Reducción ar NOx ya emulsificación asete yá dehe

Óxidos nitrógeno (HI'NÄ_x) bí mfädi ya ngut'a peligrosos pa ar nzaki jä'i ne ar nt'uni mbo jar ximha̲i. Ya motores diésel ne gasolina móviles ne estacionarios gi 'bu̲hu̲ contribuyendo gran da medida ya ar HI'NÄ_x Emisiones. Ar emulsificación ar combustible ko ar dehe ge 'nar dets'e reducir ar HI'NÄ_x emisiones ya motores. Ar emulsificación ultrasónica ge 'nar nt'uni xi hño pa generar emulsiones combustible yá dehe tamaño fino.

Automóviles ne camiones, abyon, generadores eléctricos, montacargas, unidades ndähi acondicionado ne calderas generan dätä cantidades hñei particulado (BÍ) ne_x ya ar combustión productos derivados ar petróleo. HI'NÄ_x ar refiere ya mezclas óxido nítrico (HI'NÄ) ne dióxido nítrico (HI'NÄ)₂) ne N₂WA,₃, N₂O₄ ne N₂O₅. Óxido nítrico ne dióxido nítrico contribuyen ar producción ozono hñets'i'i za̲ ár nthe̲, smog ne ya peligrosos pa ar nt'uni mbo jar ximha̲i ne ya jä'i. Ár nthäki ambiental aborda ya emisiones ar contaminantes atmosféricos Endurecimiento ya ntsoni. Ya emisiones ar motor 'nehe incluyen dióxido azufre (SO₂) komongu ar nt'uni ya compuestos azufre ja ar combustible. Nuna ar hñäki da reduce ir nge ar hidrodesulfuración wa Desulfuración asistida ya ultrasonidos.

Funcionamiento ko emulsión combustible yá dehe

Ya últimos ya je̲ya, bí xi trabajado xingu ja ar influencia ar dehe dige ar HI'NÄ_x niveles emisión. Ar xi probado ndunthe pe̲ts'i ar volumétricas ar combustible:agua 1:1 jar 19:1 pa ar tsa da jäts'i ya propiedades combustión. Mäs xingu ya casos, ja ar agregó surfactante 1 jar 2 ya ciento volumen pa ar estabilización ar emulsión.

Antecedentes ar combustión

Ar combustión ar combustible genera energía térmica ne mecánica. Ar fracción ar mecánica ar tsa̲ da utilizar pa accionar pistones wa turbinas pa ar propulsión wa generación ñot'i. Mäs xingu ya motores, ja ar energía térmica hingi ar gi japu̲'be̲fi. 'Me̲hna xta Komo nt'uni una zu'we dätä nt'ot'e termodinámica.

Aprox. 90% ar ar HI'NÄ_x resultante proceso combustión ar combustible ar HI'NÄ. Ar hingi ar ngetho ge principalmente ir nge ar oxidación ar nitrógeno atmosférico (N₂). Ar dehe añadida ar combustible reduce ar mpat'i combustión nu'bya evaporación ar dehe. Nu'bu̲ ar dehe emulsión ya combustible ne ya dehe ar evapora, ar combustible circundante 'nehe ar vaporiza. 'Me̲hna aumenta ar superficie ar combustible. Ar mpat'i mäs xí hñets'i'i ne ar mäs xi hño NTHEGE ar combustible conducen ma 'na zu'we formación HI'NÄ_x.

Emulsificación ultrasónica

Ar Nthuts'i ñut'i ar dehe ja ar combustión ar combustible ar xi demostrado ko xingu ya 'be̲fi pa baje ar HI'NÄ_x Emisiones. Ar dehe ar tsa̲ da añadir formando 'nar emulsión ar combustible yá dehe yoho ya maneras:

• Desestabilizado: Emulsificación jar 'ñu ar dehe jar combustible 'bu̲ 'be̲tho ar inyección
• Estabilizado: Fabricación 'nar emulsión hingi mpa̲ti ar combustible yá pa dehe ár njapu'befi komongu 'na ar mpa̲ti da combustible ar directo

Canfield (1999) resume ar HI'NÄ_x Ar reducción ya njapu'befi ar dehe ne ma'ra aditivos:

• Emulsión hindi estabilizada
  • % volumen ar dehe agregada: 10 ma 80%
  • HI'NÄ_x Ar reducción jar: Ya ar 4 60%
• Emulsión estabilizada
  • % vol. ar dehe añadida: 25 ma 50%
  • HI'NÄ_x Ar reducción jar: Ya ar 22 83%

emulsión

'Nar emulsión ge 'nar mezcla ar Líquidos inmiscibles (fases), komongu ar asete ne ar dehe. Nxoge ar proceso emulsificación, ar fase dispersa (nt'udi, ar dehe) bí introduce ja ar fase líquida (nt'udi, asete). Ir nge ya nt'ot'e ya Mar hñets'i cizallamiento, bí reduce ar tamaño partícula (= tamaño gota) ar fase ar dispersa. Cuanto ar menor da tamaño partícula, hingi mäs mpa̲ti da emulsión ar generada. Ar tsa̲ da dähä 'nar nzäm'bu adicional ir nge ar Nthuts'i ñut'i tensioactivos wa ya estabilizadores. 'Yot'e clic jar gráfico ya mañä pa ga resultados ar emulsificación ultrasónica 'nar 10% ar dehe ja ar asete motor (Velocite 3, Mobil Oil, Hamburgo, nu Alemäña). Nuna ar estudio bí realizado ya Behrend ne Schubert (2000).

Ultrasonido

Nu'bu̲ ar sonican líquidos da altas ya intensidades, ya ondas sonoras da propagan jar made líquido gi lugar da ciclos alternos mextha presión (compresión) ne xí hñets'i'i presión (rarefacción), ko tasas da dependen ar frecuencia. Nxoge ar ciclo xí hñets'i'i ya presión, ya ondas ultrasónicas mextha intensidad crean t'olo burbujas vacío wa vacíos ja ar líquido. Nu'bu̲ ya burbujas alcanzan volumen ja ya hingi xi absorber energía, colapsan violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Nuna ar fenómeno bí denomina ar cavitación. Nxoge ar implosión ar alcanzan localmente temperaturas xi altas (aprox. 5.000 ë) ne presiones (aprox. 2.000 atm). Ar implosión ar burbuja cavitación 'nehe xta lugar da chorros líquido asta 280 m/s ar velocidad.

Ar xi demostrado ne ar ultrasonido genera Emulsiones xi homogéneas ar dehe jar asete (w/o) ne asete jar dehe (o/w) ir nge ar mar hñets'i cizallamiento cavitacional. Komo ya parámetros ultrasonicación ya hño controlables, ar tamaño ne ar NTHEGE ya partículas ya hoga. Ajustable ne repetible. Normalmente, ar ultrasonido da t'uni jar 'nar reactor celda flujo. Ir ar emulsión to da 'Yo̲t'e ya ñäñho jar 'ñu. Nu'bu̲ xí hño, ar ultrasonicación to utilizar ar pa ar fabricación emulsiones estabilizadas ne hinda estabilizadas.

Xtí tabla gi 'ñudi ya capacidades Nxoge ar procesamiento pa varios niveles nts'edi ultrasónica.

Desgasificación ne desespumación ultrasónicas

Ar ecografía 'nehe ayuda ma Reducir yá 'bede ya burbujas ndähi ja ar mezcla emulsión. Ar tsita ar derecha gi 'ñudi ár ntsoni (5 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i ar imágenes nte izquierda derecha) ya ultrasonicación dige ar contenido ar burbuja. Dado ke ya variaciones contenido burbujas causan fluctuaciones jar ar ora ar inyección, 'nar Desgasificación, ar desaireación ne ar antiespumación Ya ultrasonidos mejora ar rendimiento ar motor.

Equipos proceso ultrasónico

Ar Hielscher ar Proveedor líder dispositivos ultrasónicos mextha ya mfenijar nxoge ximhai. Komo Hielscher fabrica procesadores ultrasónicos ar asta 16kW Nts'edi ya dispositivoJawa Otho ar límite jar tamaño ar planta wa mfeni procesamiento. Ar gi 'bu̲hu̲ utilizando Hmunts'i varios sistemas 16 kW pa ar fabricación ar dätä volúmenes combustibles directos. Procesamiento combustible industrial Hingi t'ot'e ndunthe ya energía ultrasónica. Ya ndu reales energía xi jäts'i bí utilizando 'nar procesador ultrasónico 1 kW ja 'nar báscula sobremesa. Ga̲tho ya resultados nuya ensayos laboratorio xi to Ar amplía hingi hembi da.

Costes ar ultrasonicación

Ar ultrasonicación ge 'nar tecnología procesamiento xi hño. Ya costes procesamiento ultrasónico ar tsa principalmente ja ar inversión
pa dispositivos ultrasónicos, costos ya 'befi públicos ne nja. Mäs nä'ä destacado rendimiento energético (Ga ar gráfico) ja ya dispositivos ultrasónicos Hielscher ayuda da reducir yá costes ya 'befi públicos.

Ot'a

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Influencia ar viscosidad fase continua jar emulsificación ya ultrasonidos, ja ya: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77 — 85.

Canfield, A., c.ndunthe (1999): efectos ar combustión emulsión diésel — dehe jar motor diésel HI'NÄ_x Emisiones, jar: Tesis ar Maestría presentada jar skwela posgrado ar dätä nguu Florida, 1999.