Ազոտի օքսիդների (NO_x) Հայտնի են անմիջապես վտանգավոր մարդու առողջությանը եւ շրջակա միջավայրին: Բջջային եւ գրենական պիտույքներ դիզելային եւ բենզինի շարժիչներ են նպաստում հիմնականում համաշխարհային NO_x արտանետումներ Theրով վառելիքի էմուլգացիան NO- ի նվազեցման միջոց է_x արտանետումները շարժիչների. The ուլտրաձայնի սարքավորւոմներ emulsification է արդյունավետ միջոց է գեներացնող տուգանք չափ վառելիքի / Ջրամատակարարում էմուլսիաներ.

Մեքենաներ եւ բեռնատարներ, օդանավերը, էլեկտրական գեներատորներ, forklifts, օդային կոնդիցիոներներ ստորաբաժանումների եւ բոյլերներ առաջացնում մեծ քանակությամբ մասնիկների (PM) և NO_x ըստ այրման նավթամթերքների. NO_x վերաբերում է խառնուրդներ ազոտի օքսիդի (NO) եւ ազոտի երկօքսիդի (NO₂), Ինչպես նաեւ N₂O, NO₃, Ն₂The₄ եւ N₂The₅, Իսկ ազոտի երկօքսիդինը եւ ազոտական ​​երկօքսիդ նպաստել ցածր մակարդակի օզոնային, smog եւ են վտանգավոր է շրջակա միջավայրի ու մարդկանց: Շրջակա միջավայրի կարգավորումը անդրադառնում է օդային աղտոտիչների արտանետումների tightening սահմանները, Շարժիչների արտանետումներ չեն ներառում են նաեւ ծծմբի երկօքսիդ (SO₂) Հետեւանքով ծծմբի միացությունների վառելիքի. Այս խնդիրը կրճատվել է hydrodesulfurization կամ Ultrasonically աջակցել է desulfurization,

Աշխատում է վառելիքի / Water Էմուլսիա

Վերջին տարիների ընթացքում, շատ աշխատանք է կատարվել է ազդեցությունը ջրի վրա NO_x արտանետումների մակարդակներում. Տարբեր վառելիքի `ջուր ծավալային գործակիցներ ից 1: 1-ից 19: 1 արդեն փորձարկվել այրման հատկություններով. Շատ դեպքերում, 1-ից 2 ծավալը տոկոսը ՄԱՆ է ավելացվել է կիթ կայունացման:

Ֆոնի վրա այրման

Այրման վառելիքի առաջացնում ջերմային եւ մեխանիկական էներգիա: Մեխանիկական խմբակցությունը կարող է օգտագործվել քշելու Պիստոնզ կամ տուրբիններ համար շարժիչային կամ էլեկտրաէներգիայի: Մեծամասամբ համակարգերում, ջերմային էներգիայի չի օգտագործվում: Սա հանգեցնում է ցածր թերմոդինամիկական արդյունավետության.

Մոտ: 90% - ը, ՈՉ_x բխող վառելիքի այրման գործընթացի չկա. The No հիմնականում ձեւավորվում է օքսիդացման մթնոլորտային ազոտի (N₂). Ջուր ավելացվել է վառելիքի իջեցնում է այրման ջերմաստիճանը շնորհիվ ջրի գոլորշիների. Երբ ջուր է վառելիքի ջրի կիթ evaporates, շրջապատող վառելիքի գոլորշիացել, էլ. Սա մեծացնում է մակերեսի տարածքը վառելիքի. Այնքան ցածր ջերմաստիճանի եւ ավելի լավ վառելիքի բաշխման տանում են մի ստորին ձեւավորումը NO_x,

Ուլտրաձայնային emulsification

Վառելիքի այրման ջրի ներկայացումը ցուցադրվել է բազմաթիվ աշխատանքներում իջեցրեց NO_x արտանետումները. Ջուրը կարող է ավելացվել վառելիքի / ջրային էմուլսիայի ձեւով `երկու ձեւով.

• անկայուն: ներարկման էմուլսիա ջրի մեջ վառելիքի մեջ, մինչեւ ներարկման
• կայունացվեց. կայուն վառելիքի / ջրի կուլտուրայի արտադրություն, որը պետք է օգտագործվի որպես կաթիլային վառելիքի այլընտրանք

Canfield (1999) ամփոփում է NO- ը_x ջրի եւ այլ հավելումների օգտագործմամբ կրճատում.

• անկայունացված էմուլսիա
  • ջրի ավելցուկային ծավալը `10-ից մինչեւ 80%
  • ոչ_x կրճատման միջոցով. 4-ից 60%
• կայունացնող էմուլսիա
  • ջուրը ավելացել է 25% -ից մինչեւ 50%
  • ոչ_x կրճատման միջոցով. 22-ից 83%

Էմուլսիա

Էմուլսիան ընդհանուր առմամբ խառնուրդ է անխորտակելի հեղուկներ (փուլերը), ինչպիսիք են նավթը եւ ջուրը: Էմուլսացման գործընթացի ընթացքում հեղեղի փուլում (օրինակ, նավթ) ներկայացվում է ցրման փուլը (օրինակ `ջուր): Ըստ կիրառման բարձր կտրվածքով, դիսպերսիայի մասնիկի չափը (= կաթիլային չափը) կրճատվում է: Որքան փոքր է մասնիկի չափը, այնքան կայուն է առաջացած էմուլսիան: Լրացուցիչ կայունություն կարելի է ձեռք բերել մակերեսների կամ կայունացուցիչների ներդրման միջոցով: Սեղմեք վերը նշված գրաֆիկի վրա տեսնել ավտոմեքենայի յուղի 10% ջրի (Velocite 3, Mobil Oil, Համբուրգ Գերմանիա) ուլտրաձայնային էմուլսացման համար նմուշառման արդյունքներ: Այս ուսումնասիրությունը կատարվել է Behrend եւ Schubert (2000),

Ուլտրաձայնային

Երբ sonicating հեղուկներ բարձր intensities, որ ձայնային ալիքները, որոնք տարածեք մեջ հեղուկ լրատվամիջոցների Արդյունքում ընդմիջվող, բարձր ճնշման (սեղմում) եւ ցածր ճնշման (նոսրացում) ցիկլեր, ինչպես դրույքաչափերով `կախված հաճախականությամբ: Ընթացքում ցածր ճնշման ցիկլի, բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքների ստեղծել փոքր վակուումային փուչիկները կամ դատարկությունը լցնելու են հեղուկ: Երբ փուչիկները հասնելու ծավալը, որը նրանք այլեւս չեն կարող կլանել էներգիա, նրանք փլուզվել բռնությամբ ժամանակ բարձր ճնշման ցիկլի. Այս երեւույթը կոչվում cavitation. Ընթացքում implosion շատ բարձր ջերմաստիճանը (մոտ. 5,000K) եւ ճնշումների (մոտ. 2,000atm) են հասել տեղում. The implosion է cavitation պղպջակների նաեւ հանգեցնում է հեղուկ jets մինչեւ 280 / վրկ արագություն:

Ուլտրաձայնային արդեն ապացուցել է առաջացնում շատ միատարր էմուլսիաներ ջրի նավթի (W / O) եւ նավթի ջրի (o / Վտ) կողմից բարձր cavitational ճղել, Քանի որ պարամետրերը ultrasonication լավ են վերահսկելի է, մասնիկների չափը եւ բաշխման է լավ կարգավորելի եւ պարբերաբար, Որպես կանոն, այդ ուլտրաձայնային կիրառվում է հոսքի բջջային ռեակտորի. Հետեւաբար, կիթ կարող է լինել պատրաստված շարունակաբար-line, Այդ իսկ պատճառով, ultrasonication կարող է օգտագործվել է կայացման կայունացել եւ unstabilized էմուլսիաներ.

Ստորեւ բերված աղյուսակը ցույց է տալիս ընդհանուր վերամշակման հզորությունները տարբեր ուլտրաձայնային հզորության մակարդակների:

Ուլտրաձայնային Degassing եւ Defoaming

Ուլտրաձայնային չի էլ օգնում է նվազեցնել գումարը օդային փուչիկները է կիթ խառնուրդի. Որ պատկերը դեպի աջ ցույց է տալիս, թե ինչ ազդեցություն (5sec. Առաջադիմել պատկերները ձախից աջ) եւ ultrasonication է պղպջակների բովանդակությամբ. Որպես տատանումները է պղպջակների բովանդակության պատճառահետեւանքային տատանումներին ներարկման ժամկետների, մի Degassing, deaeration եւ defoaming ըստ ultrasonication բարելավում շարժիչի կատարումը:

Ուլտրաձայնային Process Equipment

Hielscher է առաջատար մատակարար բարձր հզորության ուլտրաձայնային սարքերի, Ամբողջ աշխարհում. Քանի որ Hielscher է ուլտրաձայնային վերամշակման մինչեւ 16 կՎտ իշխանությունը մեկ միասնական սարքի, կա Սահմանափակում չկա բուսաբուծության չափի կամ վերամշակման հզորությունը: Կլաստերների մի քանի 16kW համակարգերի օգտագործվում են արտադրության մեծ ծավալների անկման-ի վառելիքի. Արդյունաբերական վառելիքի վերամշակման պետք չէ շատ ուլտրաձայնային էներգիա: Փաստացի էներգիայի պահանջը կարող է որոշվել, օգտագործելով 1KW ուլտրաձայնային պրոցեսոր bench-top սանդղակի. Բոլոր արդյունքները այդպիսի bench-top փորձությունների կարող է լինել թեփավոր հեշտությամբ,

Ծախսերը ultrasonication

Ultrasonication է արդյունավետ մշակման տեխնոլոգիա: Ուլտրաձայնային մշակման ծախսերը հանգեցնում են հիմնականում ներդրումների
ուլտրաձայնային սարքերի, կոմունալ ծախսերը եւ պահպանման. ականավոր էներգաարդյունավետության (տեսնել աղյուսակը) Եւ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի օգնում է նվազեցնել կոմունալ ծախսերը:

Գրականություն

Behrend, Օ., Շուբերտի, Հ. (2000)Ազդեցությունը շարունակական փուլային մածուցիկության վրա emulsification կողմից Ուլտրաձայնային, ի: Ultrasonics sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Canfield, Ա., Ք. (1999): Հետեւանքները դիզել-Ջրի Էմուլսիա այրման դիզելային Engine NO_x Արտանետումների, է: մագիստրոսական թեզը ներկայացրել է բարձրագույն դպրոց համալսարանի Ֆլորիդայի, 1999 թ.