Dušikovih oksida (NO_X) Se zna da se odmah opasno ljudi i okoliša zdravlje. Pokretne i stacionarne dizel i benzinski motori doprinose u velikoj mjeri na svijetu NO_X Emisija. Emulgiranje goriva s vodom je način da se smanji_X emisije motora. Ultrazvučni Emulgiranje je učinkovit način za generiranje fine veličine gorivo / voda-emulzije.

Automobili i kamioni, avioni, električni generatori, viličara, klima uređaji i kotlovi generirati velike količine čestica (PM) i br._X izgaranjem naftnih derivata. NE_X odnosi se na smjese dušičnog oksida (NO) i dušične dioksida (NO₂) I N₂O, NE.₃N₂O₄ i N₂O₅, Dušikov oksid i dušična dioksida doprinose niske razine ozona, smog te su opasni za okoliš i ljude. regulacija zaštite okoliša bavi se emisija onečišćujućih tvari u zrak od strane zatezanje granice, emisije motor također uključena sumporni dioksid (SO₂) Kao rezultat sumpornih spojeva u gorivu. Ovaj problem se smanjuje za hidrodesulfurizacije ili ultrazvučno pomagao odsumporavanje,

Trčanje na gorivo / voda

Unutar posljednjih godina, mnogo posla učinjeno na utjecaj na NO vode_X Razine emisija. Razne gorivo: voda volumetrijski omjer od 1: 1 do 19: 1, su testirani na svojstva izgaranja. U većini slučajeva, 1-2 volumena posto tenzid je upisan za stabilizaciju emulzija.

Pozadina izvora

Izgaranje goriva stvara termičku i mehaničku energiju. Mehanička frakcija može se koristiti za pogon klipa ili turbina za pogon ili proizvodnju električne energije. U većini motora, toplinska energija ne koristi. To rezultira nižim termodinamičke učinkovitosti.

Cca. 90% NO_X rezultat procesa sagorijevanja goriva je NO. NO primarno nastaje oksidacijom atmosferskog dušika (N₂). doda se voda goriva snižava temperaturu izgaranja zbog isparavanja vode. Kada se voda u emulziji goriva voda isparava, okolno gorivo isparava, previše. To povećava površina goriva. Niža temperatura i bolja raspodjela goriva dovode do niži formiranje NO_X,

Ultrazvučno Emulgiranje

Uvođenje vode u komoru za izgaranje goriva Dokazano je u mnogim radovima na niži NO_X emisija, Voda se može dodati formiranjem emulziju gorivo / voda na dva načina:

• destabiliziran: inline emulgacija vode u gorivu prije injekcije
• stabilizirana: proizvodnja stabilne emulzije gorivo / voda, kako bi se koristiti kao alternativa u padajućem goriva

Canfield (1999) sažetak NO_X redukcija uporabom vode i drugih aditiva:

• destabiliziran emulzija
  • voda vol%: 10 do 80%
  • NE_X smanjenje za: 4 do 60%
• Stabilna emulzija
  • voda vol%: 25 do 50%
  • NE_X smanjenje za: 22 na 83%

Emulzija

Emulzija je smjesa općenito nemješljive tekućine (faze), kao što su ulje i voda. Tijekom procesa emulgiranje, disperzne faze (na primjer voda) se uvodi u tekućoj fazi (npr ulje). Primjenom visoke smičneVeličina čestica (= veličina kapljica) disperzne faze je smanjen. Manja veličina čestica, to je stabilniji je generiran emulzija. Dodatna stabilnost može se postići uvođenjem površinski aktivnih tvari i stabilizatori. Kliknite na grafiku gore vidjeti uzorak rezultate za ultrazvučni emulsification od 10% vode u motorno ulje (Velocite 3, Mobil Oil, Hamburg Njemačka). Istraživanje je provedeno od strane Behrend i Schubert (2000),

Ultrazvuk

Kada ultrazvuka tekućine na visokim intenzitetima, zvuk valova koji propagira u tekućem mediju rezultirati naizmjenično visokog pritiska (kompresija) i niskog tlaka (razrjeđivanje) ciklusi, uz stope ovisno o frekvenciji. Tijekom ciklusa niskog tlaka, visokog intenziteta ultrazvučni valovi stvaraju mali vakuum mjehurići ili šupljine u tekućini. Kada se mjehurići postići volumen na kojem se više ne može apsorbirati energiju, oni kolaps nasilno tijekom ciklusa visokog tlaka. Ova pojava naziva se kavitacija. Tijekom implozija vrlo visoke temperature (cca. 5,000K) i pritisaka (cca. 2,000atm) postignut na lokalnoj razini. Implozija od kavitacije mjehur također rezultira u tekućim mlazove do 280m / s brzina.

Ultrazvuk je dokazano da generira Vrlo homogeni emulzija vode u ulju (v / u) i ulja u vodi (u / v) sa visoka cavitational smicanje, Kao parametri ultrazvuka su dobro kontrolirati, veličina i raspodjela čestica je dobro podesiva i ponovljive, Tipično, ultrazvuk primjenjuje na tok stanica reaktora. Dakle, emulzija može biti se kontinuirano u retku, Iz tog razloga, ultrazvuka se može koristiti za izradu stabilizirani i nestabilizirane emulzije.

Tablica u nastavku prikazuje opće prerađivačkih kapaciteta za različite ultrazvučne razinama snage.

Ultrazvučno otplinjavanje i protiv pjenjenja

Ultrazvuk također ne pomažu smanjila količina mjehurića u smjesi emulzije. Slika desno prikazuje djelovanje (5sec. Napredak slike s lijeva na desno) ultrazvukom na sadržaj mjehurića. Kao varijacija u uzrok kolebanja mjehurić sadržaja u vremenu injekcija, otplinjavanje, odzračivanje i protiv pjenjenja ultrazvukom poboljšava performanse motora.

Postupak ultrazvučni Oprema

Hielscher je vodeći dobavljač visokog kapaciteta ultrazvučnog uređaja, U cijelom svijetu. Kao Hielscher čini ultrazvučnih procesora do 16kW snaga po jednom uređaju, tamo je nema ograničenja u veličini postrojenja ili kapacitet obrade. Klasteri nekoliko 16kW sustavi se koriste za proizvodnju velikih količina ispadanja u gorivima. Industrijska prerada goriva ne treba puno ultrazvučne energije. Stvarna energija uvjet se može odrediti pomoću 1kW ultrazvučni procesor u klupa-top ljestvice. Svi rezultati iz takvih klupa-top suđenja može biti skalira lako,

Troškovi ultrazvukom

Ultrasonication je učinkovit tehnologije obrade. Ultrazvučni troškovi obrade rezultat uglavnom od ulaganja
za ultrazvučnih uređaja komunalne troškove i održavanje. izvanredna energetska učinkovitost (vidjeti grafikon) Od Hielscher ultrazvučnih uređaja pomaže smanjenju komunalnih troškova.

Književnost

Behrend, O., Schubert, H. (2000)Utjecaj kontinuirane faze viskoznosti na emulgiranje ultrazvukom, u: ultrazvučna ultrazvučna kemija 7 (2000) 77-85.

Canfield, A., C. (1999): Učinci Diesel-vodi emulzija dizel motor na izvora NO_X Emisije u: Magistarski radovi prezentirani na postdiplomskom studiju Sveučilišta u Floridi 1999. godine.