აზოტის ოქსიდები (NO_x) ცნობილია, რომ დაუყოვნებლივ იყოს საშიში ადამიანისა და გარემოს დაცვა. მობილური და სტაციონარული დიზელის და ბენზინის ძრავები დიდწილად ხელს უწყობენ მსოფლიოში NO_x გამოყოფა საწვავის ემულსიფიკაცია წყლით NO- ს შემცირების საშუალებაა_x ძრავების ემისიები. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია ეფექტური საშუალებაა ჯარიმის საწვავის / წყლის ემულსიების შესაქმნელად.

მანქანები და სატვირთო მანქანები, თვითმფრინავები, ელექტრული გენერატორები, ჩანართები, კონდიცირების დანადგარები და ბოილერები ნაწილაკების დიდი რაოდენობით (PM) და NO_x ნავთობპროდუქტების წვის შედეგად. არა_x მიუთითებს აზოტის ოქსიდის (NO) და აზოტის დიოქსიდის ნარევები (NO₂) ასევე N₂არა, არა₃, ნ₂ო₄ და ნ₂ო₅. აზოტის ოქსიდი და აზოტის დიოქსიდი წვლილი შეიტანოს დაბალი დონის ოზონის, smog და საშიშია გარემოსა და ადამიანებზე. გარემოსდაცვითი რეგულაცია მიმართავს ჰაერის დამაბინძურებლების ემისიებს გამკაცრება ლიმიტები. ძრავის ემისიებში ასევე შედის გოგირდის დიოქსიდი (SO₂) საწვავის ნაერთებში გოგირდის ნაერთების შედეგად. ეს პრობლემა მცირდება ჰიდროდეცულცირებით ან ultrasonically დაეხმარა desulfurization.

მიმდინარეობს საწვავი / წყლის ემულსია

უკანასკნელ წლებში ბევრ საქმეს აკეთებდნენ წყლის გავლენა NO_x ემისიის დონეები. სხვადასხვა საწვავი: წყლის მოცულობითი კოეფიციენტები 1: 1-დან 19: 1-მდე. უმეტეს შემთხვევაში ემულსიური სტაბილიზაციისთვის 1-დან 2 ტონა პროცენტიანი ზედაპირით დაემატა.

ფონზე წვის

საწვავის წვის გამომუშავება თერმული და მექანიკური ენერგიაა. მექანიკური ფრაქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას პისტონის ან ტურბინების გადაადგილებაზე წამოსაწყებად ან ელექტროენერგიის წარმოებისათვის. უმეტეს ძრავებში თერმული ენერგია არ გამოიყენება. ეს იწვევს ქვედა თერმოდინამიკურ ეფექტს.

მიდგომა. 90% NO_x შედეგად საწვავის წვის პროცესი არ არის. NO პირველ რიგში ჩამოყალიბებულია ატმოსფერული აზოტის ჟანგვის (N₂). წყალში დამატებული წყალი წყლის აორთქლების გამო იკვებება წვის ტემპერატურა. როდესაც წყლის საწვავის წყლის ემულსიური evaporates, მიმდებარე საწვავის არის vaporized, ძალიან. ეს ზრდის საწვავის ზედაპირს. ქვემო ტემპერატურა და უკეთესი საწვავის განაწილება ხდება ქვედა ფორმირება NO_x.

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია

საწვავის წვის წყალში დანერგვა ბევრი ნამუშევრით არის ნაჩვენები ქვედა NO_x ემისიები. წყალი შეიძლება დაემატოს საწვავის / წყლის ემულსიის ფორმით ორი გზით:

• არასტაბილური: ინექციის დაწყებამდე წყლის საწვავზე შეფერადება
• სტაბილურია: სტაბილური საწვავის / წყლის ემულსიის წარმოება, რომელიც გამოყენებული იქნება საწვავის ალტერნატივად

კანფილდი (1999) შეჯამება NO_x წყლის და სხვა დანამატების გამოყენების შემცირება:

• არასტაბილური ემულსია
  • წყლის დამატებული მოცულობა: 10 დან 80%
  • არა_x შემცირება: 4 დან 60%
• სტაბილური ემულსია
  • წყლის დამატებული მოცულობა: 25 დან 50%
  • არა_x შემცირება: 22-დან 83% -მდე

ემულსია

ემულსია არის ზოგადად ნარევი immiscible სითხეები (ფაზები), როგორიცაა ნავთობი და წყალი. ემულსიფიკაციის პროცესში, დისპერსიული ფაზა (მაგ. წყალი) შემოდის თხევადი ფაზაში (მაგ., ნავთობი). განცხადებით მაღალი წვიმა, მცირდება დაშლის ფაზის ნაწილაკების ზომა (= droplet ზომა). პატარა ნაწილაკების ზომა, უფრო სტაბილურია გენერირებული ემულსია. დამატებითი სტაბილურობის მიღწევა შესაძლებელია ზედაპირული ან სტაბილიზატორების დანერგვით. დაწკაპეთ გრაფიკზე ზემოთ ვნახავთ ნიმუშების შედეგებს ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის 10% წყლის მოხმარების ნავთობის (Velocite 3, Mobil Oil, Hamburg Germany). ეს კვლევა ჩატარდა ბერჰენდდი და შუბერტი (2000).

ულტრაბგერა

მაღალი ინტენსივობის დროს სითბოს დამონტაჟებისას, სითხე ტალღების გავრცელების შედეგად, თხევადი მედიის გავრცელებას გამოიწვევს მაღალი წნევის (შეკუმშვის) და დაბალი წნევის (არანჟირება) ციკლის ალტერნატივა, რაც დამოკიდებულია სიხშირის მიხედვით. დაბალი წნევის ციკლის დროს, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები თხევადი ვაკუუმური ბუშტების ან ვაიდის შექმნას ქმნის. როდესაც ბუშტები მიიღებენ მოცულობას, რომლითაც მათ აღარ შეუძლიათ ენერგიის მიღება, ისინი ზეწოლას ახდენენ მაღალი წნევის ციკლის დროს. ამ ფენომენს უწოდა კვატაცია. ჭაბურღილის დროს ძალიან მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 5,000 კ) და ზეწოლა (2,000 სმ). Cavitation bubble of implosion ასევე იწვევს 280m / s სიჩქარის თხევადი გამანადგურებლებზე.

ულტრაბგერითი დამტკიცებულია ძალიან ჰომოგენური ემულსიები წყლის ზეთი (w / o) და ნავთობის წყალი (o / w) მიერ მაღალი cavitational shear. როგორც ულტრაბგერითი პარამეტრების კარგად კონტროლირებადი, ნაწილაკების ზომა და განაწილება კარგად არის რეგულირებადი და განმეორებითი. როგორც წესი, ულტრაბგერითი გამოიყენება ნაკადის საკანში რეაქტორი. აქედან გამომდინარე, ემულსია შეიძლება იყოს გააკეთა მუდმივად ხაზი. ამ მიზეზით, ულტრაბგერითი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტაბილიზირებული და არასტაბილური ემულსიებით.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი აჩვენებს ზოგადი დამუშავების შესაძლებლობებს სხვადასხვა ულტრაბგერითი დენისათვის.

ულტრაბგერითი დეგსაწინააღმდეგო და Defoaming

ულტრაბგერითი ასევე დაეხმარება შეამციროს ჰაერის ბუშტების რაოდენობა ემულსიური ნარევი. სურათზე მარჯვნივ გვიჩვენებს ეფექტი (5sec პროგრესი სურათები მარცხნიდან მარჯვნივ) იმ ულტრაბგერითი ბუშტის შემცველობაზე. ბუშტის შემცველობაზე ცვლილებები იწვევს ინექციის დროს მერყეობას, a დეგრადაცია, დეზირება და დეფოლიუმი მიერ ultrasonication აუმჯობესებს ძრავის შესრულება.

ულტრაბგერითი პროცესი აპარატურა

Hielscher არის მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი მოწყობილობების წამყვანი მიმწოდებელი, მსოფლიოში. როგორც Hielscher ხდის ულტრაბგერითი პროცესორები მდე 16kW ერთი მოწყობილობის ერთეული, იქ არის არ ზღუდავს მცენარეთა ზომა ან გადამუშავების შესაძლებლობა. რამდენიმე 16kW სისტემის მტევანი გამოიყენება საწვავის დიდი მოცულობის წარმოებაში. სამრეწველო საწვავის გადამუშავება არ საჭიროებს ბევრად ულტრაბგერითი ენერგია. ფაქტობრივი ენერგიის მოთხოვნა შეიძლება განისაზღვროს 1kW ულტრაბგერითი პროცესორის გამოყენებით სათადარიგო სკამზე. ყველა შედეგი შეიძლება იყოს ასეთი სათადარიგო სკამებიდან გაბნეული ადვილად.

ხარჯების Ultrasonication

Ultrasonication არის ეფექტური გადამამუშავებელი ტექნოლოგია. ულტრაბგერითი დამუშავების ხარჯები, ძირითადად, ინვესტიციის შედეგია
ულტრაბგერითი მოწყობილობების, კომუნალური ხარჯების და შენარჩუნების მიზნით. გამოჩენილი ენერგოეფექტურობა (იხ ჩარტში) Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები ეხმარება შეამციროს კომუნალური ხარჯები.

ლიტერატურა

ბჰრედდი, ო., შუბერტი, ჰ. (2000): უწყვეტი ფაზის სიბლანტის გავლენა ემულსიფიკაციის შესახებ ულტრაბგერითი, in: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

კანფილდი, ა., C. (1999): დიზელ-წყლის ემულსიური წვის ეფექტი დიზელის ძრავზე NO_x გამონაბოლქვი, მაგ: სამაგისტრო ნაშრომი ფლორიდის უნივერსიტეტის კურსდამთავრებულ სკოლაში, 1999 წ.