Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Reduktimi i NOx nga emulsifikimi i naftës / ujit

Oksidet e azotit (NOx) janë të njohur të jenë menjëherë të rrezikshme për shëndetin e njeriut dhe të mjedisit. Motorët celularë dhe të palëvizshëm të benzinës dhe benzinës janë duke kontribuar kryesisht në NO-në në mbarë botënx emisionet. Emulsifikimi i karburantit me ujë është një mënyrë për të zvogëluar JOx shkarkimet e motorëve. Emulsifikimi tejzanor është një mjet efektiv për gjenerimin e emulsioneve të karburantit / ujit të madh.

Makina dhe kamionë, avionë, gjeneratorë elektrikë, forklifts, njësi të ajrit të kondicionuar dhe kaldaja prodhojnë sasi të mëdha të grimcave (PM) dhe JOx nga djegja e produkteve të naftës. NOx i referohet përzierjeve të oksidit nitrik (NO) dhe dioksid nitrik (NO2) si dhe N2O, JO3, N2O4 dhe N2O5. Oksid nitrik dhe dioksid nitrik kontribuojnë në nivelin e ulët të ozonit, smog dhe janë të rrezikshme për mjedisin dhe njerëzit. Rregullimi mjedisor trajton emetimet e ndotësve të ajrit nga kufizimet e shtrëngimit. Emetimet e motorit gjithashtu përfshijnë dioksidin e squfurit (SO2) si rezultat i përbërjeve të squfurit në karburant. Ky problem reduktohet nga hidrodesulfurizimi ose desulfurizimi ultrasonically ndihmuar.

Running on Emulsioni Karburanti / Uji

Brenda viteve të fundit, shumë punë është bërë në ndikimi i ujit në NOx emisioneve. Karburantet e ndryshme: raportet volumetrike të ujit nga 1: 1 deri në 19: 1 janë testuar për pronat e djegies. Në shumicën e rasteve, 1 deri 2 vëllim sipërfaqe surfaktant u shtua për stabilizimin emulsioni.

Historiku i djegies

Djegia e karburantit gjeneron energji termike dhe mekanike. Pjesa mekanike mund të përdoret për të drejtuar pistone ose turbina për shtytje ose prodhimin e energjisë elektrike. Në shumicën e motorëve, energjia termike nuk përdoret. Kjo rezulton në një efikasitet më të ulët termodinamik.

Përafërsisht. 90% e NOx që rezulton nga procesi i djegies së karburantit është JO. NO është formuar kryesisht nga oksidimi i azotit atmosferik (N2). Uji i shtuar në karburant ul temperaturën e djegies për shkak të avullimit të ujit. Kur uji në emulsionin e karburantit-ujit avullohet, karburantet përreth gjithashtu avullohen. Kjo rrit sipërfaqen e karburantit. Temperatura e ulët dhe shpërndarja më e mirë e karburantit janë duke çuar në një formim më të ulët të NOx.

Emulsifikimi tejzanor

Futja e ujit në djegien e karburantit është treguar në shumë vepra për të ulni NOx emisionet. Uji mund të shtohet duke formuar një emulsioni karburant / ujë në dy mënyra:

  • unstabilized: emulsifikimi inline i ujit në karburant para injektimit
  • stabilizuar: prodhimin e emulsionit stabil të karburantit / ujit që do të përdoret si një alternativë e karburantit në rënie

Canfield (1999) përmbledh NOx reduktimi nga përdorimi i ujit dhe aditivëve të tjerë:

  • emulsioni i pastabilizuar
    • uji i shtuar vol%: 10 deri 80%
    • NOx reduktim nga: 4 deri në 60%
  • emulsion i stabilizuar
    • uji shtuar vol%: 25 deri 50%
    • NOx reduktim nga: 22 deri në 83%

emulsion

emulsionNjë emulsioni është një përzierje e përgjithshme lëngjeve të paqëndrueshme (faza), të tilla si nafta dhe uji. Gjatë procesit të emulsifikimit, faza e shpërndarë (p.sh. uji) futet në fazën e lëngshme (p.sh. vaji). Me aplikimin e qethje e larte, madhësia e grimcave (= madhësia e pikave) të fazës së shpërndarë zvogëlohet. Sa më i vogël të jetë madhësia e grimcave, aq më e qëndrueshme është emulsioni i gjeneruar. Stabiliteti shtesë mund të arrihet me futjen e surfaktantëve ose stabilizatorëve. Kliko në grafikun e mësipërm për të parë rezultatet e mostrës për emulsifikimin tejzanor të 10% të ujit në vaj motorik (Velocite 3, Mobil Oil, Hamburg Germany). Ky studim u krye nga Behrend dhe Schubert (2000).

ultratingull


Kur sonicating lëngjet me intensitete të larta, valët e zërit që propagandojnë në media të lëngshme të rezultojë në alternimin e cikleve të presionit të lartë (compression) dhe presionit të ulët (rarefaction), me norma në varësi të frekuencës. Gjatë ciklit të presionit të ulët, valët me ultratinguj me intensitet të lartë krijojnë flluska të vogla vakumi ose zbrazëti në lëng. Kur flluska të arrijë një volum në të cilin ata nuk mund të absorbojnë më shumë energji, ato kolaptohen me dhunë gjatë një cikli të presionit të lartë. Ky fenomen quhet cavitation. Gjatë implosionit arrihen temperatura shumë të larta (afërsisht 5.000K) dhe presione (afërsisht 2.000atm) në nivel lokal. Implosioni i flluskës së cavitation gjithashtu rezulton në avionë të lëngshëm deri në shpejtësinë 280m / s.

Ultratinguj është provuar të gjenerojë emulsione shumë homogjene e ujit në vaj (w / o) dhe vaj në ujë (o / w) nga qethje e madhe cavitational. Ndërsa parametrat e ultrasonication janë të kontrollueshme mirë, madhësia dhe shpërndarja e grimcave është e mirë rregullueshme dhe të përsëritshme. Në mënyrë tipike, ultratingulli zbatohet në një reaktor qelizash rrjedhëse. Prandaj, emulsioni mund të jetë bërë vazhdimisht në linjë. Për këtë arsye, ultrasonication mund të përdoret për të bërë emulsionet e stabilizuar dhe të pastabilizuar.

Tabela më poshtë tregon kapacitetet e përpunimit të përgjithshëm për nivele të ndryshme të fuqisë tejzanore.

Shkalla e rrjedhjes
Fuqia e kërkuar
100400 litra / hr
1kW, p.sh. UIP1000hd
4001600L / hr
4kW, p.sh. UIP4000
1.56.5m³ / hr
16kW, p.sh. UIP16000
1040m³ / hr
96kW, p.sh. 6xUIP16000
100400m³ / hr
960kW, p.sh. 60xUIP16000

Degassing tejzanor dhe defoamingDegassing tejzanor të naftës duke përdorur një procesor tejzanor UP200S (200 Watts)

Ultratinguj gjithashtu ndihmojnë të zvogëlojë sasinë e flluskave të ajrit në përzierjen e emulsionit. Fotografia në të djathtë tregon efektin (imazhet e progresit të 5 sekonda nga e majta në të djathtë) të ultrasonication në përmbajtjen e flluskës. Meqë ndryshimet në përmbajtjen e flluskës shkaktojnë luhatje në kohën e injektimit, a degazimi, deaerimi dhe defoaming nga ultrasonication përmirëson performancën e motorit.

Pajisjet e procesit tejzanor

Hielscher është furnizuesi kryesor i pajisjeve me kapacitet të lartë tejzanor, botëror. Si Hielscher bën përpunuesit tejzanor deri në 16kW fuqi për një pajisje të vetme, ka nuk ka limit në madhësinë e bimëve ose kapacitet përpunimi. Grupet e disa sistemeve 16kW janë duke u përdorur prodhimin e vëllimeve të mëdha të karburanteve në rënie. Përpunimi i karburantit industrial nuk ka nevojë për shumë energji tejzanore. Kërkesa aktuale e energjisë mund të përcaktohet duke përdorur një procesor tejzanor 1kW në shkallën më të lartë. Të gjitha rezultatet nga gjykimet e tilla mund të jenë shkallëzuar lehtë.

Kostot e Ultrasonication

Efikasiteti i përgjithshëm i energjisë është i rëndësishëm për ultrasonifikimin e lëngjeve. Efikasiteti përshkruan se sa nga fuqia transmetohet nga priza në lëng. Pajisjet tona të zërit kanë një efikasitet të përgjithshëm prej më shumë se 80%.Ultrasonication është një teknologji efektive e përpunimit. Kostot e përpunimit tejzanor vijnë kryesisht nga investimi
për pajisjet tejzanor, shpenzimet e shërbimeve dhe mirëmbajtjen. E pazgjidhura efikasitetit të energjisë (Shiko tabelë) e pajisjeve Hielscher tejzanor ndihmon për të zvogëluar shpenzimet e shërbimeve.

Kërkoni më shumë informacion!

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë lidhur me përdorimin e ultrazërit në emulsifikimin e ujit në lëndë djegëse.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


letërsi

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Ndikimi i viskozitetit të fazës së vazhdueshme në emulsifikim me ultratinguj, në: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Canfield, A., C. (1999): Efektet e djegies emulsioni me naftë dhe ujë në motorin me naftë NOx Emisionet, në: Teza e magjistraturës paraqitur në shkollën pasuniversitare të Universitetit të Floridës, 1999.