1、淺談環(huán)保節(jié)能型復合柴油的研究 論文關(guān)鍵詞:柴油復合劑 論文摘要:系統(tǒng)介紹了復合柴油的作用機理、研究配制及應用發(fā)展。 1概述 復合柴油是將水和柴油通過復合劑和復合設(shè)備復合形成的油包水(W/O)型乳液。早在100多年前，就已有人摻水使用柴油，但是因為那時的柴油摻水技術(shù)水平較低，收益不夠明顯以及石油危機尚未突出等原因，而使柴油摻水技術(shù)處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)。50年代末，由于環(huán)境保護需要以及石油危機等原因，柴油摻水應用技術(shù)才獲得重視。到了70年代，柴油摻水技術(shù)進入到實用性的發(fā)展階段。美國、前蘇聯(lián)、日本等工業(yè)發(fā)達國家競相把柴油摻水技術(shù)列為國家重點開發(fā)研究項目，對摻水復合柴油的復合手段、復合工藝、復合裝置、表

2、面活性劑、復合機理及其燃燒動力學和對內(nèi)燃機的磨損腐蝕以及規(guī)格化、商品化等多方面都進行了大量的實驗和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能極大地改善排放污染，節(jié)省燃油。同時，柴油摻水復合燃料對內(nèi)燃機不但沒有腐蝕和增加磨損的問題，反而能起到清洗劑的作用，可以降低內(nèi)燃機維修費用。目前，世界各國研究燃油摻水技術(shù)的專業(yè)機構(gòu)空前增加，專利文獻和學術(shù)論文如雨后春筍般地涌現(xiàn)。在日本、美國、德國等，柴油復合劑早已作為商品銷售，現(xiàn)已開發(fā)出第三代或第四代產(chǎn)品。日本專營復合油的薩米特公司推出的H一106 , H一107復合劑產(chǎn)品，銷往東南亞各國。縱觀柴油摻水技術(shù)的過去和現(xiàn)在，它已顯示出了強大的生命力。2復合柴油的節(jié)

3、能、降污原理及復合機理2.1復合柴油節(jié)能、降污原理2.1.1“微爆”效應(二次霧化) 目前，國內(nèi)外大多數(shù)專家認為復合柴油的節(jié)能是由于乳液內(nèi)部的微小水珠的“微爆”效應引起的或稱二次霧化。微爆是在高溫環(huán)境下，由兩種或多種有不同揮發(fā)性的液體的汽化引起的。由于液體的擴散速度是有限的，穩(wěn)定性差的液體就會覆蓋在表面，從而導致液滴迅速升溫。一旦溫度達到某個組分的過熱極限，微爆就會伴隨連續(xù)產(chǎn)生并變大的泡核而發(fā)生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。復合柴油為油包水(W/0 )型乳液，外相為柴油，內(nèi)相為水。由于油的沸點比水高，所以受熱時水總是先達到沸點而沸騰或蒸發(fā)。當油滴內(nèi)部的壓力超過油的表面張力和環(huán)境壓力之和時

4、，水汽將沖破油膜的阻力而使油滴爆炸，形成更細小的油滴。爆炸后的油滴更細小，因此燃燒更完全，從而達到節(jié)能效果。2.1.2化學效應 有文獻對復合油的燃燒化學進行了研究，提出了水煤氣反應的重要性，燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子，能與水蒸氣反應生成CO和H2，使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒效率，降低了排煙中的煙塵含量。復合柴油在柴油機燃燒室高溫高壓條件下發(fā)生化學反應，由于復合油中水的存在，促使產(chǎn)生了許多OH”基團，使得消除積炭的反應()速度加快，從而達到降污的目的。有文獻提出了其他一些用于解釋復合油節(jié)能降污的觀點，例如摻混效應、汽提效應、改善燃料與空氣的混合比例減少過?？諝庀禂?shù)以大幅度降低氮氧化物()

5、的產(chǎn)生等。2.2柴油復合機理 復合柴油是由普通柴油、水、表面活性劑、助表面活性劑組成。柴油和水是兩相互不相溶的體系，作為油包水的乳液，水是分散相，為使水的微小液滴在兩相交流中足夠穩(wěn)定，須使用表面活性劑。柴油復合劑能使乳液穩(wěn)定的因素有二:其一，降低了油一水界面張力，即降低了吉布斯函數(shù)，有利于乳液的穩(wěn)定存在;其二，柴油復合劑的分子在界面處作定向吸附，生成具有一定機械強度的薄膜，阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停頓的布朗運動，頻繁地相互碰撞，如果界面膜的強度較小，在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此，柴油復合劑需要二種或二種以上的表面活性劑復配而成，這種復配的柴油復合劑所形成的界面膜有較高的膜彈性，所形成的乳液也比較穩(wěn)定。目前柴油復合劑的配方根據(jù)其結(jié)構(gòu)大致分為五種類型:陰離子型有烷基磺酸鹽類、烷基苯磺酸鹽類、烷基蔡磺酸鹽類、脂肪酸皂類、烷基醋墟泊酸磺酸鹽類等;陽離子型有簡單胺鹽類、季胺鹽類等;非離子型有脂類，如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚類，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基苯酚聚