Hielscher ультрадыбыстық технологиясы

NOx-мұнай / су-эмульсия арқылы азайту

Азот тотықтары (NOx) адам денсаулығына және қоршаған ортаның денсаулығына зиян тигізетіні белгілі. Ұтқыр және стационарлық дизельдік және бензин қозғалтқыштары негізінен дүниежүзілік NO-ға үлес қосадыx шығарындылары. Жанармайды сумен эмульсиялау - бұл НО төмендетудің әдісіx қозғалтқыштардың шығарындылары. Ультрадыбыстық эмульсия - жақсы мөлшердегі отын / су эмульсияларын өндірудің тиімді құралы.

Автомобильдер мен жүк автомобильдері, әуе кемелері, электр генераторлары, тиегіштер, кондиционерлер және қазандықтар көп мөлшерде бөлшектік заттар (PM) және NOx мұнай өнімдерінің жануы есебінен. ЖОҚx азот оксидінің (NO) және азот диоксидінің (NO2), сондай-ақ N2O, жоқ3, N2The4 және N2The5. Азот оксиді және азот диоксиді төмен деңгейлі озонға, түтінге үлес қосады қоршаған орта мен адамдар үшін қауіпті. Қоршаған ортаны қорғау туралы ереже ауаның ластаушы заттар шығарындыларына қатысты шектеулерді шектеу. Қозғалтқыштың шығарындылары күкірт диоксиді (SO2) отынның күкірт қосылыстарының нәтижесінде. Бұл мәселе гидроксульфирдендіру арқылы немесе азаяды ультрадыбыстық десульфиризации көмектесті.

Отын / су эмульсиясында жұмыс істеу

Соңғы жылдары осы бағытта айтарлықтай жұмыстар атқарылды судың NO әсерінеx эмиссия деңгейі. Әртүрлі отын: судың көлемдік коэффициенті 1: 1-ден 19: 1-ге дейін жану қасиеттері үшін сыналды. Көп жағдайда эмульсия тұрақтандыру үшін 1-ден 2-ге дейін көлемдегі беттік-белсенді зат қосылған.

Жану туралы мәліметтер

Жанармай жануы жылу және механикалық энергияны тудырады. Механикалық фракция поршенді немесе қозғалтқышты немесе электр энергиясын генерациялау үшін турбиналарды жүргізу үшін пайдаланылуы мүмкін. Көптеген қозғалтқыштарда жылу энергиясы пайдаланылмайды. Бұл төменгі термодинамикалық тиімділікке әкеледі.

Шамамен. 90% NOx жанармайдың жағу процесінің нәтижесінде NO болып табылады. NO негізінен атмосфералық азоттың тотығуымен (N2). Жанармайға қосылған су судың булануы салдарынан жану температурасын төмендетеді. Жанармай-су эмульсиясындағы су буланып жатқанда, айналасындағы отын да буланып кетеді. Бұл жанармай беткейін арттырады. Төменгі температура мен жанармайдың дистрибуциясы жақсырақ төменгі қалыптасуы NOx.

Ультрадыбыстық Эмульсия

Жанармайдың жануына суды енгізу көптеген жұмыстарда көрсетілді ЖОҚ төмендетіңізx шығарындылар. Суды екі тәсілмен отын / су эмульсиясын қалыптастыру арқылы қосуға болады:

  • тұрақсыздандырылған: инъекцияға дейін отынға судың кірістірілген эмульсиясы
  • тұрақтанды: отынға балама ретінде пайдаланылатын тұрақты отын / су эмульсиясын өндіру

Canfield (1999) NO деп қорытындылайдыx суды және басқа қоспаларды пайдалану арқылы төмендету:

  • тұрақсыз эмульсия
    • су қосындысы%: 10-дан 80%
    • ЖОҚx төмендеуі: 4-тен 60% -ға дейін
  • тұрақтандырылған эмульсия
    • су қосындысы%: 25-50%
    • ЖОҚx төмендеуі: 22-ден 83%

Эмульсия

Эмульсия - жалпы қоспасы араласпайтын сұйықтықтар (фаза), мысалы, мұнай мен су. Эмульгирования процесінде сұйықтық фазасына (мысалы, май) дисперстік фаза (мысалы, су) енгізіледі. Қолдану арқылы жоғары жылжу, дисперстік фазаның бөлшек өлшемі (= тамшылар мөлшері) төмендейді. Бөлшектердің мөлшері неғұрлым аз болса, соғұрлым тұрақты эмульсия болады. Қосымша тұрақтылыққа беттік-белсенді заттар немесе тұрақтандырғыштарды енгізу арқылы қол жеткізуге болады. Жоғарыдағы графикті басыңыз мотор майыдағы 10% судың ультрадыбыстық эмульсиясы үшін үлгі нәтижесін көру (Velocite 3, Mobil Oil, Гамбург Германия). Бұл зерттеу жүргізілді Behrend және Schubert (2000).

Ультрадыбыстық


Жоғары қарқындылықтағы сұйықтықтарды шайқау кезінде сұйық ортада таралатын дыбыс толқындары жоғары қысымды (қысу) және төмен қысымды (сиретудің) циклдарын айналдыруға әкеледі, жиілікке байланысты жылдамдықтар. Төмен қысымды цикл кезінде жоғары қарқынды ультрадыбыстық толқындар сұйықтықтағы шағын вакуумдық көпіршіктерді немесе босатулар жасайды. Көпіршіктер энергияны сіңіре алмайтын көлемге жетсе, олар жоғары қысымды цикл кезінде қатты бұзылады. Бұл құбылыс кавитация деп аталады. Импульс кезінде өте жоғары температура (шамамен 5000K) және қысымдар (шамамен 2000 метр) жергілікті деңгейге жетеді. Кавитация көпіршісінің импулиясы-ақ 280 м / с жылдамдықтағы сұйық ағындарға әкеледі.

Ультрадыбыспен генерациялау дәлелденді өте біртекті эмульсиялар (В / о) және майдағы судың (м / ж) судың мөлшері жоғары кавитациялық жылжу. Ultrasonication параметрлері жақсы бақыланатындықтан, бөлшектердің мөлшері мен таралуы жақсы реттелетін және қайталанатын. Әдетте, УДЗ ағымдық реакторларда қолданылады. Демек, эмульсия болуы мүмкін Үздіксіз желіде жасалған. Осы себепті ultrasonication тұрақтандырылған және тұрақтандырылмаған эмульсиялар жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Төмендегі кестеде түрлі ультрадыбыстық қуат деңгейлері үшін жалпы өңдеу қуаттары көрсетілген.

Ағынның жылдамдығы
Қажетті қуат
100 дейін 400L / сағ
1кВт, мысалы UIP1000hd
400 дейін 1600 л / сағ
4кВ, мысалы UIP4000
1.5 дейін 6.5м³ / сағ
16кВт, мысалы UIP16000
10 дейін 40 м³ / сағ
96кВт, мысалы 6xUIP16000
100 дейін 400 м³ / сағ
960кВт, мысалы 60xUIP16000

Ультрадыбысты газсыздандыру және деформация(Үлкенірек көруге нұқыңыз!) Ультрадыбыстық процессор UP200S (200 Ватт) көмегімен майдың ультрадыбыстық газсыздандыруы

Ультрадыбыстық да көмектеседі ауа көпіршіктері мөлшерін азайтады эмульсия қоспасында. Оң жақтағы сурет көпіршікті мазмұндағы ultrasonication әсерін көрсетеді (5 сек. Көпіршікті мазмұндағы вариациялар инжекция уақытының ауытқуына әкеледі, а газсыздандыру, деаэрация және деформация ultrasonication арқылы қозғалтқыштың жұмысын жақсартады.

Ультрадыбыстық технологиялық жабдық

Hielscher - бұл жоғары өнімді ультрадыбыстық құрылғылардың жетекші жеткізушісі, бүкіл әлемде. Hielscher ультрадыбыстық процессорлар жасайды 16кВт бір құрылғының қуаты, сонда бар өсімдік мөлшерінде шектеу жоқ немесе өңдеу қуаты. 16кВт бірнеше жүйелердің кластерлері ашық тамшылардың үлкен көлемін өндіруде қолданылады. Өнеркәсіптік отынды өңдеу көп ультрадыбыстық энергия қажет емес. Шынайы энергия талаптары үстел үсті шкаласында 1 кВт ультрадыбыстық процессор арқылы анықталуы мүмкін. Осындай сынақтардан алынған барлық нәтижелер болуы мүмкін оңай масштабталған.

Ultrasonication шығындары

(Толық көрініс үшін нұқыңыз!) Жалпы энергия тиімділігі сұйықтықтарды ультрадыбыстық өңдеу үшін маңызды. Энергия қуаттылықты сұйықтыққа қаншалықты берілетінін сипаттайды. Ультрадыбыспен басқару құрылғылары 80% -дан астам тиімділікке ие.Ultrasonication тиімді технология болып табылады. Ультрадыбыстық өңдеу шығындар негізінен инвестициялардан туындайды
ультрадыбыстық құрылғылар, коммуналдық шығындар және қызмет көрсету үшін. Көрнекті энергия тиімділігі (қараңыз диаграмма) Hielscher ультрадыбыстық құрылғылардың коммуналдық шығындарын азайтуға көмектеседі.

қосымша ақпарат сұрату!

Суды эмульсиялау кезінде ультрадыбысты пайдалану туралы қосымша ақпаратты сұрағыңыз келсе, төмендегі пішінді пайдаланыңыз.









Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.


әдебиет

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Ультрадыбысты көмегімен үздіксіз фаза тұтқырлықтың эмульгияға әсері, Ультрадыбыспен Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Кенфилд, А., С. (1999): Дизель-су эмульсиясының жануының дизельді қозғалтқышқа әсеріx Шығарындылар, соның ішінде: Магистрлік диссертация 1999 жылы Флорида университетінің аспирантурасына жіберілді.