Ultrasonik dispersiyon ile üstün nano yakıtlar
- Ultrasonik dispersiyon, CNT'lerin veya nanopartiküllerin eklenmesiyle geliştirilen, etanol ve dizelin bir yakıt karışımı olan nanoyakıtlar veya diesohol üretmek için kullanılır.
- Power ultrasonics, süper ince, nano yakıt emülsiyonları ve dispersiyonları üretir.
- Yakıtlarda ultrasonik olarak dağılmış nanopartiküller, yakıt performansını ve emisyon özelliklerini iyileştirir.
- Ultrasonik satır içi dağıtıcılar, nano yakıtların üretimi için endüstriyel ölçekte mevcuttur.
Nano Yakıtlar
Nanoyakıtlar, bir baz yakıt (örneğin dizel, biyodizel, yakıt karışımları) ve nano parçacıkların bir karışımından oluşur. Bu nanopartiküller, geniş bir reaktif yüzey alanı sunan hibrit nanokatalizörler olarak işlev görür. Nano katkı maddesinin ultrasonik dispersiyonu, azaltılmış ateşleme gecikmesi, daha uzun alev sürdürme ve aglomera ateşlemesinin yanı sıra emisyonda önemli genel azalmalar gibi yakıt performansını önemli ölçüde iyileştirir.
Nano boyutlu yakıt-parçacık karışımları, daha yüksek enerji yoğunluğu, daha hızlı ve daha kolay ateşleme, gelişmiş katalitik etki, azaltılmış emisyon, daha hızlı buharlaşma ve yanma hızı ve geliştirilmiş yanma verimliliği ile yakıt performansı açısından saf sıvı yakıtı mükemmelleştirir.
Nanopartiküllerin Yakıtta Ultrasonik Dağılımı
Nanopartiküllerin yakıt tankına yerleşmesini önlemek için, partiküllerin sofistike bir şekilde dağıtılması gerekir. Ultrasonik işlemciler, nanopartikülleri karıştırma, deagglomera etme ve hatta öğütme kapasiteleri ile iyi bilinen güçlü ve güvenilir dağıtıcılardır, böylece istenen parçacık boyutuna sahip kararlı bir dağılım elde edilir.
Hielscher'ın ultrasonik dağıtıcıları, nanotüpleri ve parçacıkları yakıtlara dağıtmak için kanıtlanmış araçlardır.
Aşağıdaki liste, yakıtlarda dağılmış olarak test edilmiş nano malzemeler hakkında size genel bir bakış sunar:
- CNT'ler – Karbon Nanotüpler
- Ag – Gümüş
- Al – alüminyum
- Al2O3 – alüminyum oksit
- AlCuOx – alüminyum bakır oksitler
- b – bor
- CA – kalsiyum
- CaCO (Türkçe)3 – kalsiyum karbonat
- Fe – demir
- Cu – Bakır
- CuO – bakır oksit
- Ce – seryum
- Ceo 'su2 – seryum oksit
- (CeO2)· (ZrO2) – seryum zirkonyum oksit
- CO (Türkçe) – kobalt
- Mg – magnezyum
- Mn – mangan
- TiO2 – titanyum dioksit
- ZnO – çinko oksit
7kW ultrasonik akış sistemi
Nano ölçekli, ultrasonik olarak mono dağılmış seryum oksit, yüksek yüzey-hacim oranı sayesinde yüksek katalitik aktivite sunar ve bu da yakıt verimliliğinin artmasına ve emisyonların azalmasına neden olur.
Ultrasonik Nanoemülsiyonlar
Ultrasonik emülsifikasyon teknolojisi, kararlı dekan içinde etanol, dizel içinde etanol veya dizel-biyodizel-etanol / biyoetanol karışımları üretmek için kullanılır. Bu tür karışımlar, nano parçacıkların yakıta dağıtılmasıyla ikinci bir adımda geliştirilebilen ideal bir temel yakıttır.
Ultrasonik nano emülsifikasyon da su yakıtları üretmek için başarıyla kullanılmaktadır.
Ultrasonik olarak hazırlanmış su yakıtları hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın!
Emülsiyon yakıtların ultrasonik üretimi
Endüstriyel Ultrasonik Sistemler
Kararlı emülsiyonların ve dispersiyonların üretilmesi, güç, ultrason ve yüksek genlikler gerektirir. Hielscher Ultrasonik’ Endüstriyel ultrasonik işlemciler, nano boyutlu emülsiyonlar ve dispersiyonlar üretmek için önemli olan çok yüksek genlikler sağlayabilir. Bu nedenle, endüstriyel ultrasonicator'larımız kolayca çalıştırılabilir 200μm'ye kadar genlikler Ağır hizmet koşullarında 7/24 çalışma. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur.
Hielscher, sınırlı alana ve zorlu ortamlara sahip tesislerde kurulum için küçük bir ayak izine sahip uygun maliyetli, son derece sağlam ultrasonik işlemciler sunar.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
MPC48 ekle – Üstün nano emülsiyonlar için Hielscher çözümü
Literatür / Referanslar
- 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.
Bilmeye Değer Gerçekler
Nano Yakıtlar
Nano yakıtlar, yakıt ve nano parçacıkların bir karışımını ifade eder. Nano-enerjik parçacıkların yakıta dağılmasıyla, yakıtın fiziksel-kimyasal özellikleri, işlevsellikleri, dağıtıcı yapıları ve ısı transferi, sıvı akışı ve parçacık etkileşimlerinin karmaşık etkileşimi ile değiştirilir. Heterojen bileşim nedeniyle, nanoyakıt özellikleri, baz yakıtın türünün yanı sıra nanopartiküllerin bileşimi, boyutu, şekli, konsantrasyonu ve fiziksel ve kimyasal özellikleri ile belirlenir. Nanoyakıt özellikleri, baz yakıtın özelliklerinden önemli ölçüde farklı olabilir.
mazot
Dizel, dizel motorlarda yakılan sıvı yakıttır. Dizel motorlarda, yakıt herhangi bir kıvılcım olmadan, ancak giriş havası karışımını sıkıştırarak ve ardından dizel yakıtı enjekte ederek ateşlenir.
Konvansiyonel dizel yakıt, petrol akaryakıtının spesifik bir fraksiyonel distilatıdır. Daha geniş bir anlamda, dizel terimi, biyodizel, biyokütleden sıvıya (BTL), gazdan sıvıya (GTL) veya kömürden sıvıya (CTL) dizel gibi petrolden türetilmeyen yakıtları ifade eder. BTL, GTL ve CTL, herhangi bir karbonlu malzemeden (örneğin biyokütle, biyogaz, doğal gaz, kömür vb.) türetilebilen sentetik dizel yakıtlardır. Hammaddenin sentez gazına gazlaştırılmasından ve ardından saflaştırılmasından sonra, Fischer-Tropsch reaksiyonu ile sentetik dizele dönüştürülür. Ultra düşük kükürtlü dizel (ULSD), önemli ölçüde azaltılmış kükürt içeriği içeren dizel yakıt için bir standarttır.
Biyodizel
Biyodizel, bitkisel yağlardan, hayvansal yağlardan veya geri dönüştürülmüş greslerden üretilen yenilenebilir bir yakıttır. Biyodizel, dizel araçlarda ve jeneratörlerde çalışmak için kullanılabilir. Daha temiz yanmasına rağmen, fiziksel özellikleri petrol dizelininkine benzer. Biyodizel, yanmamış hidrokarbonlar (UHC), karbondioksit (CO2), karbon monoksit (CO), kükürt oksitler ve kurum parçacıklarının emisyonlarını azaltır – geleneksel dizelin yakılmasıyla üretilen emisyonlarla karşılaştırıldığında. Azot oksit (NOx) emisyonu biyodizel için daha yüksek olabilir (dizele kıyasla). Bununla birlikte, yakıt enjeksiyonunun zamanlaması optimize edilerek bu azaltılabilir.
Biyodizel üretimi, ultrasonik transesterifikasyon ile büyük ölçüde geliştirilmiştir. Ultrasonik biyodizel üretimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın!
etanol
Etanol yakıtı etil alkoldür (C2H5OH) yakıt olarak kullanılır. Etanol yakıtlar daha çok motor yakıtı olarak kullanılmaktadır – esas olarak benzinde biyoyakıt katkı maddesi olarak. Günümüzde otomobiller 0 etanol yakıtı kullanılarak veya etanol ve benzin karışımı olan esnek yakıtlar kullanılarak çalıştırılabilir. Genellikle mısır veya şeker kamışı gibi biyokütlenin fermantasyon işlemiyle üretilir. Etanol yakıtı yenilenebilir, sürdürülebilir biyokütleden elde edildiğinden, genellikle biyoetanol olarak adlandırılır. Güç ultrasonu, biyoetanol üretimini önemli ölçüde artırabilir. Ultrasonik biyoetanol üretimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın!
Etanol, E-dizeldeki oksijenattır. E-dizelin en büyük dezavantajı, etanolün dizelde geniş bir sıcaklık aralığında karışmamasıdır. Bununla birlikte, biyodizel, etanol ve dizeli stabilize etmek için bir amfifil yüzey aktif madde olarak başarıyla kullanılabilir. Etanol − biyodizel − dizel (EB-dizel) yakıt, EB dizelinin stabil olması için ultrasonik olarak bir mikro veya nano emülsiyona karıştırılabilir – sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile ve normal dizel yakıta göre üstün yakıt özellikleri sunar.