Високопоставлені нанопалива шляхом ультразвукової дисперсії
- Ультразвукова дисперсія застосовується для одержання нанофлюєлів або дийохолів, суміші палива з етанолу та дизельного пального, що поліпшується шляхом додавання наночастинок або нанотрубок.
- Ультразвукова потужність виробляє супертонкі, нано-паливні емульсії та дисперсії.
- Ультразвукова дисперсія наночастинок у паливах підвищує продуктивність палива та характеристики викидів.
- Ультразвукові лінійні розсіювачі доступні в промисловому масштабі для виробництва нано-палива.
Нано-паливо
Нанофлюс складається з суміші базового палива (наприклад, дизельного палива, біодизелю, паливних сумішей) та наночастинок. Ці наночастинки виступають як гібридні нанокаталізатори, які пропонують велику площа реактивної поверхні. Ультразвукова дисперсія наноактивної речовини призводить до значного покращення продуктивності палива, таких як зменшення затримки запалювання, тривалість запалення полум'я та спалаху агломерату, а також значне загальне скорочення викидів.
Нанорозмірні суміші паливних частинок відрізняються чистим рідким паливом у тому, що стосується продуктивності палива завдяки підвищеній щільності енергії, швидшому і легшому запалюванням, підвищеним каталітичним ефектом, зменшенню викидів, швидшому випаровуванню та швидкості горіння та підвищенню ефективності горіння.
Ультразвукова дисперсія наночастинок у паливі
Щоб уникнути осідання наночастинок у паливному баці, частинки повинні бути розсіяні софістично. Ультразвукові процесори є потужними та надійними диспергаторами, добре відомі своїми можливостями змішувати, дегагломератувати і навіть наночастинки, щоб забезпечити стабільну дисперсію з бажаним розміром частинок.
Ультразвукові розсіювачі Хілера є перевіреними інструментами для диспергування нанотрубок та частинок у паливо.
У наведеному нижче списку наведено огляд вже випробуваних наноматеріалів, розпорошених у паливі:
- CNTs – вуглецеві нанотрубки
- Ag – срібло
- Al – алюміній
- Al2О.3 – оксид алюмінію
- AlCuOх – оксиди міді алюмінію
- B – бору
- Ca – кальцій
- CaCO3 – кальцію карбонат
- Fe – залізо
- Cu – мідь
- CuO – оксид міді
- Се – церій
- CeO2 – оксид церію
- (CeO2) · (ZrO2) – оксид цирконію церію
- CO – кобальт
- Mg – магній
- Мн – марганець
- TiO2 – диоксид титану
- ZnO – оксид цинку
7кВт ультразвукова система потоку
Нанорозмірний, ультрамонічно монодисперсний оксид церію забезпечує високу каталітичну активність завдяки високому співвідношенню "поверхня до об'єму", що сприяє підвищенню ефективності використання палива та зменшенню викидів.
Ультразвукові наноемульсії
Технологія ультразвукової емульсії використовується для отримання стабільних сумішей з етанолом-десаном, етанолом в дизельному паливі або дизель-біодизель-етанол / біоетанол. Такі суміші є ідеальним базовим паливом, яке може бути на другому етапі покращене шляхом диспергування наночастинок у паливо.
Ультразвукова нано-емульгування також успішно використовується для виробництва водного палива.
Клацніть тут, щоб дізнатись більше про ультразвуково підготовлене аква-паливо!
Ультразвукове виробництво емульсійного палива
промислові ультразвукові системи
Генерування стабільних емульсій та дисперсій потребує ультразвуку потужності та високих амплітуд. Хільшер Ультрасоніки’ Промислові ультразвукові процесори можуть доставляти дуже високі амплітуди, що важливо для отримання нанорозмірних емульсій та дисперсій. Тому наші промислові ультразвукові прилади можна легко запустити амплітуди до 200мкм в режимі цілодобово-7 днів у важких умовах. Для більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотоди.
Hielscher пропонує економічно ефективні, надзвичайно надійні ультразвукові процесори з невеликим відривом для установки на установках з обмеженим простором та вимогливим середовищем.
У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:
| пакетний Обсяг | швидкість потоку | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 10 до 2000мл | Від 20 до 400мл / хв | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20 л | 0.2 до 4л / хв | UIP2000hdT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л / хв | UIP4000 |
| застосовується | Від 10 до 100 л / хв | UIP16000 |
| застосовується | більший | кластер UIP16000 |
ВставитиMPC48 – Розчин Хілера для вищої нано-емульсії
Література/довідники
- 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.
Факти варті знати
Нано-паливо
Нано паливо відноситься до суміші палива та наночастинок. Розсіюючи наноенергетичні частки в паливо, фізико-хімічні властивості палива змінюються за рахунок їх функціональності, їх дисперсної структури та складної взаємодії теплопередачі, потоку рідини та взаємодії частинок. Завдяки гетерогенному складу, характеристики нанофлюель визначаються типом базового палива, а також складом, розміром, формою, концентрацією та фізико-хімічними властивостями наночастинок. Характеристики нанофлюель можуть істотно відрізнятися від характеристик базового палива.
дизельне паливо
Дизель - це рідке паливо, яке спалюється в дизельних двигунах. У дизельних двигунах паливо запалюється без будь-якої іскри, але шляхом стискування впускної суміші повітря, а потім інжекції дизельного палива.
Звичайне дизельне паливо - це специфічний фракційний дистилят нафтового мазуту. У більш широкому сенсі термін "дизель" відноситься до палива, що не одержується з нафти, наприклад, біодизеля, біомаси до рідини (BTL), газу до рідини (GTL) або дизельне паливо з вугілля до рідини (CTL). BTL, GTL і CTL - так звані синтетичні дизельні палива, які можуть бути отримані з будь-якого вуглецевого матеріалу (наприклад, біомаси, біогаз, природний газ, вугілля тощо). Після газифікації сировини в синтез-газ з наступною очищенням, він перетворюється через реакцію Фішера-Тропша в синтетичний дизель. Дизель з надмірно низьким вмістом сірки (ULSD) - це стандарт для дизельного палива, який містить значно знижений вміст сірки.
Біодизель
Біодизель - відновлюване паливо, яке виробляється з рослинних олій, тваринних жирів або перероблених мастил. Біодизель може використовуватися для запуску в дизельні транспортні засоби та генератори. Його фізичні властивості подібні до властивостей нафтового дизельного палива, хоча воно горить чистіше. Біодизель знижує викиди неспалених вуглеводнів (УВХ), двоокису вуглецю (СО2), окису вуглецю (СО), оксидів сірки та частинок сажі – у порівнянні з викидами, спричинені спалюванням звичайного дизельного палива. Викиди оксидів азоту (NOx) можуть бути вищими для біодизелю (у порівнянні з дизелем). Проте це можна зменшити, оптимізувавши час впровадження палива.
Виробництво біодизелю значно покращується за рахунок ультразвукової переетерифікації. Натисніть тут, щоб дізнатись більше про виробництво біодизелю ультразвуком!
Етанол
Паливо етанолу - етиловий спирт (С2H5ОН) використовується як паливо. Етанольне паливо в основному використовується як моторне паливо – в основному як добавка біопалива в бензині. Сьогодні автомобілі можуть працювати з використанням 100% етанольного палива або з використанням так званих flex-палива, які є сумішшю етанолу та бензину. Це зазвичай виробляється в процесі бродіння біомаси, наприклад кукурудзи або цукрового очерету. Оскільки етанольне паливо отримується з поновлюваних, стійких біомаси, його часто називають біоетанолом. Ультразвукова потужність може істотно поліпшити виробництво біоетанолу. Натисніть тут, щоб дізнатись більше про виробництво ультразвукового біоетанолу!
Етанол - оксигенат в е-дизелі. Найважливішим недоліком E-diesel є незмінність етанолу в дизельному паливі в широкому діапазоні температур. Проте біодизель можна успішно використовувати як амфіфільне поверхнево-активне речовина для стабілізації етанолу та дизельного палива. Етанол-бензинове дизельне паливо (EB-дизельне паливо) може бути змішане ультразвуково на мікро- або нано-емульсію, так що EB-дизель стабільний – навіть при низьких температурах, що дорівнює нулю, і пропонує чудові властивості палива для звичайного дизельного палива.