Ultrasonik dispersiya bilan yuqori nano-yoqilg'i
Nanoyoqilg'ining rivojlanishi samarali dispersiyadan boshlanadi. Dizel, biodizel yoki aralash yoqilg'iga qo'shilgan nanopartikullar yonish jarayoniga ta'sir qilishi mumkin, ammo ularning ishlashi suyuqlikda qanchalik yaxshi taqsimlanganiga bog'liq. Aglomeratsiya va cho'kindi moddalarning doimiy konsentratsiyasini saqlab qolish va takrorlanadigan natijalarni olishni qiyinlashtiradi. Ultrasonik dispersiya zarrachalar klasterlarini parchalash va nano-qo'shimchalarni yoqilg'i bo'ylab tarqatish orqali ushbu muammoni hal qiladi.
Nano-yoqilg'i
Nanoyoqilg'i asosiy yoqilg'i (masalan, dizel, biodizel, yoqilg'i aralashmalari) va nano-zarralar aralashmasidan iborat. Ushbu nanozarralar katta reaktiv sirt maydonini taklif qiluvchi gibrid nanokatalizatorlar sifatida ishlaydi. Nano-qo'shimchaning ultratovush dispersiyasi natijasida yoqilg'i samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi, masalan, tutashuvni kechiktirish, uzoqroq olovni ushlab turish va aglomerat yonishi, shuningdek emissiyaning sezilarli darajada pasayishi.
Nano o'lchamdagi yoqilg'i-zarracha aralashmalari yuqori energiya zichligi, tezroq va osonroq yonish, kuchaytirilgan katalitik ta'sir, kam emissiya, tezroq bug'lanish va yonish tezligi va yaxshilangan yonish samaradorligi bilan yoqilg'i samaradorligi bo'yicha sof suyuq yoqilg'idan ustundir.
Yoqilg‘ilarda nano-zarralarni tarqatish uchun sonikatsiyadan foydalaning!
Yoqilg‘i va nanozarra kombinatsiyangiz uchun ultratovushli tarqatishni o‘rganish uchun jamoamiz bilan bog‘laning.
7 kVt ultratovushli oqim tizimi
Nanoyoqlilar: Yoqilg‘ida nanozarralarni ultratovushli tarqatish
Yoqilg‘i bakida nanozarralarning cho‘kib ketmasligi uchun zarralar murakkab tarzda tarqatilishi kerak. Ultrasonik tarqatish tsiriy oksidi, alyuminiy oksidi va uglerod nanotubalarini dizel, biodizel va yoqilg‘i aralashmalariga qo‘shishda yordam beradi.
Akustik kavitatsiya orqali – mikroskopik pufakchalarning shakllanishi va qulashi – sonikatsiya zarrachalar aglomeratlarini parchalaydigan va qo'shimchalarni suyuqlik bo'ylab tarqatadigan kuchli mahalliy kesish kuchlarini hosil qiladi. Bu katalitik va yonish bilan bog'liq foydalarni baholashni qo'llab-quvvatlab, atrofdagi yoqilg'iga ko'proq zarrachalar yuzasini ta'sir qiladi.
Ultratovush o'zining disperslik ta'sirini to'g'ridan-to'g'ri suyuqlikka frezalash boncuklarini qo'shmasdan etkazib beradi va keyin silliqlash vositalarini ajratish zaruratini yo'q qiladi. Hielscher sonikatorlari ham partiyani tayyorlash, ham doimiy inline ishlov berishni qo'llab-quvvatlaydi, bu texnikani laboratoriya tadqiqotlaridan sanoat ishlab chiqarishigacha foydali qiladi.
Quyidagi ro'yxat yoqilg'ida tarqalgan allaqachon sinovdan o'tgan nano-materiallar haqida umumiy ma'lumot beradi:
- CNTlar – Uglerod nanotubalari
- Ag – Kumush
- Al – alyuminiy
- Al2O3 – alyuminiy oksidi
- AlCuOx – alyuminiy mis oksidlari
- b – bor
- Ca – kaltsiy
- CaCO3 – kaltsiy karbonat
- fe – temir
- Cu – mis
- CuO – mis oksidi
- Ce – seriy
- Bosh direktor2 – seriy oksidi
- (Bosh direktor2)·(ZrO2) – seriy sirkoniy oksidi
- CO – kobalt
- Mg – magniy
- Mn – marganets
- TiO2 – titan dioksidi
- ZnO – sink oksidi
Nano-miqyosli, ultratovushli mono-dispersli seriy oksidi yuqori sirt-hajm nisbati tufayli yuqori katalitik faollikni ta'minlaydi, bu esa yoqilg'i samaradorligini oshirish va chiqindilarni kamaytirishga olib keladi.
Aqua-yonilg'ilar: nano-o'lchamli emulsiya-yonilg'ilar sonication bilan
Aqua-yakuvlar – bu suvli-in-yakuv emulsiyalari bo'lib, unda mayda suv tomchilari, masalan, dizel kabi uzluksiz yoqilg'i fazasida tarqalgan. Hielscher sonikatorlari katta tomchilarni kichikroq tomchilarga bo'ladigan kuchli akustik kavitatsiyani hosil qiladi, bu esa mos formulatsiya va ishlov berish sharoitida nanoskaladagi tomchilar bilan emulsiyalarni ishlab chiqish imkonini beradi. Moslashtiriladigan ultratovush amplitudasi, nazorat qilinadigan energiya kirishi va haroratni boshqarish tomchining o'lchami va takrorlanishini optimallashtirishga yordam beradi, shu bilan birga mos emulsifikatorlar saqlash va ishlov berish davomida barqarorlikni qo'llab-quvvatlaydi.
Ultrasonik usulda tayyorlangan akva-yoqilg'i haqida ko'proq ma'lumot olish uchun shu yerni bosing!
Ultratovushli Yoqilg'i Aralashmasi
Ultrasonik emulsifikatsiya texnologiyasi barqaror etanol-dekan, etanol-dizel yoki dizel-biodizel-etanol/bioetanol aralashmalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bunday aralashmalar ideal asosiy yoqilg'i bo'lib, ikkinchi bosqichda nano-zarralarni yoqilg'iga tarqatish orqali yaxshilanishi mumkin.
Emulsiya yoqilg'ilarini ultratovushli ishlab chiqarish
Nano-yakuvlarni Tarqatish va Emulsiyalash uchun Sanoat Sonikatorlari
Hielscher sonikatorlari samarali nanopartikullar deaglomeratsiyasini nanoyoqilg'i ishlab chiqish va ishlab chiqarish uchun aniq jarayonni boshqarish bilan birlashtiradi. Kuchli ultratovushli kavitatsiya zarrachalar klasterlarini parchalashga yordam beradi va dizel, biodizel va aralashtirilgan yoqilg'ida metall oksidi va uglerod nanotubalari kabi qo'shimchalarni tarqatadi. Sozlanishi mumkin bo'lgan amplituda va energiya kiritish va harorat monitoringi takrorlanadigan ishlov berish va formulani optimallashtirishni qo'llab-quvvatlaydi. Partiya yoki uzluksiz oqim orqali ishlash uchun tuzilgan laboratoriya asboblari va sanoat tizimlari bilan Hielscher dastlabki sinovlardan yuqori ishlab chiqarish hajmlarigacha amaliy yo'lni taqdim etadi. Raqamli sanoat modellarida jarayon ma'lumotlarini avtomatik yozib olish jamoalarga muvaffaqiyatli sharoitlarni hujjatlashtirishga va o'tkazish qobiliyati oshgani sayin izchil ishlov berishni ta'minlashga yordam beradi.
Masshtabni oshirish va ishonchli ishlab chiqarish
Formulatsiya sifat maqsadlariga erishgach, uzluksiz sonikatsiya yuqori ishlab chiqarish hajmlariga yo‘l beradi. Yoqilg‘i boshqariladigan ish sharoitlarida ultratovush bilan ishlov berish zonasidan o‘tadi, yakka-o‘tish yoki aylantirish rejimi talab qilingan natijaga ko‘ra tanlanadi. Uskunani tanlash uchun asosiy yoqilg‘i, qo‘shimcha turi va konsentratsiyasi, maqsadli dispersiya sifati, zarur hajm va ish haroratini taqdim eting. Ushbu ma’lumotlar Hielscherga jarayon sinovlari va keyingi masshtabni oshirish uchun protsessor, sonotrod va oqim-hujayra konfiguratsiyasini tavsiya qilish imkonini beradi.
Hielscher cheklangan joy va talabchan muhitga ega bo'lgan zavodlarda o'rnatish uchun kichik o'ringa ega bo'lgan tejamkor, juda mustahkam ultratovushli protsessorlarni taklif etadi.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan sonikator |
|---|---|---|
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000hdT |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000hdT |
Ko'p fazali Kavitator – Mukammal nano-emulsiyalar uchun oqim hujayrasi inserti
Ultrasonik Nanoyoqilg‘i Ishlab chiqarish bo‘yicha Tez-tez So‘raladigan Savollar
Nano-yoqilg‘ilar nima?
Nano-yoqilg'i yoqilg'i va nano-zarralar aralashmasiga ishora qiladi. Nano-energetik zarralarni yoqilg'iga tarqatish orqali yoqilg'ining fizik-kimyoviy xossalari ularning funksionalligi, dispers tuzilishi va issiqlik uzatish, suyuqlik oqimi va zarrachalarning o'zaro ta'sirining murakkab o'zaro ta'siri bilan o'zgaradi. Heterojen tarkibi tufayli nanoyoqilg'i xususiyatlari asosiy yoqilg'i turiga, shuningdek nanozarrachalarning tarkibi, hajmi, shakli, konsentratsiyasi va fizik-kimyoviy xususiyatlari bilan belgilanadi. Nanoyoqilg'i xususiyatlari asosiy yoqilg'ining xususiyatlaridan sezilarli darajada farq qilishi mumkin.
Dizel qanday yoqilg‘i sifatida ishlatiladi?
Dizel - bu dizel dvigatellarida yoqiladigan suyuq yoqilg'i. Dizel dvigatellarda yoqilg'i uchqunsiz yoqiladi, lekin kirish havo aralashmasini siqib, keyin dizel yoqilg'isini AOK qilish orqali yoqiladi.
An'anaviy dizel yoqilg'isi neft yoqilg'isi uchun maxsus fraksiyali distillatdir. Kengroq ma'noda, dizel atamasi neftdan olinmagan yoqilg'ilarni ham anglatadi, masalan, biodizel, biomassadan suyuqlikka (BTL), gazdan suyuqlikka (GTL) yoki ko'mirdan suyuqlikka (CTL) dizel. BTL, GTL va CTL sintetik dizel yoqilg'ilari deb ataladigan bo'lib, ular har qanday karbonatli materialdan (masalan, biomassa, biogaz, tabiiy gaz, ko'mir va boshqalar) olinishi mumkin. Xom ashyo gazlashtirilgach, sintez gaziga aylantirilib, keyin tozalangandan so'ng, u Fischer–Tropsch reaksiyasi orqali sintetik dizelga aylantiriladi. Ultra-past oltingugurtli dizel (ULSD) — bu dizel yoqilg'isi uchun standart bo'lib, unda oltingugurt miqdori sezilarli darajada pasaytirilgan.
Biodizel nima?
Biodizel - bu o'simlik moylari, hayvon yog'lari yoki qayta ishlangan yog'lardan ishlab chiqariladigan qayta tiklanadigan yoqilg'i. Biodizel dizel transport vositalarida va generatorlarda ishlash uchun ishlatilishi mumkin. Uning fizik xossalari neft dizeliga o'xshaydi, garchi u tozaroq yonadi. Biodizel yonmagan uglevodorodlar (UHC), karbonat angidrid (CO2), uglerod oksidi (CO), oltingugurt oksidi va kuyikish zarralari chiqindilarini kamaytiradi. – an'anaviy dizel yoqilg'isini yoqish natijasida hosil bo'ladigan chiqindilar bilan solishtirganda. Azot oksidlarining emissiyasi (NOx) biodizel uchun (dizelga nisbatan) yuqori bo'lishi mumkin. Biroq, bu yonilg'i quyish vaqtini optimallashtirish orqali kamaytirilishi mumkin.
Biodizel ishlab chiqarish ultratovushli transesterfikatsiya orqali sezilarli darajada yaxshilanadi. Ultratovushli biodizel ishlab chiqarish haqida ko'proq bilish uchun shu yerni bosing!
Etanol yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkinmi?
Ha, etanol – etil spirt (C₂H5OH) – yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin. Etanol yoqilg'ilari asosan motor yoqilg'isi sifatida – asosan benzinda bioyoqilg'i qo'shimchasi sifatida ishlatiladi. Bugungi kunda avtomobillar 100% etanol yoqilg'isi yoki etanol va benzin aralashmasi bo'lgan flex-yoqilg'ilardan foydalanib harakatlanishi mumkin. U odatda massa, masalan, makkajo'xori yoki shakarqamishning fermentatsiya jarayoni orqali ishlab chiqariladi. Etanol yoqilg'isi qayta tiklanuvchi, barqaror biomassadan olinganligi sababli, ko'pincha bioetanol deb ataladi. Quvvatli ultratovush bioetanol ishlab chiqarilishini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Ultratovushli bioetanol ishlab chiqarish haqida ko'proq bilish uchun shu yerni bosing!
Etanol E-dizeldagi kisloroddir. E-dizelning asosiy kamchiliklari dizeldagi etanolning keng harorat oralig'ida aralashmasligidir. Biroq, biodizel etanol va dizelni barqarorlashtirish uchun amfifil sirt faol moddasi sifatida muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin. Etanol-biodizel-dizel (EB-dizel) yoqilg'i ultratovushli mikro- yoki nano-emulsiyaga aralashtirilishi mumkin, shunda EB-dizel barqaror bo'ladi. – hatto noldan past haroratlarda ham oddiy dizel yoqilg'isidan yuqori yonilg'i xususiyatlarini taklif etadi.
Ultratovushli dispersiya nanoyoqilg'i ishlab chiqarishda qanday ishlaydi?
Ultratovushli dispersiya yoqilg'idagi zarracha aglomeratlarini buzish uchun akustik kavitatsiyadan foydalanadi. Mikroskopik pufakchalar hosil bo'ladi va qulab tushadi, shu bilan mahalliy kesish kuchlari va suyuqlik jetlarini hosil qilib, birikkan zarrachalarni ajratadi. Ushbu jarayon nanoqo'shimchalarni suyuqlik bo'ylab taqsimlashga yordam beradi va takrorlanadigan formulalarni ishlab chiqishni qo'llab-quvvatlaydi.
Qaysi nanopartikullar ultratovush yordamida yoqilg'iga tarqatilishi mumkin?
Yoqilg'i formulalarida o'rganilgan materiallarga seriy oksidi (CeO₂), alyuminiy oksidi (Al₂O₃), titanium dioksidi (TiO₂), sink oksidi (ZnO) va uglerod nanotubalari (CNTs) kiradi. Tegishli qo'shimcha asosiy yoqilg'iga va mo'ljallangan ishlash maqsadiga bog'liq. Har bir kombinatsiya mos konsentratsiyalarni, ishlov berish sharoitlarini va barqarorlikni o'rnatish uchun sinovni talab qiladi.
Nanoyoqilg'i dispersiyasi va yonilg'i nanoemulsiyasi o'rtasidagi farq nima?
Nanozarracha dispersiyasi suyuq yoqilg'i ichida tarqalgan qattiq zarrachalarni o'z ichiga oladi. Yoqilg'i nanoemulsiyasi bir suyuqlikning juda kichik tomchilarini, masalan, dizeldagi suv tomchilarini o'z ichiga oladi. Ultratovush har ikkala jarayonni qo'llab-quvvatlashi mumkin. Nanopartikullar va tarqalgan suyuq tomchilarni o'z ichiga olgan formulalar zarracha barqarorligi va emulsiya barqarorligini baholashni talab qiladi.
Ultrasonik dispersiya nanopartikulalarning cho'kishiga to'sqinlik qiladimi?
Ultratovushli davolash aglomeratsiyani kamaytirishi va zarrachalarning dastlabki taqsimotini yaxshilashi mumkin, ammo barqarorlik ham formulaga bog'liq. Zarrachalarning xususiyatlari, qo'shimcha konsentratsiyasi, yoqilg'i tarkibi va mos dispersantlar zarralarning osilib qolishiga ta'sir qiladi. Saqlash sinovlari tayyor nanoyoqilg'i belgilangan sharoitda qancha vaqt maqbul taqsimlanishini aniqlashi kerak.
Qaysi ultratovush ishlov berish parametrlari eng muhim?
Asosiy parametrlarga amplituda, energiya kirishi, davolash davomiyligi va harorat kiradi. Oqim orqali qayta ishlashda oqim tezligi va reaktor bosimi ham muhim. Bu sozlamalar formulasiya bilan birga baholanishi kerak. Kerakli dispersiyani keltirib chiqaradigan sharoitlarni hujjatlashtirish takrorlanadigan ishlov berishni ta'minlashga yordam beradi va keyingi o'lchamni kengaytirishni qo'llab-quvvatlaydi.
Ultrasonik nanoyoqilg'i ishlab chiqarish laboratoriyadan uzluksiz qayta ishlashga o'tkazish mumkinmi?
Ha. Laboratoriya sinovlari ultratovushli oqim hujayrasida baholashdan oldin formulasiya va ishlov berish sharoitlarini belgilashi mumkin. Uzluksiz ishlashda yoqilg'i nazorat ostidagi tozalash zonasidan o'tadi. Kengaytirish katta tizim kerakli tarqalish sifati va barqarorligini mo'ljallangan o'tkazish tezligida amalga oshirishini tasdiqlaydi.
Nanoyoqilg'ilar uchun Hielscher ultratovush disperserini qanday tanlashim mumkin?
Asosiy yoqilg'idan, nanopartikula turidan va kontsentratsiyasidan, kerakli partiya hajmi yoki oqim tezligidan va maqsad qilingan dispersiya sifatidan boshlang. Ishlash harorati va mo'ljallangan saqlash davrini ham kiritish zarur. Bu ma'lumotlar bizga sinovlar va ishlab chiqarishni rejalashtirish uchun ideal sonikator, sonotrod va oqim-hujayra konfiguratsiyasini tavsiya qilishda yordam beradi.
Adabiyot / Adabiyotlar
- 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.