Ultraääniemulgointitekniikan edut emulgoituneen polttoaineen tuotannossa

Emulsiopolttoaine on emulsio, joka koostuu vedestä ja syttyvästä nesteestä (öljy tai polttoaine). Teollisen tuotannon yleisimmin käytetty emulsiopolttoaine on dieselin ja veden emulgoimalla valmistettu vesiemulsio. Diesel- ja vesiemulsiopolttoaineet tarjoavat täydellisemmän palamisen ja edullisemman polttoaineenkulutuksen, samalla kun ne tuottavat vähemmän jätettä polttoaineen polttamisesta.

Emulgointilaitteet

Koska emulgoituneen polttoaineen käyttö voi vähentää käytetyn polttoaineen määrää, se vähentää myös suoraan tuotantokustannuksia. Se vähentää myös kasvihuonekaasuja, kuten hiilidioksidia (CO2), typen oksideja (NOx) ja rikkioksideja (SOx), mikä herättää huomiota erittäin ympäristöystävällisenä uutena polttoaineena.

Dieselin ja emulsiopolttoaineen palamisen vertailu

ympäristövaikutus

Perinteisten polttoaineiden (diesel, bensiini jne.) polttaminen päästää suuria määriä haitallisia kaasuja, kuten typpioksiduulia (NOx), hiilivetyjä (HC), hiilimonoksidia (CO), hiilidioksidia (CO2) sekä hiukkasia (PM) ja mustaa savua. Tämän laitteen laajan käytön vuoksi vaikutus ympäristöön on valtava.

Vaikutukset ihmisten terveyteen

Perinteisten polttoaineiden polttaminen vapauttaa myrkyllisiä ja haitallisia aineita, kuten rikkidioksidia, otsonia, sulfaattia ja myrkyllisiä aineita, kuten formaldehydiä ja bentseeniä. Näiden aineiden hiukkashalkaisija on pieni, jota ihmiskeho on helppo hengittää ja jolla on vaikutusta ihmisten terveyteen.

Ultraääniemulgointilaitteiden edut

Ultraääniemulgointi on yksinkertainen ja tehokas tekniikka, jota voidaan käyttää stabiilien polttoaineemulsioiden tuottamiseen nanomittakaavan pisaroilla (nanoemulsiot). Phakoemulsifioinnin liikkeellepaneva voima on akustinen kavitaatio, joka tuottaa väkivaltaisia ja epäsymmetrisiä räjähtäviä tyhjiökuplia käytön aikana, mikä johtaa mikrojetin ja voimakkaisiin leikkausvoimiin, jotka hajottavat pisarat nanometrikokoihin. Ultraääniemulgointilaitteet voivat saada emulsion peruspolttoaineesta (esim. diesel tai kerosiini) ja vedestä. Nämä emulsiot voivat vähentää huomattavasti näitä haitallisia päästöjä käytön aikana.

Ympäristöhyötyjä

Ympäristöhyötyjen osalta polttoaineemulsiot ovat yksi vaihtoehdoista peruspolttoaineille, kuten öljylle. Sitä voidaan käyttää muuntamattomissa dieselmoottoreissa ja se voi vähentää typpioksidikaasupäästöjä noin 35%, koska polttoaineemulsion vesi alentaa paikallisen liekin lämpötilaa. Lisäksi, koska sonikoitu polttoaine palaa perusteellisemmin, palamisprosessin tuottamaa hiukkasta voidaan vähentää noin 60%. Emulgoitujen polttoaineiden käyttö vähentää myös ympäristön pilaantumisen mahdollisuutta.

Taloudellinen hyöty

Sonikaatiopolttoaineiden käytöstä on myös välitöntä taloudellista hyötyä. Emulgoituneen polttoaineen vesi parantaa polttoaineen sumentumista ja palamistehokkuutta, mikä vähentää polttoaineen kulutusta. Koska vesi kiehuu paljon alhaisemmassa lämpötilassa kuin polttoaine, se haihtuu helposti kuumennettaessa. Noin 270 °C:n "ylikuumenevan rajalämpötilan" aikana koko emulgoituun polttoaineeseen tapahtuu hienovesipisaroita. Tämä mahdollistaa myös moottorin polttoaineen ja ilman paremman sekoittumisen. Lisäksi vesi voi myös korvata osan polttoaineesta, ja energian menetys kompensoidaan enimmäkseen jäljellä olevan polttoaineen palamistehokkuuden kasvulla.

Saavuta vakaus

Ultraääniemulgaatiolla valmistetun emulgoituneen polttoaineen stabiilisuus on korkea, joten emulsion vakauttamiseksi ei tarvita ylimääräistä pinta-aallokkoa. Ultraäänilaitteiden vahva leikkausvoima on tehokas stabiilien nanoemulsioiden tuottamiseen. Vaikka ultraäänilaitteiden ostaminen johtaa ylimääräisiin tuotantokustannuksiin, nämä kustannukset kompensoidaan usein emulgointiprosessissa tarvittavan pinta-aktiivisen aineiden määrän vähentämisen edut.