Augstākās kvalitātes Nano-Fuels ar ultraskaņas dispersiju
- Ultraskaņas dispersiju izmanto, lai ražotu nanofuels vai diesoholu, etanola un dīzeļdegvielas degvielas maisījumu, ko uzlabo, pievienojot CNTs vai nanodaļiņas.
- Jaudas ultrasonics ražo super-smalkas, nano-degvielas emulsijas un dispersijas.
- Ultrasoniski izkliedētas nanodaļiņas degvielā uzlabo degvielas veiktspēju un emisijas īpašības.
- Ultraskaņas inline disperģētāji ir pieejami rūpnieciskā mērogā nano-degvielu ražošanai.
Nanodegvielas
Nanodegvielas sastāv no bāzes degvielas (piemēram, dīzeļdegvielas, biodīzeļdegvielas, degvielas maisījumiem) un nanodaļiņu maisījuma. Šīs nanodaļiņas darbojas kā hibrīdi nanokatalizatori, kas piedāvā lielu reaktīvās virsmas laukumu. Nano piedevas ultraskaņas dispersija ievērojami uzlabo degvielas veiktspēju, piemēram, samazinātu aizdegšanās aizkavēšanos, ilgāku liesmas uzturēšanu un aglomerāta aizdegšanos, kā arī ievērojamu vispārēju emisijas samazinājumu.
Nano izmēra degvielas daļiņu maisījumi izceļ tīru šķidro degvielu attiecībā uz degvielas veiktspēju ar lielāku enerģijas blīvumu, ātrāku un vieglāku aizdegšanos, uzlabotu katalītisko efektu, samazinātu emisiju, ātrāku iztvaikošanu un degšanas ātrumu un uzlabotu sadegšanas efektivitāti.
Nanodaļiņu ultraskaņas dispersija degvielā
Lai izvairītos no nanodaļiņu nosēdināšanas degvielas tvertnē, daļiņas ir jāizkliedē sofistiski. Ultraskaņas procesori ir spēcīgi un uzticami disperģētāji, kas ir labi pazīstami ar savu spēju sajaukt, deagglomerēt un pat dzirnavu nanodaļiņas, lai iegūtu stabilu dispersiju ar vēlamo daļiņu izmēru.
Hielscher ultraskaņas izkliedētāji ir pierādīti instrumenti, lai izkliedētu nanocaurules un daļiņas degvielā.
Zemāk esošajā sarakstā ir sniegts pārskats par jau pārbaudītiem nanomateriāliem, kas disperģēti degvielā:
- CNT – Oglekļa nanocaurulītes
- Ag – Sudrabs
- Al – alumīnijs
- Al2O3 – alumīnija oksīds
- AlCuOx – alumīnija vara oksīdi
- b – bors
- Ca – kalcijs
- CaCO3 – kalcija karbonāts
- Fe – dzelzs
- Cu – Varš
- CuO – vara oksīds
- Ce – cērijs
- Ceo2 – cērija oksīds
- (CeO2)· (ZrO2) – cērija cirkonija oksīds
- CO – kobalts
- Mg – magnijs
- Mn – mangāns
- TiO2 – titāna dioksīds
- ZnO – cinka oksīds
7kW ultraskaņas plūsmas sistēma
Nano mērogots, ultrasoniski monodisperģēts cērija oksīds piedāvā augstu katalītisko aktivitāti, pateicoties tā augstajai virsmas un tilpuma attiecībai, kas uzlabo degvielas efektivitāti un samazina emisijas.
Ultraskaņas nanoemulsijas
Ultraskaņas emulgācijas tehnoloģija tiek izmantota, lai ražotu stabilus etanola-in-dekāna, etanola-in-dīzeļdegvielas vai dīzeļdegvielas–biodīzeļdegvielas–etanola / bioetanola maisījumus. Šādi maisījumi ir ideāla bāzes degviela, ko otrajā solī var uzlabot, izkliedējot nanodaļiņas degvielā.
Ultraskaņas Nano-emulgācija tiek veiksmīgi izmantota arī ūdens degvielas ražošanai.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultrasoniski sagatavotu ūdens degvielu!
Emulsijas degvielu ultraskaņas ražošana
rūpnieciskās ultraskaņas sistēmas
Stabilu emulsiju un dispersiju ģenerēšanai nepieciešama jaudas ultraskaņa un augstas amplitūdas. Hielscher Ultrasonics’ Rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas, kas ir svarīgi, lai ražotu nano izmēra emulsijas un dispersijas. Tāpēc mūsu rūpnieciskos ultrasonikatorus var viegli palaist amplitūdas līdz 200μm 24/7 darbībā lieljaudas apstākļos. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes.
Hielscher piedāvā rentablus, ļoti izturīgus ultraskaņas procesorus ar nelielu nospiedumu uzstādīšanai augos ar ierobežotu telpu un prasīgu vidi.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000 |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
IevietotMPC48 – Hielscher risinājums izcilām nanoemulsijām
Literatūra / Atsauces
- Asako, Yutaka & Mohamed, S.; Muhammad, Nura & Aziz, Arif; Yusof, Siti Nurul Akmal; Che Sidik, Nor Azwadi (2021): A comprehensive review of the influences of nanoparticles as a fuel additive in an internal combustion engine (ICE). Nanotechnology Reviews 9,2021. 1326-1349.
- D’Silva, R.; Vinoothan, K.; Binu, K.G.; Thirumaleshwara, B.; Raju, K. (2016): Effect of Titanium Dioxide and Calcium Carbonate Nanoadditives on the Performance and Emission Characteristics of C.I. Engine. Journal of Mechanical Engineering and Automation 6(5A), 2016. 28-31.
- Ghanbari, M.; Najafi, G.; Ghobadian, B.; Mamat, R.; Noor, M.M.; Moosavian, A. (2015): Adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) to predict CI engine parameters fueled with nano-particles additive to diesel fuel. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 100, 2015.
- Heydari-Maleney, K.; Taghizadeh-Alisaraei, A.; Ghobadian, B.; Abbaszadeh-Mayvan, A. (2017): Analyzing and evaluation of carbon nanotubes additives to diesohol-B2 fuels on performance and emission of diesel engines. Fuel 196, 2017. 110–123.
- Raj, N.M.; Gajendiran, M.; Pitchandi, K.; Nallusamy, N. (2016): Investigation on aluminium oxide nano particles blended diesel fuel combustion, performance and emission characteristics of a diesel engine. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 8(3), 2016. 246-257.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Nanodegvielas
Nanodegvielas attiecas uz degvielas un nanodaļiņu maisījumu. Izkliedējot nanoenerģētiskās daļiņas degvielā, degvielas fizikāli ķīmiskās īpašības maina to funkcionalitāte, to dispersīvā struktūra un sarežģītā siltuma pārneses, šķidruma plūsmas un daļiņu mijiedarbības mijiedarbība. Neviendabīgā sastāva dēļ nanodegvielas īpašības nosaka bāzes degvielas veids, kā arī nanodaļiņu sastāvs, izmērs, forma, koncentrācija un fizikālās un ķīmiskās īpašības. Nanodegvielas īpašības var ievērojami atšķirties no pamatdegvielas īpašībām.
dīzelis
Dīzeļdegviela ir šķidrā degviela, kas tiek sadedzināta dīzeļdzinējos. Dīzeļdzinējos degviela tiek aizdedzināta bez dzirksteles, bet saspiežot ieplūdes gaisa maisījumu un pēc tam iesmidzinājot dīzeļdegvielu.
Parastā dīzeļdegviela ir specifisks naftas mazuta frakcionēts destilāts. Plašākā nozīmē termins "dīzeļdegviela" attiecas uz degvielu, kas nav iegūta no naftas, piemēram, biodīzeļdegvielu, biomasas pārvēršanu iquid (BTL), gāzes pārvēršanu šķidrumā (GTL) vai dīzeļdegvielu no oglēm uz šķidrumu (CTL). BTL, GTL un CTL ir tā sauktās sintētiskās dīzeļdegvielas, ko var iegūt no jebkura oglekļa materiāla (piemēram, biomasas, biogāzes, dabasgāzes, oglēm utt.). Pēc izejmateriāla gazifikācijas sintēzes gāzē, kam seko attīrīšana, tā ar Fišera–Tropša reakciju tiek pārvērsta sintētiskā dīzeļdegvielā. Īpaši zema sēra satura dīzeļdegviela (ULSD) ir dīzeļdegvielas standarts, kas satur ievērojami pazeminātu sēra saturu.
Biodīzeļdegviela
Biodīzeļdegviela ir atjaunojamā degviela, ko ražo no augu eļļām, dzīvnieku taukiem vai pārstrādātām smērvielām. Biodīzeļdegvielu var izmantot, lai darbotos dīzeļmotora transportlīdzekļos un ģeneratoros. Tās fizikālās īpašības ir līdzīgas naftas dīzeļdegvielas fizikālajām īpašībām, lai gan tas sadedzina tīrāku. Biodīzeļdegviela samazina nesadegušo ogļūdeņražu (UHC), oglekļa dioksīda (CO2), oglekļa monoksīda (CO), sēra oksīdu un kvēpu daļiņu emisijas – salīdzinot ar emisijām, kas rodas, sadedzinot parasto dīzeļdegvielu. Slāpekļa oksīdu (NOx) emisijas biodīzeļdegvielai var būt lielākas (salīdzinājumā ar dīzeļdegvielu). Tomēr to var samazināt, optimizējot degvielas iesmidzināšanas laiku.
Biodīzeļdegvielas ražošanu ievērojami uzlabo ultraskaņas pāresterificēšana. Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas biodīzeļdegvielas ražošanu!
Etanola
Etanola degviela ir etilspirts (C2H5OH), ko izmanto kā degvielu. Etanola degvielu galvenokārt izmanto kā motordegvielu – galvenokārt kā biodegvielas piedevu benzīnā. Mūsdienās automobilus var darbināt, izmantojot 100% etanola degvielu vai izmantojot tā saukto elastīgo degvielu, kas ir etanola un benzīna maisījums. To parasti ražo biomasas, piemēram, kukurūzas vai cukurniedru, fermentācijas procesā. Tā kā etanola degvielu iegūst no atjaunojamas, ilgtspējīgas biomasas, to bieži sauc par bioetanolu. Jaudas ultraskaņa var ievērojami uzlabot bioetanola ražošanu. Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas bioetanola ražošanu!
Etanols ir skābekļa savienojums E-dīzeļdegvielā. Galvenais E-dīzeļdegvielas trūkums ir etanola nesajaucamība dīzeļdegvielā plašā temperatūru diapazonā. Tomēr biodīzeļdegvielu var veiksmīgi izmantot kā amfifilu virsmaktīvo vielu etanola un dīzeļdegvielas stabilizēšanai. Etanols−biodīzeļdegviela−dīzeļdegviela (EB-dīzeļdegviela) degvielu var ultrasoniski sajaukt ar mikro- vai nanoemulsiju, lai EB-dīzeļdegviela būtu stabila – pat temperatūrā, kas zemāka par nulli, un piedāvā izcilas degvielas īpašības nekā parastā dīzeļdegviela.