Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

NOx samazināšana pēc eļļas/ūdens Emulsifikācijas

Slāpekļa oksīdi (NOX) ir zināms, ka tās ir nekavējoties bīstamas cilvēku un vides veselībai. Mobilie un stacionārie dīzeļdzinēji un benzīna motori lielā mērā veicina pasaulesX Emisijas. Degvielas emulgācija ar ūdeni ir veids, kā samazinātX emisiju motoriem. Ultraskaņas emulsifikācija ir efektīvs līdzeklis smalka izmēra degvielas/ūdens emulsiju ģenerēšanai.

Automašīnas un kravas automašīnas, lidmašīnas, elektriskie ģeneratori, pacēlāji, gaisa kondicionēšanas iekārtas un katli rada liels daudzums daļiņu (PM) un navX sadedzinot naftas produktus. nēX attiecas uz slāpekļa oksīda (NO) maisījumiem un slāpekļa dioksīda (NO2), kā arī N2O, NO3N2O4 un N2O5. Slāpekļa oksīds un slāpekļa dioksīds veicina zema līmeņa ozonu, smogu bīstamas videi un cilvēkiem. Vides regulējums pievēršas gaisa piesārņotāju emisijai, stingrākas robežas. Dzinēja izmeši ietver arī sēra dioksīdu (SO2) sēra savienojumu dēļ degvielā. Šo problēmu samazina hidrodesulfurizācijas vai Ultraskaņas atbalstītas desulfurizācijas.

Darbojas ar degvielas/ūdens emulsiju

Pēdējo gadu laikā ir paveikts liels darbs, lai ūdens ietekme uz NOX emisiju līmeni. Dažādas degvielas: ūdens tilpuma attiecība no 1:1 līdz 19:1 ir pārbaudīti sadedzināšanas īpašības. Vairumā gadījumu 1 līdz 2 tilpuma procenti virsmaktīvās vielas tika pievienotas emulsijas stabilizācijai.

Pamatinformācija par degšanu

Kurināmā sadedzināšana rada siltuma un mehāniskās enerģijas. Mehānisko frakciju var izmantot, lai piedzīt virzuļus vai turbīnas piedziņas vai elektrības ražošanai. Vairumā dzinēju siltumenerģija netiek izmantota. Tā rezultātā ir zemāka termodinamiskā efektivitāte.

Aptuveni 90% noX kas rodas degvielas sadedzināšanas procesā, ir Nē. NO tā galvenokārt veidojas atmosfēras slāpekļa oksidēšanās (N2). Ūdenim pievienotā degviela pazemina degšanas temperatūru ūdens iztvaikošanas dēļ. Kad ūdens degvielas-ūdens emulsija iztvaiko, apkārtējais kurināmais ir iztvaicēts, too. Tas palielina degvielas virsmas laukumu. Zemākā temperatūra un labāks degvielas sadalījums noved pie zemākas veidošanāsX.

Ultraskaņas Emulsifikācija

Ievads ūdens degvielas degšana ir pierādīta daudzos darbos, lai pazemināt NOX Emisijas. Ūdeni var pievienot, veidojot degvielas/ūdens emulsiju divos veidos:

  • nestabilizēts: pirms injekcijas iepludināšana ūdenī
  • Stabilizēta: stabilas degvielas/ūdens emulsijas ražošana, ko izmanto kā pilienu degvielas alternatīvu

Canfield (1999) apkopo noX samazināšana, izmantojot ūdeni un citas piedevas:

  • nestabilizēta emulsija
    • pievienotais ūdens tilp.: 10 līdz 80%
    • X samazināšana par: no 4 līdz 60%
  • stabilizēta emulsija
    • pievienotais ūdens tilpums: 25 līdz 50%
    • X samazināšana par: no 22 līdz 83%

Emulsijas

Emulsija ir maisījums, kas parasti nesašifrīgi šķidrumi (fāzes), piemēram, nafta un ūdens. Emulgēšanas procesa laikā izkliedētā fāze (piem., ūdens) tiek ievests šķidrā fāzē (piemēram, eļļā). Piemērojot liels bīdes, izkliedējas fāzes daļiņu lielums (= pilienu lielums) ir samazināts. Jo mazāks daļiņu izmērs, jo stabilāka ir radīto emulsija. Ieviešot virsmaktīvās vielas vai stabilizētāji, var panākt papildu stabilitāti. Noklikšķiniet uz grafikas virs lai redzētu paraugu rezultātus ultraskaņas emulgācija 10% ūdens motoreļļas (Velocite 3, Mobil Oil, Hamburg Vācija). Šo pētījumu veica Behrend un Šūberts (2000).

Ultraskaņas


Kad sonicating šķidrumus ar augstu intensitāti, skaņas viļņi, kas izplatīt vērā šķidro plašsaziņas līdzekļu rezultātā pārmaiņus augsta spiediena (kompresijas) un zema spiediena (rarefaction) cikli, ar likmēm, atkarībā no frekvences. Zema spiediena cikla laikā augstas intensitātes ultraskaņas viļņi rada nelielus vakuuma burbuļus vai tukšumu šķidrumā. Kad burbuļi sasniegt tilpumu, kurā tie vairs nevar absorbēt enerģiju, tie sabrukt spēcīgi augsta spiediena ciklā. Šo parādību dēvē par kavitāciju. Sabrukums ļoti augsta temperatūra (apm. 5, 000K) un spiedieni (apm. 2, 000atm) tiek sasniegta uz vietas. No kavitāciju burbuļa sabrukums arī izraisa šķidro strūklu līdz 280M/s ātrumu.

Pierādīts, ka ultraskaņa rada ļoti viendabīgas emulsijas ūdens daudzumu eļļā (w/o) un eļļu ūdenī (o/w) ar augsts KAVITĀCIJAS bīdes. Tā kā ultrasonication parametri ir labi kontrolējami, daļiņu izmērs un sadalījums ir labi regulējams un atkārtojams. Raksturīgi, ultraskaņa tiek piemērota plūsmas šūnu reaktorā. Tāpēc emulsiju var nepārtraukti veikt vienā līnijā. Šī iemesla dēļ, ultrasonication var izmantot, lai padarītu stabilizētu un nestabilizēta emulsijas.

Tālāk redzamajā tabulā parādītas vispārējās apstrādes jaudas dažādiem ultraskaņas jaudas līmeņiem.

Plūsmas ātrums
Nepieciešamā strāva
100. lai 400L/HR
1kW, piemēram, UIP1000hd
400. lai 1600L/h
4kW, piemēram, UIP4000
1,5. lai 6,5 m ³/HR
16kW, piemēram, UIP16000
10 lai 40m ³/HR
96 kW, piemēram, 6xUIP16000
100. lai 400m ³/HR
960kW, piemēram, 60xUIP16000

Ultraskaņas Degassing un Defoaming(Noklikšķiniet uz lielāku skatu!) Ultraskaņas degazēšana eļļas, izmantojot ultraskaņas procesoru UP200S (200 vati)

Ultraskaņa palīdz arī samazināt gaisa burbuļu daudzumu emulsijas maisījumā. Attēls pa labi parāda efektu (5sec. progress attēlus no kreisās uz labo) ultrasonication par burbulis saturu. Tā kā izmaiņas burbuļu saturā izraisa injekcijas laika svārstības, Degazācija, atgaisošana un atmešana Ultrasonication uzlabo dzinēja veiktspēju.

Ultraskaņas procesa iekārtas

Hielscher ir vadošais augstas ietilpības ultraskaņas ierīču piegādātājsVisā pasaulē. Tā kā Hielscher padara ultraskaņas procesorus līdz 16kW jaudas katrā atsevišķā ierīcē, ir nav ierobežojumu augu lielumā vai pārstrādes jaudu. Tiek izmantotas vairāku 16kW sistēmu kopas, lai ražotu lielus daudzumus nolaižamos kurināmos. Rūpnieciskā kurināmā pārstrāde nevajag daudz ultraskaņas enerģijas. Faktisko enerģijas prasību var noteikt, izmantojot 1 kW ultraskaņas procesoru sola-top skalas. Visus šādu stenda izmēģinājumu rezultātus var mērogots viegli.

Izmaksas Ultrasonication

(Noklikšķiniet uz lielāku skatu!) Kopējā energoefektivitāte ir svarīga ultrasonication šķidrumu. Efektivitāte apraksta, cik daudz jaudas tiek pārnesta no kontaktligzdas šķidrumā. Mūsu ultraskaņu ierīcēm ir vispārēja efektivitāte vairāk nekā 80%.Ultrasonication ir efektīva apstrādes tehnoloģija. Ultraskaņas apstrādes izmaksas izriet galvenokārt no ieguldījuma
Ultraskaņas ierīces, komunālo pakalpojumu izmaksas un uzturēšana. Atrisinātie Energoefektivitātes (sk. Diagrammas) Hielscher ultraskaņas ierīces palīdz samazināt komunālo pakalpojumu izmaksas.

Pieprasīt vairāk informācijas!

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo formu, ja jūs vēlaties pieprasīt papildu informāciju par ultraskaņas izmantošanu, emulgācija ūdens degvielas.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Literatūra

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Nepārtrauktas fāzes viskozitātes ietekme uz emulgikāciju ar ultraskaņu, jo: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Canfield, A., C. (1999): ietekme dīzeļdegvielas-ūdens emulsijas degvielā dīzeļdzinēja NēX Emisijas, jo: Master Thesis iepazīstināja absolvents skolā universitātes Florida, 1999.