Tecnología ultrasonido Hielscher

Reducción ar NOx ya asete yá dehe — emulsificación

Óxidos nitrógeno (HI'NÄx) bí mfädi ya ngut'a peligrosas pa ar nzaki jä'i ne ya ambiental. Móviles ne estacionarios motores diesel ne gasolina gi 'bu̲hu̲ contribuyendo gran da medida ya hingi nga̲tho ar ximha̲ix Emisiones. Ar emulsión ar combustible ko ar dehe ge 'nar bí reducir arx emisiones ya motores. Ar emulsificación ultrasónica ge 'nar nt'uni xi hño pa ar generación combustible tamaño Bellas yá emulsiones ar dehe.

Automóviles ne camiones, abyon, generadores eléctricos, carretillas elevadoras, unidades ndähi acondicionado ne calderas generan dätä cantidades partículas (BÍ) nex ya ar combustión productos derivados ar petróleo. Hi'näx ar refiere mezclas óxido nítrico (HI'NÄ) ne dióxido nitrógeno nítrico (n2) ne N2O,3N2Acerca ar4 ne N2Acerca ar5. Óxido nítrico ne dióxido nítrico contribuyen ozono hñets'i'i za̲ ár nthe̲, smog ne ya peligroso pa ar nt'uni mbo jar ximha̲i ne ya jä'i. Nthäki ambiental aborda ya emisiones ar contaminantes ar ndähi hño ar za ntsoni. Ya emisiones ar motor 'nehe incluyen dióxido sulfuro (SO2) komongu ar nt'uni compuestos azufre ja ar combustible. Nuna ar hñäki ar reducido ya hidrodesulfuración wa desulfuración ar ultrasonidos asistida.

T'o̲t'e emulsión ar dehe ne combustible

Ja ya je̲ya recientes, ar xi 'yo̲t'e xingu ar 'be̲fi jar ar influencia ar dehe hingix niveles emisión. Ar xi probado 'na'ño combustible: ar dehe volumétrica proporciones ar 1:1 19:1 pa ya propiedades combustión. Mäs xingu ya casos, jar surfactante ya nthebe volumen 1 ne 2 bí añadido pa ar estabilización ar emulsión.

Ts'o̲e ja ar combustión

Ar combustión ar combustible genera energía térmica ne mecánica. Ar fracción mecánica to utilizar ar pa da t'ot'e pistones ne turbinas pa ar generación propulsión wa tsibi. Mäs xingu ya motores, ja ar energía térmica hingi ar gi japu̲'be̲fi. 'Me̲hna resulta ja 'nar me̲ti dätä nt'ot'e termodinámica.

Aproximadamente ar 90% ar nä'ä hingix resultante ar combustión combustible ge HI'NÄ. HINGI xí principalmente ya oxidación nitrógeno atmosférico (N2). Ar dehe añadida ar combustible reduce ar mpat'i combustión nu'bya evaporación ar dehe. Nu'bu̲ ar evapora ar dehe emulsión ar dehe combustible, ar combustible circundante ar vaporiza, xki. 'Me̲hna aumenta ar superficie ar combustible. Ar mpat'i mäs xí hñets'i'i ne ar mäs xi hño NTHEGE combustible gi 'bu̲hu̲ conduciendo ja 'nar zu'we formación HI'NÄx.

Emulsificación ultrasónica

Introducir ar dehe ja ar combustión ar combustible ar xi demostrado jar xingu ar 'be̲fi jar reducir ar HI'NÄx emisiones ar. Tsa̲ da agregar ar dehe formando 'nar emulsión ar dehe ne combustible yoho ya maneras:

  • desestabilizaron: jar 'ñu emulsificación ar dehe combustible 'bu̲ 'be̲tho ar inyección
  • estabilizado: fabricación 'nar emulsión hingi mpa̲ti ar dehe ne combustible pa da utilizado komongu 'nar 'na ar mpa̲ti ar combustible ar sobreponer

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

  • inestabilizados emulsión
    • agua agregada vol %: 10 ma 80%
    • Hi'näx ar reducción ar: 4 60%
  • emulsión estabilizada
    • agua agregada vol %: 25 ma 50%
    • Hi'näx ar reducción ar: 22 da 83%

Emulsión

Emulsión'Nar emulsión ge 'nar mezcla ar líquidos inmiscibles (fases), ya ngu asete ne ar dehe. Proceso emulsificación, ar fase dispersa Nxoge (e.g. agua) introduce ja ar fase líquida (hne. ej. asete). Ir nge ya nt'ot'e ya mextha cizalladura, bí reduce ar tamaño partícula ar fase dispersa (= tamaño ar gota). Ar mäs pequeño tamaño partícula, ar mäs hingi mpa̲ti ge ar emulsión generada. Nzäm'bu adicional to da tsoni da ir nge ar Nthuts'i ñut'i tensioactivos wa ya estabilizadores. 'Yot'e clic ja ar gráfico 'be̲t'o ga resultados ar muestra pa emulsificación ultrasónica ar 10% ar dehe jar asete motor (3 Velocite, Mobil Oil, Hamburgo nu Alemäña). Nuna ar estudio bí realizado ya Behrend ne Schubert (2000).

Ultrasonido


Nu'bu̲ sonicando líquidos ma altas intensidades, ya ondas sonoras da propagan jar nt'ot'e líquidos resultado alternando ciclos xí hñets'i'i presión (rarefacción), ko tarifas dependiendo de ar frecuencia ne ar mextha presión (compresión). Nxoge ar ciclo xí hñets'i'i ya presión, ya ondas ultrasónicas mextha intensidad crean t'olo burbujas vacío wa huecos ja ar líquido. Nu'bu̲ ya burbujas alcanzan 'nar volumen ke ya hingi tsa̲ da absorber ar energía, colapsan violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Nuna ar fenómeno bí denomina ar cavitación. Nxoge ya implosión xi elevadas (aprox. 5, 000 ë) ne presiones (aprox. 2, 000atm) bí alcanzan ar localmente. Ar implosión ar burbuja cavitación 'nehe ya resultados jar chorros líquidos ga velocidad ar 280 ar m/s.

Ar ultrasonido xi demostrado generar emulsiones xi homogéneas ar dehe jar asete (w/o) ne ar asete jar dehe (o/w) ir nge ar mextha cizalladura cavitacional. Komo ya parámetros ultrasonidos ya hño controlables, tamaño ya partícula ne ya NTHEGE ar na ajustable ne repetibles. Ir 'me̲t'o general, ar ultrasonido da t'uni jar 'nar reactor celda flujo. Ir ar emulsión to da 'yo̲t'e ñäñho jar 'ñu. Nu'bu̲ xí hño, ultrasonidos xi utilizar ar pa ar fabricación emulsiones estabilizadas ne inestabilizados.

Xtí tabla gi 'ñudi mfeni ya proceso Nxoge pa varios niveles energía ultrasónica.

Tasa flujo
Nts'edi mahyoni
100 Pa 400 l yá hr
1 kW, ya ejemplo, UIP1000hd
400 Pa 1600 l yá hr
4kw, hne. ej. UIP4000
1.5 Pa 6.5m3 yá hr
16kW, hne. ej. UIP16000
10 Pa 40m 3 yá h
96kw, hne. ej. 6xUIP16000
100 Pa 400m 3 yá h
960kW, hne. ej. 60xUIP16000

Desgasificación ultrasónica ne antiespumantesUltrasónico desgasificación asete usando 'nar procesador ultrasónico UP200S (200 Watts)

Ar ultrasonido 'nehe ayuda ma reducir yá 'bede ya burbujas ndähi ja ar mezcla ar emulsión. Ar cuadro ar derecha gi 'ñudi ár ntsoni (sec. 5 nte imágenes izquierda derecha) ya ultrasonidos dige ar contenido ar burbuja. Komo ya variaciones ar contenido ar burbuja causan fluctuaciones jar ar pa inyección, 'nar desgasificación, desaireación ne antiespumantes ya ultrasonidos mejora ar rendimiento ar motor.

Equipo proceso ultrasónico

Ar Hielscher ar proveedor líder dispositivos ultrasonidos mextha ya mfeni, jar nga̲tho ar ximha̲i. Ngu Hielscher ultrasonidos procesadores ar asta 16kW energía ya Honto dispositivo, 'bu̲i otho ar límite jar tamaño ar planta wa mfeni procesamiento. Racimos 16kW varios sistemas gi 'bu̲hu̲ komongu utilizan ar fabricación ar dätä volúmenes combustibles ar sobreponer. Procesamiento combustible industrial hingi t'ot'e ndunthe ya energía ultrasónica. Requisito real energía to da determinado ir nge 'nar Sonificador Ultrasonidos ar 1kW jar escala njwatubojä. Ga̲tho ya resultados hmä ensayos mexa xi to escalar hingi hembi da.

Costos ultrasonidos

Ar dätä nt'ot'e energética Nxoge ar mahyoni pa ar ultrasonicación líquidos. Ar dätä nt'ot'e pede yá 'bede ya energía ne da transmite ndezu̲ ar enchufe ja ar líquido. HMUNTS'UJE dispositivos sonicación pe̲ts'i 'nar dätä nt'ot'e Nxoge ar mäs de ar 80%.Ultrasonidos ge 'nar tecnología procesamiento xi hño. Ya costos procesamiento ultrasonidos da hneki ya principalmente ar ar inversión
pa aparatos ultrasonidos, costos utilidad ne nja. Ya destacados dätä nt'ot'e energética (ga ar tabla) ar Hielscher dispositivos ultrasonido ayuda da reducir ya costos utilidad.

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Ot'a

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

Canfield, A., c.ndunthe (1999): efectos ar dehe Diesel combustión jar motor Diesel ar emulsión HI'NÄx Emisiones, jar: tesis presentada jar skwela postgrado ar dätä nguu ar Florida, 1999.