專利名稱：一種混合燃油的制備方法
技術領域：
本發明屬于新型燃料油的制備方法，特別是以油、水為原料制備混合燃料的方法。
能源緊缺和危機是人類社會面臨的一大難題，各國都在化大力氣尋找解決的途徑。許多人都考慮到了在燃油中摻水的方法，我國專利文獻中也有大量關于這方面的公開報導。有的技術過多地從乳化劑方面考慮，忽略了制備工藝在其中也相當重要；有的技術則太多地考慮以機械的方式強制使油水結合，且手段也較簡單，它忽略了制備工藝的多學科結合的完整性，而這點又是相當重要的。以上這些方法雖可一時將油水混合在一起，但結合的穩定性較差，所得到的燃油燃燒不完全或不能燃燒，存放時間都不長，一般30分鐘就出現油水分離現象，顆粒也較大，基本不能用于工業上。
本發明的目的是提供一種以燃油和水制備混合燃料的工藝方法，它可使油和水充分混合，使兩者的結合較為穩定，可在較長時間內不發生分離，且油包水的顆粒較小，它能滿足于以柴油為燃料的內燃機組及工業直噴式燃燒。
本發明是根據現有技術將燃油、水和乳化劑充分攪拌混合的基礎上，按下述步驟而實現燃油、水和氫化劑混合物→預混→增壓→振動剪切→超聲波反應→磁化→勻質、乳化、降壓。
在本發明的各工藝步驟中，采取以下的技術方案可獲得更好的新型混合燃油技術指標(1)預混，將燃油、水和氫化劑加入預混缸中，旋轉撥輪的轉速在350r/min以上，攪拌時間5～8分鐘，預混缸內壁上設置帶通孔的三棱擋條，從而可在預混缸內產生較好的旋流飛濺運動，促使油與水較好地混合并生成較小的顆粒；
(2)增壓，將經預混的燃油通過高壓泵增壓至1～1.5兆帕，為后面將進行的剪切、超聲、混合提供必要的動力；(3)振動剪切，對增壓后的混合燃油作3000次/分以上的振動剪切處理，讓混合燃油流經設置在管道中的振動簧片，通過簧片的高速剪切作用，使油包水的顆粒進一步減小，結合更為穩定；(4)超聲波反應，讓混合燃油通過振動頻率為20000～30000Hz的超聲波反應器，使油包水顆粒小于5μm，并可降低混合燃油對汽缸的腐蝕性，達到與國標0號柴油油質腐蝕性一致，增強其穩定性，提高十六烷值；(5)磁化，使混合燃油以10次以上迂回經過2500gs以上的磁場，進一步增強柴油、水和氫化劑分子之間形成的分子共價鍵，加長分子鏈，使其不易再次分開，以利于較長時間的儲存及燃燒的穩定；(6)勻質、乳化、降壓，使混合燃油進入擴徑的裝有排列無序的網狀物的管道中，燃油得到再次乳化，技術性能指標得到提高。
為了減少油水分層的情況發生并使混合效果更好，預混缸的材質可采用高分子材料或鋁材，使缸壁上吸附的水膜盡可能的薄，氫化劑應在攪拌時最后加入預混缸，以避免使管道堵塞。
下面，提供本發明的一個具體實施例，以對其工藝步驟作進一步細述。
實施例按柴油、水和氫化劑的重量比69∶30∶1 ，依次將柴油、水和氫化劑加入預混缸中，柴油最好選用國標0號柴油。啟動預混電機，轉速為350r/min，攪拌時間8分鐘，混合燃油在三棱擋條及其通孔作用下，在缸內產生飛濺的旋流。將預混好的混合燃油導入高壓泵，使壓力增至1.2兆帕。增壓的混合燃油通過設置在管道中的振動簧片，簧片的材料要求應達到在液流作用下產生3000次/分以上的振動，從而使混合燃油受到激烈的振動剪切作用，更好地達到混合及使顆粒細化的目的。再將混合燃油通入超聲波反應器，其振動頻率為20000～30000Hz，可使混合燃油受到接近共振的作用，油水結合的穩定性得到提高，油包水的顆粒可細化到5μm以下。然后使混合燃油以10次以上的迂回路線經過2500gs的以上磁場中，經過磁化后可提高油的品質，增強分子間的結合力，延長儲存穩定期。最后讓混合燃油進入擴徑的裝有排列無序網狀物的管道中，產生勻質、乳化和降壓作用。
按上述本發明的技術方案制備的混合燃油，經有關技術檢測部門的對比檢測，可達到以下指標(1)柴油、水和氫化劑摻合比69∶30∶1(2)顆粒度1～5μm(3)酸度(mgOH/100ml)0.5～10(4)十六烷值(經驗公式計算)28～45(5)冷凝點小于-1℃(6)凝點小于-5℃(7)閃點(閉口)65℃～100℃(8)水溶性酸或堿無(9)機械雜質無(10)運動粘度(20℃)5～10mm2/S(11)銅片腐蝕(50℃，3H級)不大于1a(12)硫含量0.12～1.0％(13)比重0.870～0.890(14)實際膠質58～70mg/100ml(15)放置微油膜出現時間大于100小時(16)有效使用期與0號柴油基本一致(17)綜合節油率11.5％，低速負荷節油率22％(18)實際應用節油率22％～30％(按加水量作功率計)(19)減少排煙量65～70％(即2～3個波許度)(20)用于工業直噴式燃油鍋爐的溫度1700℃以上
權利要求
1.一種混合燃油的制備方法，包括將燃油、水和氫化劑三者充分攪拌而混勻，其特征是按以下步驟進行混合燃油、水和氫化劑混合物→預混→增壓→振動剪切→超聲波反應→磁化→勻質、乳化、降壓。
2.按權利要求1所述的混合燃油的制備方法，其特征是(1)預混，將燃油、水和氫化劑加入預混缸中，旋轉撥輪的轉速在350r/min以上，攪拌時間5～8分鐘，預混缸內壁上設置帶通孔的三棱擋條；(2)增壓，將經預混的燃油通過高壓泵增壓至1～1.5兆帕；(3)振動剪切，對增壓后的混合燃油作3000次/分以上的振動剪切處理；(4)超聲波反應，讓混合燃油通過振動頻率為20000～30000Hz的超聲波反應器，使油包水顆粒小于5μm；(5)磁化，使混合燃油以10次以上迂回經過2500gs以上的磁場；(6)勻質、乳化、降壓，使混合燃油進入擴徑的裝有排列無序的網狀物的管道中。
3.按權利要求2所述的混合燃油的制備方法，其特征是預混缸的缸體可采用高分子材料或鋁，且氫化劑應在攪拌時最后加入缸中，振動剪切采取的方法是讓流體經過設在管道中的振動簧片而達到。
全文摘要
一種混合燃油的制備方法。本發明涉及燃料油的生產方法，特別是油、水混合燃油的制備方法。本發明的工藝步驟為燃油、水和氫化劑混合物—→預混—→增壓—→振動剪切—→超聲波反應—→磁化—→勻質、乳化、降壓。本發明提出的方法可在燃油中混入較大比例的水，較長時間內不發生油水分層，油包水的顆粒較小且穩定性也較好，煙度凈化率較高。
文檔編號C10L1/00GK1146479SQ9510954
公開日1997年4月2日 申請日期1995年9月25日 優先權日1995年9月25日
發明者方慶生 申請人:云南香料生物研究所