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乳化柴油的特点

2019年01月24日 08:47   来源:山东盛泰仪器有限公司
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世界范围内的趋势是汽车柴油化这是因为柴油机与汽油机相比,压缩比较高,采用稀混合气燃烧、无进气节流损失,因而热效率高,动力性和经济性明显优于汽油机:由于柴油低油耗及低CO2排放,柴油机汽车具有较高的经济效益社会效益。出于节能和环保方面的考虑,柴油机汽车在世界各同受到普遍重视,柴油的生产和消费逐年增加。因此,制备甲醇柴油乳化燃料对于减轻石油进口压力、缓解资源环境约束具有积极促进作用。

(1)甲醇柴油乳化燃料技术应用方便,无需对柴油发动机结构进行任何改动,直接替换燃油即可使用。

(2)甲醇的沸点比柴油低,混合气形成快且比较均匀,有利于完全燃烧。由于甲醇含氧量为50%,着火极限较柴油宽,所以其燃烧速度快,后燃期碳核不易形成,有利于提高压燃式发动机的冒烟极限功率,降低排烟。

(3)甲醇的热值低(19896 kJ/kg),只有柴油(42636 kJ/kg)的45%左右,但是理论空燃比下,混合气热值却很接近,分别为2671kJ/kg和2750 kJ/kg。也就是说,理论上柴油机燃用低比例甲醇柴油,发动机的功率和扭矩不会下降很多。柴油机压缩比远高于汽油机,其压缩比愈高,燃烧过程的热力状态愈高,燃烧过程愈完善,热效率愈高,膨胀过程愈充分,因而排气温度愈低,油耗和能耗愈低。、在柴油机中掺烧甲醇可以比在汽油机上掺烧甲醇获得更高的热效率,而甲醇的辛烷值高,可以用于高压缩比的内燃机。甲醇汽化潜热较大,在形成混合气时,会降低进气温度,可以提高充气系数,一定程度上可使发动机的燃烧情况得到改善,使燃烧过程变得柔和,、燃烧甲醇的分子变更系数大于燃用柴油的情况,也使其热效率有所提高。另外,其蒸发器使压缩终了温度降低较多,也可以抑制NO,和碳烟的形成,这在热负荷高的增乐柴油机上的效果更为明显:这样不仅节省了石油燃料,缓解了石油紧张状况,还有效减少了污染物的排放,有着深远的环保意义。

(4)柴油是南多种含有多碳原子的烃类(碳氢化合物)组成的混合物,由于烃类化合物是非极性的,而甲醇分子中含有烃基和羟基,羟基与甲醇能够以氢键形式互相缔合,冈此甲醇具有很强的亲水性。甲醇亲水性与亲油性是互相排斥的,甲醇吸水愈多,它与柴油的互溶性愈差,愈容易与油分层。所以,甲醇与柴油的性质差别比较大,致使两者难以互溶。

(5)尽管乳化柴油技术有着节油和降污的双重效果,但仍存在种种问题和尚未弄清楚的地方,导致此项利国利民的技术尚未大面积推广和采用、例如乳化柴油的稳定性问题;乳化剂经济成本高,致使节油不节钱;调制的乳化柴油存放时间短。容易产生分层的现象,不能长期储存;内燃机燃用乳化柴油虽然可取得很好的降污效果,但是节油率并不高,加之乳化剂的成本昂贵,节省出来的钱不够购买乳化剂,于是便出现节油不节钱的局面。这些使得这项技术的经济效益不强。

(6)乳化设备昂贵。日前为制备稳定性好的乳化柴油,大多都采用均质器、超声等间歇乳化设备。这种设备在试验室进行小型试验还可以,但在工业应用方面有很多缺点,例如没备价格高、规模大、安装麻烦、维修困难等。为了使甲醇柴油乳化燃料适应广大用户需要,亟待开发更为优化的乳化柴油制备工艺及设备,以期制得稳定时间长、乳化剂用量少、粒径分布均匀和实现连续操作的甲醇柴油乳化燃料。这对于发展新型代用燃料、解决能源短缺问题、降低环境污染具有重要的理论研究意义和工业应用价值。 


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