乳化柴油在柴油机上的使用


     随着石油储量的不断减少,市场成品油需求不断增长,研究和开发清洁高效的代用燃料已是大势所趋。乳化柴油被认为是一种有着广泛应用前景的清洁燃料。我国乳化油技术的研究起步较晚,在20 世纪五六十年代才开始在该领域进行积极研究,但并未取突

破性进展。进入21 世纪以来,油价不断上涨,人们环保意识增强,使得我们又重新重视起乳化柴油。燃用乳化柴油,由于微爆作用,能够使油液与空气充分混合,燃烧得更加完全,因此可以达到降低油耗、节省能源的效果。同时,在缺氧条件下,柴油中由于高温裂解产生的碳粒子,能与水蒸气反应生成CO H2,使碳粒子充分燃烧,降低了排烟中的烟尘含量,另一方面,由于乳化水的蒸发作用,均衡了燃烧时的温度场,从而抑制了NOx 的形成。由此可见,把水和柴油有机结合在一起,让水参与燃烧,能够较大幅度地提高乳化柴油在内燃机中燃烧的效率。

  实验方法:首先,将水、Span 80Span 20Span 40、吐温20、吐温60 按照一定质量比混合,在40℃~50℃下溶解并混合均匀,配制成A 添加剂溶液。再将十六烷基二苯醚磺酸钠、煤油、双磺基丁二酸钠、三乙醇胺按照一定质量比混合均匀,配制成B 添加剂溶液。将A 添加剂溶液和B 添加剂溶液在室温下搅拌混合均匀,制备成复合添加剂。将柴油倒入调配桶中,向其中加入事先配制好的添加剂, 以1 100~1 300 r/min 的转速机械搅拌5~10min,混合均匀后,向其中加入水,再使用型号F430 FLUKO 均质机,循环均质得到乳化柴油。

  结论:采用IKA RW 20 数显型顶置式搅拌器和F430FLUKO 均质机,利用课题组研制的复合添加剂调制乳化柴油。当添加剂为2 wt%,掺水率为10 wt% 15 wt%时,乳化柴油各项理化指标均符合国家标准,且乳化柴油为澄清透明状态,稳定期可达一个月以上。当使用常柴4L68 发动机台架,DW160 电涡流测功机(启东市红鑫测功器有限公司) 和HZB2000 油耗测量仪,进行柴油和乳化柴油1 号、2 号对比试验。乳化柴油的实测油耗率虽然高于纯柴油,但与理论计算油耗率相比,节油率最高达到6%,节油效果明显。