专利名称：：利用量子化碳材料制备的微乳燃油及其制备方法与设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种乳化掺水燃油燃料和制备方法与设备，特别是涉及一种利用量子化碳材料素材液制备的微乳燃油及其制备方法与设备。技术背景.随着国民经济的发展，全国年耗油量已超过一亿二千万吨。巨大的燃油消耗不仅对日益枯竭的石油能源造成巨大压力，同时大量燃油燃烧不当所排放出的浮炭、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(C0)、氮氧化物(NOx)等成为大中城市主要污染物来源。由于节能和环保两方面的迫切要求，世界主要国家都在研究各种改善燃油燃烧的技术，研究最多的就是通过在燃油中加入各种化学物质，达到提高燃油品质、燃烧充分、减少尾气排放的目的。将水掺到燃料油中改善燃烧这一设想，早在上个世纪就已有人提出,，到本世纪初，美国、前苏联、及欧洲一些工业国家，开始乳化掺水燃料油的应用研究，由于在当时的条件下，乳化燃油技术水平较低，能源问题并不突出，乳化燃料技术发展处在较低较缓慢的状态。五十年代后期，环境与发展矛盾日渐明显，石油危机开始出现，具备节能降污双重机能的燃料油掺水技术获得重视，美国、前苏联、日本等都将该技术列为国家级重点项目进行开发研究，并取得积极的应用成果，1981年7月召开的国际燃烧协会第一届年会上，燃料油乳化掺水燃烧被列为三大节能措施之一。我国自五十年代末起，也在该领域进行积极研究，并取得一定成果。八十年代初，鉴于我国能源短缺，国家计委、国家科委、中科院联合发文，组织研究乳化燃料技术，国家相关研宄机构及个人纷纷投入研究，取得了一定的实用成果。但石油乳化技术在燃烧时其热值与加水量往往成正比例下降，因此得不到普及，到目前为止油水混合燃料还处于试用阶段，尚未进入实用化推广阶段。有关石油加水的乳化剂型燃料油，已有多项发明公布。由于水本身并不参与发热，因此使水产生蒸发的汽化潜热就要被消耗。在石油原本通过燃烧产生的热量中，要减去相当于汽化潜热的热量。目前，这些发明所能得到的仅是这个热量。因此，以往的石油/水乳剂型液状油，添加水的目的，其着眼点主要放在防止黑烟等改善燃料油燃烧产生的弊端问题上，然而发热量被减少并没有得到根本解决，这一缺欠就是当前的现状。5申请人于2008年4月25日提交的申请号为200810105108.1,名称为"量子化碳材料素材液的制备方法与产品及其制备设备"的中国专利申请公开了一种量子化碳材料素材液的制备方法，利用此方法制备的量子化碳材料素材液具有粒径为6A9A、电动势为280360mv以及结构物表面含氧3560%的特征，其在量子化尺度效应范围内，由于具有极大的比表面积和极高的表面能，因此使它具有异常的化学活性、催化活性、表面吸附性和高导电娃，并带有负电，是一种非常好的活性物质。
发明内容本发明是申请人于2008年4月25日提交的申请号为200810105108.1，名称为"量子化碳材料素材液的制备方法与产品及其制备设备"的中国发明专利申请的进一步应用发明。申请号为200810105108.1的中国发明专利申请的全文内容为本发明说明书解释的参考(注申请号为200810105108.1的中国发明专利申请的说明书中
发明内容的技术方案部分附于本说明书后)。本发明所解决的技7fc问题是提供一种添加水后很少出现发热量的损失或者基本不损失发热量、可以有效改善油质，提高燃油热值功能的微乳燃油。本发明的另一个目的是提供此微乳燃油的制备方法与制备设备。一种微乳燃油，主要由以下重量份数的原料制成原油或废油或动植物油1~99;离子活化水199;量子化碳材料素材液0.011;具有触媒作用的金属盐微量；其中所述的量子化碳材料素材液为申请号为200810105108.1的中国专利申请中涉及到的量子化碳材料素材液。优选原料重量配比为原油或废油或动植物油1585;离子活化水1585;更佳为原油或废油或动植物油3070;离子活化水3070;本发明的微乳燃油，通过下述步骤制备1)水经过第一量子化微乳机和净化器处理后加入第二处理罐；2)第二处理罐中的水经第二水泵加入离子化处理机，离子化后回第二处理罐，循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为9.512.5;3)第三处理罐中的量子化碳材料素材液经第三水泵送至第三量子化微乳机，量子化后返回第三处理罐，循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为23;4)把原油或废油或动植物油、第二处理罐中的离子化水、第三处理罐中的量子化碳材料素材液按比例加到第一处理罐中，利用第一水泵反复循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为中性；5)将第一处理罐中的混合液通过第一水泵抽到第四处理罐，经第四水泵送至第二量子化微乳机，量子化后返回第四处理罐，循环处理110分钟；6)取样检测pH值为中性，目测混合液清亮透明后送出；其中所述第一量子化微乳机中装有Rh/A1A-(T催化剂；所述第二量子化微乳机中装有Pt/Si02-A1A-C';Pt/-CT混合催化剂；所述第三量子化微乳机中装有Rh-Pt/Al203-(T'催化剂，其中(T表示量子化碳材料素材液分离提纯后得到的量子化碳材料，其各自的制备方法如下SYT1:Rh/Al203-将100gY-AlA分散到装有200ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌，搅拌转子用非金属，将水除去，反复三次，然后在8(TC真空干燥箱烘干备用；分别称取25g的(T，25g的AlA干燥粉末以及按含Rh金属重量596的Rh(N03)3，将C*、Y-A1A、350ml高纯水以及N(CH3)40H5H20加入到三颈烧瓶中加热混合，制备出温度为60。C的浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入Rh(N03)3，保持60。C，搅拌1小时，浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入60(TC电烘箱中，煅烧4小时，得Rh/Al'A-C'催化剂；SYT2:Pt/Si02—A1203—C*;Pt/SYT—C*首先制备Si02-A1203-C*，分别称取Si02、A1A各lOOg,充分混合后分散到装有500ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌，搅拌转子用非金属，将水除去，反复三次；然后在80'C真空干燥箱烘干备用；然后分别取25g(T、25gSi02-A1203以及按含Pt金属重量1%的H3PtCl6*5.3H20加入到三颈烧瓶中混合制备出浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl65.3H20，搅拌1小时，静置6小时；浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入50(TC电烘箱中，煅烧4小时，得Pt/Si02-AlA-(T粉末；，称取lOOg高活性多孔质Ca基矿物SYT，洗净烘干后，分散到装有200ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌，搅拌转子用非金属，将水除去，反复三次；然后在8(TC真空干燥箱烘干备用；然后分别取25gC'、25gSYT以及按含Pt金属重量1%的H3PtCl65.甜20加入到三颈烧瓶中混合制备出浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl65.3H20，搅拌1小时，静置6小时；浆液放入10(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入50(TC电烘箱中，煅烧4小时，得Pt/SYT-(T粉末；分别取10gPt/Si02-A1203-C*;10gPt/SYT-(T的粉末，在玛瑙锥体或玻璃锥体中研磨物理混合成催化剂粉；SYT3:Rh-Pt/Al203-C*取20g的Rh/Al203-(T粉末及按含Pt金属重量1%的H3PtCl65.3H20加入到500ml烧瓶中混合搅拌制备出浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl65.3H20，搅拌1小时,静置6小时，浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入500'C电烘箱中，煅烧4小时，得Rh-Pt/AlA-(T催化剂。本发明的微乳燃油的制备设备，包括水量子化系统、量子化碳材料处理系统、混合系统、混合量子化系统其中所述水量子化系统包括通过管路依次连接的第一量子化微乳机、净化器、第二处理罐,所述第二处理罐的出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀三连接一检测出口，第二支路连接第二水泵，所述第二水泵的出口处又分为两条支路，第一支路连接手动阀十二和离子化处理机后通回第二处理罐，第二支路依次连接流量计三、自动控制阀一、手动阀一后通向混合系统的第一处理罐；其中所述量子化碳材料处理系统包括第三处理罐，其出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀五连接一检测出口，第二支路连接第三水泵和第三量子化微乳机，所述第三量子化微乳机的出口处又分为两条支路，第一支路通回第三处理罐，第二支路依次连接手动阀四、自动控制阀二和流量计四后通向混合系统的第一处理罐；其中所述混合系统包括第一处理罐和连接有流量计一的通向第一处理罐的管路，所述第一处理罐的出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀二连接一检测出口，第二支路拔次连接第一水泵、流量计二，所述流量计二后又分为两条支路，第一支路通回第一处理罐，第二支路连接自动控制阀三和手动阀六后通向混合量子化系统的第四处理罐；其中所述混合量子化系统包括第四处理罐，其出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀七连接一检测出口，第二支路连接第四水泵，所述第四水泵的出口处又分为两条支路，第一支路连接手动阀十后通回第四处理罐，第二支路连接手动阀九和第二量子化微乳机后又分为两条支路，一路连接手动阀八后通回第四处理罐，另一路连接手动阀十一和流量计五后为输出出口。所述每个处理罐上配备有液位计，第四处理罐上配备有温度计和加热器。本发明微乳燃油采用经量子化碳材料素材液处理过的活性水取代了普通的水，其中的量子化碳材料经特殊工艺处理，为超双亲性二元协同微界面材料，在制备的电化学过程中其表面被修饰后，发现了羟基的存在，使它具有了助燃的效果。假设100CC.纳米水中，含有0.2克0.4克的量子化碳材料粒子的话，那么IOOCC.0.4%浓度的碳水中，就包含0.4克干燥的量子化碳材料粉，对碳粒子的个数进行计算得出是1016个，这1016个量子化碳材料粒子具有很多的羟基和羧基，加入燃油中，可以显著提高和改善燃烧情况，从而可以制造出能够燃烧更加完善、品质稳定、分散混合更加均匀的清洁燃油。同时本发明使用了量子谐振方法，对水和油进行离子活化处理，目的在于降低离子活性化水的表面张力和离子活性化油的表面张力以及油水界面张力，使油水得到真溶的混合，达到真正意义上的微乳状态。从而本发明提供的微乳燃油为添加水后极少出现发热量的损失或者基本不损失发热量、有效改善油质、提高燃油热值功能的新型W/0微乳剂型液状燃油。图1是本发明微乳燃油的生产设备系统图2是本发明微乳燃油相关纯水的谐振图3是本发明微乳燃油相关0#柴油的谐振图4是本发明微乳燃油实施例一的电镜图5是本发明微乳燃油实施例二的电镜图6是本发明微乳燃油实施例三的电镜图7是本发明微乳燃油实施例四的电镜图8是本发明微乳燃油几种实施方式的外观特性图9是本发明微乳燃油的燃烧火焰示意图io是本发明微乳燃油的燃烧火焰测试温度区域示意图。具体实施例方式本发明在充分地研究水的性质的基础上，使水作为能源或水和石油并用使之完全燃烧来代替化石燃料从而达到绿色能源的目的。水的基本性质是溶点O'C、沸点10(TC、临界温度373.99°C、最大密度温度3.98°C、表面张力72.75gyn/cm、阻抗2.5X107Qcm、0~H间距0.09572nm、H-0-H角度104.52°、水离解H+、Off的离子积(25°C)是{H+}*{Off}=1.27X10—"。本发明发现，如果改变H-0-H角度的话，那么水的性质和水与其他物质的溶合性都将发生变化。众所周知，现在有很多方法来改变水的性质并得以应用。例如电解水以及g用磁石的方法使H+、OH—离子化产生影响，并试图使水分子团变得更小，使水得到特殊的性质加以应用。最近也常有碳氢燃料通过磁场可以提高燃烧效率减少成本的报道等等事例很多，但是不是作用力过小达不到预想的效果就是高成本难以实施应用。本发明利用了水分子量子化控制制备方法，着重于全面改变水的各项指标和性质，在水分子之间、H-0-H之间、0-H之间赋予多波段共鸣谐振场，使水的原有性质发生如下变化水的表面张力从72.75gyn/cm可以下降到趋向于0;H-0-H的角度104.52°变为145-160°(推算);阻抗从2.5X107Qcm趋向0;溶点由0。C变为-2(TC以下等等性质发生变化。如果从水分子的H-0-H的角度104.52°变为145-160°的话，那么水的六角形的二十个集合体面都分别分离出一个氢离子，这样，水的物理性如压力、热、磁场等产生影响，油水混合的状态亦发生变化。另外，由于改质后的水的溶点发生变化，因此在寒冷地区油水混合的条件也可以改善，即使在-25'C改质水也不会结冰。通过对水和油的量子谐振场处理发现，水和油的分子团在谐振场中对某些特定的谐振频段很敏感，也即是分子团的大小以及分子团之间的结合能是在特定的场合下具有特定的共振谐频。如H20在2450MHz频段附近产生共振谐频现象(见表1、图2)，0#柴油也在2450MHz附近产生谐振(见表2、图3)表1水特性表蒸馏水<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2油特性表OIL(市售柴油Ott)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>PH5.554.543.533.56.5分离时间/小时完全不，溶0.52.012722402400长期水油混合色态(轻油例)白乳白浅茶色茶色半透明半透明透明本发明提供的微乳燃油，采用超双亲性二元协同微界面材料的量子化碳材料素材液，实现了添加水后极少出现发热量的损失或者基本不损失发热量的目的。制造出了能够燃烧更加完善、品质稳定、分散混合更加均匀的清洁油。实施例一如图1所示，一种微乳燃油的制备设备，包括水量子化系统、量子化碳材料处理系统、混合系统、混合量子化系统其中所述水量子化系统包括通过管路依次连接的第一量子化微乳机SYT1、净化器J.l、第二处理罐G2,所述第二处理罐G2的出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀三SF3连接一检测出口，第二支路连接第二水泵B2，所述第二水泵B2的出口处又分为两条支路，第一支路连接手动阀十二SF12和离子化处理机LZ1后通回第二处理罐G2，第二支路依次连接流量计三L3、自动控制阀一ZF1、手动阀一SF1后通向混合系统的第一处理罐G1;其中所述量子化碳材料处理系统包括第三处理罐G3，其出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀五SF5连接一检测出口，第二支路连接第三水泵B3和第三量子化微乳机SYT3，所述第三量子化微乳机SYT3的出口处又分为两条支路，第一支路通回第三处理罐G3,第二支路依次连接手动阀四SF4、自动控制阀二ZF2和流量计四L4后通向混合系统的第一处理罐G1;其中所述混合系统包括第一处理罐Gl和连接有流量计一L1的通向第一处理罐Gl的管f，所述第一处理罐G1的出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀二SF2连接一检测出口，第二支路依次连接第一水泵B1、流量计二L2，所述流量计二L2后又分为两条支路，第一支路通回第一处理罐Gl，第二支路连接自动控制阀三ZF3和手动阀六SF6后通向混合量子化系统的第四处理罐G4;其中所述混合量子化系统包括第四处理罐G4，其出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀七SF7连接一检测出口，第二支路连接第四水泵B4，所述第四水泵B4的出口处又分为11两条支路，第一支路连接手动阀十SF10后通回第四处理罐G4，第二支路连接手动阀九SF9和第二量子化微乳机SYT2后又分为两条支路，一路连接手动阀八SF8后通回第四处理罐G4，另一路连接手动阀十一SF11和流量计五L5后为输出出口。所述每个处理罐G1，G2，G3，G4上配备有液位计Y1，Y2,Y3,Y4，第四处理罐G4上配备有温度计WD1和加热器JR1。利用此设备制备本发明量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)的原料重量份数配比如下轻油70离子活化水30量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。具体制备方法见图l，其制备过程为1)水经过第一量子化微乳机SYT1和净化器Jl处理后加入第二处理罐G2;2)第二处理罐G2中的水经第二水泵B2加入离子化处理机LZ1，离子化后回第二处理罐G2，循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为9.512.5;3)第三处理罐G3中的量子化碳材料素材液经第三水泵B3送至第三量子化微乳机SYT3，量子化后返回第三处理罐G3，循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为2~3;4)把原油或废油或动植物油、第二处理罐G2中的离子化水、第三处理罐G3中的量子化碳材料素材液按比例加到第一处理罐G1中，利用第一水泵B1反复循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为中性；5)将第一处理罐Gl中的混合液通过第一水泵Bl抽到第四处理罐G4，经第四水泵B4送至第二量子化微乳机SYT2，量子化后返回第四处理罐G4，循环处理110分钟；6)取样检测pH值为中性，目测混合液清亮透明后送出；其中量子化微乳机SYT1、SYT2、SYT3中均装有量子化碳材料催化剂，各自的制备方法如下SYT1:Rh/Al203-C*将lOOgY-Al203分散到装有200ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌(搅拌转子用非金属)，将水除去。反复三次。然后在80。C真空干燥箱烘干备用。分别称取25g的CT，25g的Al203干燥粉末以及按含Rh金属重量5W的Rh(N03)3。将(T、Y-A1A、350ml高纯水以及N(CH3)4OH5H20加入到三颈烧瓶中加热混合，制备出温度为60'C的浆液(搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入Rh(N03)3，保持6(TC,搅拌l小时)。浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入600'C电烘箱中，煅烧4小时。SYT2:Pt/Si02-A1A-C*;Pt/SYT-C*首先制备Si02-A1203-(T，分别称取Si02、八1203各lOOg，充分混合后分散到装有500ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌(搅拌转子用非金属)，将水除去。反复三次。然后在80'C真空干燥箱烘干备用。然后分别取25gC*、25gSi02-A1203以及按含Pt金属重量.1%的H3PtCl65.3H20加入到三颈烧瓶中混合制备出浆液(搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl65.3H20，搅拌1小时，静置6小时)。浆液放入IOO'C烘箱中干燥固化12小时，然后放入500r电烘箱中，煅烧4小时。称取100gSYT(为高活性多孔质Ca基矿物，简称SYT)，洗净烘干备用，分散到装有200ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌(搅拌转子用非金属)，将水除去。反复三次。然后在8(TC真空干燥箱烘干备用。然后分别取25g(T、25gSYT以及按含Pt金属重量1%的H3PtCl65.3H20加入到三颈烧瓶中混合制备出浆液(搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加AH3PtCl6'5.3H20，搅拌1小时,静置6小时)。浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入500'C电烘箱中，煅烧4小时。分别取10gPt/Si02-A1203-C、10gPt/SYT-(T的粉末，在玛瑙锥体或玻璃锥体中辆磨物理混合成催化剂粉。SYT3:Rh-Pt/Al203-C*取20g的Rh/Al203-(T粉末及按含Pt金属重量1%的H3PtCl65.3H20加入到500ml烧瓶中混合搅拌制备出浆液(搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl65.3H20，搅拌1小时,静置6小时)。浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入50(TC电烘箱中，煅烧4小时。注前所述的(T为量子化碳材料素材液分离提纯得到的量子化碳材料的简称。根据此实施例制备的微乳燃油的电镜图见图4。.实施例二本发明量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)的原料重量份数配比如下轻油85离子活化水15量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。根据此实施例制备的微乳燃油的电镜图见图5。其余同实施例一。实施例三本发明量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)的原料重量份数配比如下:重油85离子活化水15量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。根据此实施例制备的微乳燃油的电镜图见图6。其余同实施例一。实施例四本发明量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)的原料重量份数配比如下:重油70离子活化水30量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。根据此实施例制备的微乳燃油的电镜图见图7。其余同实施例一。实施例五-本发明量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)的原料重量份数配比如下:重油75离子活化水25量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量将PH值调节到57。根据此实施例制备的微乳燃油的外观特性图见图8。其余同实施例一。实施例六本发明量子化的微乳燃油(英文简称NAN0-OIL)的原料重量份数配比如下:煤油75离子活化水25量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量根据此实施例制备的微乳燃油的外观特性图见图8。将pH值调节到57。其余同实施例一。实施例七本发明量子化的微乳燃油(英文简称NAN0-OIL)的原料重量份数配比如下:柴油75离子活化水25量子化碳材料素材液0.1具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。根据此实施例制备的微乳燃油的外观特性图见图8。其余同实施例一。实施例八本发明量子化的微乳燃油(英文简称NAN0-OIL)的原料重量份数配比如下:植物油1离子活化水99量子化碳材料素材液1具有触媒作用的金属盐微量15将pH值调节到57。其余同实施例一。实施例九本发明量子化的微乳燃油(英文简称NAN0-OIL)的原料重量份数配比如下:废油99离子活化水1量子化碳材料素材液0.01具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。其余同实施例一。实施例十本发明量子化的微乳燃油(英文简称NAN0-0IL)的原料重量份数配比如下:动物油50离子活化水50量子化碳材料素材液0.5具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。其余同实施例一。实施例十一本发明量子化的微乳燃油(英文简称NAN(H)IL)的原料重量份数配比如下.-汽油30离子活化水70量子化碳材料素，液0.8具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。其余同实施例一。实施例十二:本发明量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)的原料重量份数配比如下轻油15离子活化水85量子化碳材料素材液1具有触媒作用的金属盐微量将pH值调节到57。其余同实施例一。试验例经过上述过程制备的微乳燃油，是掺入了离子活化水、量子化碳材料素材液以及微量的具有触媒作用的金属盐而形成的互溶以至真溶的微乳型液状油。以下为实施例一制备的微乳燃油的试验特性-作为重油和水以及少量添加剂混合形成的微粒子化的油包水型的燃料，在常温下具有跟重油一样的流动性(油70;水30)，见表3:表3本发明微乳燃油和普通燃油特性对比表OIL粘度(mm2/s)H20量子化碳材料素材液燃油10028.0600麵讓L7064.32301对照油①燃油(2)燃油70活性离子水30(NAN0-OIL)本发明量子化的微乳燃油，在燃烧过程中这个微粒子水随着周围重油粒子温度的上升发生微爆(水蒸气爆发)，形成重油粒子的第二次微粒化(沸腾微粒化)。重油和水的微乳化油，经微爆，其油粒子直径比原重油粒子单体减少，再加上水煤气反应的助燃效果，使燃烧效果更好，完成燃烧的时间短。而且未燃烧的碳颗粒比重油燃烧少很多(见图9)。基本上可以看成前一半是蒸发燃烧，后一半是固体表面燃烧。轻质油等挥发性的部分燃烧后，就剩下固体粒子，这个时候蒸发物沸点被抑制，颗粒温度开始上升，在周围的氧扩散量下进行激烈的固体表面的燃烧。从而使得此微乳燃油能够燃烧更加完善、品质稳定、分散混合更加均匀，得到接近完全燃烧的理想性的清洁燃油，具体见表4:表4本发明微乳燃油和普通燃油燃烧特性对比表^^-^^^油品检测项目^①燃油0國O—OIL1燃料油流量L/h30302空气流量m3N/h相同相同3火焰温度①350~6003506004火焰温度②10001180110012005火焰温度③5508005509006火焰颜色黄色黄白色7烟多少其中火焰温度的测定区域见图10中所示。综合以上所述，本发明提供的量子化的微乳燃油(英文简称NANO-OIL)具有以下的特征:(1)可以作为跟重油一样的流体使用，而且输送、储存设备简单。(2)输送、储存时对周围环境没有污染。(3)跟重油一样可以直接燃烧。(4)燃烧系统的构成要素和重油燃料的系统几乎相同，且操作简单。(5)跟100%的原油相比，燃烧效率提高25%以上，节能20%以上。(6)燃烧时黑烟非常少，火焰温度在其中心部位可超过1200度。(7)运动粘度64.32mmVs(制造80天后测定结果)。(8)从(7)可以看出，80天后也是稳定的油包水型燃料。附注:申请号为200810105108.1的中国发明专利申请的说明书中
发明内容的技术方案部分一种量子化碳材料素材液的制备方法，包括以下步骤①将石墨质碳材料研磨成300800目的粉末状；②向石墨质碳粉末中加入适量的非离子水和双氧水H202进行混合，使其中碳粒子的浓度为48%。，其中加入双氧水11202和水的体积比为15:1000，制成混合液；③将混合液通入碳粒子悬浊液制备设备中的氧化阳极进行水溶液电化学处理，混合液在电场场致作用以及电化学氧化作用下，碳粉末在阳极周围会如雾般析出，析出物以胶态悬浮于水溶液中，形成碳粒子悬浊液，控制电场电压在1050v或控制电流在1050A下将所述碳粒子悬浊液多次循环处理200500小时，将其控制在碳粒子为100nra200nm、pH等于2~183、电动势等于260mv360mv;④将上述检测合格的碳粒子悬浊液通入量子化制备系统，所述量子化制备系统向胶态悬浮液中交替组合发射低频45千赫、中频100千赫和高频200千赫的三种超声波，使碳粒子化学键断裂而产生大量量子化弯曲结构物，并对弯曲结构物的表面进行化学修饰，碳粒￥悬浊液经过在量子化制备系统中循环处理615小时，监控检验pH等于23、电动势等于280mv360mv即可输出。此发明的量子化碳材料素材液的制备方法，所述步骤①中的石墨质碳材料为结晶质、非晶质、天然或人工的碳材料。此发明的量子化碳材料素材液的制备方法，所述步骤④中量子化制备系统由非线性量子能脉冲发生器向其提供高能量，所述碳粒子悬浊液通过单孔或多孔射流嘴，经正量子能发射导流筒、谐振导流筒、导流孔、负量子能发射导流筒进入量子共振腔获得更大的能量后，再经多孔射流嘴向高能多频段聚焦超声波室发射射流，多波段超声波发生器和多簇超声发射振子焦聚在一点，瞬间产生巨大能量，并和射流相聚对撞，碳微粒子在此获得巨大的能量，并在可控条件下产生多种类弯曲壳结构量子化碳材料。此发明的方法制备的量子化碳材料素材液，其中碳粒子浓度为48%。，所述碳粒子的粒径在0.60.9nm范围内的约占30%;在l~5nm范围内的约占60%;在lOnm以上的约占10%。用于制备所述的量子化碳材料素材液的设备，包括通过管路连接在一起的浓度配比控制混合设备、碳粒子悬浊液制备设备和量子化制备系统，所述浓度配比控制混合设备包括混合容器和与其相连的进料口、进水阀、回流阔和放流阀；所述碳粒子悬浊液制备设备包括交流或直流电源、氧化阳极、氧化阴极以及盛溶液的电解容器，所述氧化阳极为中空的圆棒状，上部采用导电金属制作，下部采用合金丝网制作，所述氧化阴极采用合金制作，所述氧化阳极通过所述放流阀连接所述混合容器，所述电解容器下部有一出口，分别通过回流阀连接所述混合容器和通过系统导流阀连接所述量子化制备系统，所述量子化制备系统包括射流泵、第一射流嘴、第二射流嘴、正量子能发射导流筒、谐振导流筒、负量子能发射导流筒、非线性量子能脉冲发生器、多波段超声波发生器、超声波发射器、出料口、输出管和碳材料素材液循环罐，所述正量子能发射导流筒、谐振导流筒、负量子能发射导流筒的截面为"V"形，三层筒叠加设置，正量子能发射导流筒位于外层，谐振导流筒位于中层，负量子能发射导流筒为封口的，位于内层，所述正量子能发射导流筒与谐振导流筒开口处之间、所述谐振导流筒与负量子能发射导流筒开口处之间分别设置有密封绝缘圈，使之形成狭窄的通道，所述射流泵和第一射流嘴位于所述正量子能发射导流筒"V"形尖端，所述第二射流嘴位于所述负量子能发射导流筒"V"形尖端，所述谐振导流筒的侧壁的上端对称设置有导流孔，所述非线性量子能脉冲发生器的正负极分别连接所述正量子能发射导流筒和负量子能发射导流筒，所述多波段超声波发生器连接位于所述负量子能发射导流筒"V"形封口处的超声波发射器，所述出料口位于所述负量子能发射导流筒"V"形封口处的一侧，通过所述输出管连接所述碳材料素材液循环罐，所述碳材料素材液循环罐具有输出泵和回流阀连接所述系统导流阀。此发明的量子化碳材料素材液的制备设备，所述氧化阳极上部采用不锈钢制作，下部采用300目的NiFe合金丝网制作，所述氧化阴极采用LaNi合金制作。此发明的量子化碳材料素材液的制备设备，所述射流泵压力为110kg/碳m2。此发明的量子化碳材料素材液的制备设备，所述第一射流嘴为单孔，直径为510fnm;所述第二射流嘴为多孔，直径为0.13mm。此发明的量子化碳材料素材液的制备设备，所述超声波发射器为三波段45Hz、100Hz、200Hz交替发射。此发明提供的用特殊工艺方法制造成的量子化碳材料素材液，将生成的碳粒子细微化为超双亲性二元协同微界面材料物质(0.60.9nm级)，产生了想象不到的作用与效果，它可以产生出层间化合弯曲结构物质。它可以应用在节能环保、储能器件以及无公害燃料电池上，能有效地起到改善油品品质，提高燃值，绿色环保；并可大大提高储能器件电化学转换效率并得到轻质，高效，高能，长寿命的储能器件；还可以聚集大量氢，降低材料重量和成本，以便容易运输材料，该材料还能在室温下正常工作，可以防止材料老化，保持操作安全，并有效地保护资源性和环境等问题。此发明提供的用特殊工艺方法制造成的量子化碳材料素材液在用于制备本发明中的催化剂时，可以通过烘干等干燥手段将量子化碳材料素材液分离提纯出固体量子化碳材料粉末，此固体量子化碳材料的平均粒径在0.610纳米范围，简称(T。如无特别说明，本发明权利要求书和说明书中涉及的％均为重量百分比。权利要求1.一种微乳燃油，其特征在于主要由以下重量份数的原料制成原油或废油或动植物油1～99；离子活化水1～99；量子化碳材料素材液0.01～1；具有触媒作用的金属盐微量；其中所述的量子化碳材料素材液为申请号为200810105108.1的中国专利申请中涉及到的量子化碳材料素材液。2.根据权利要求l所述的微乳燃油，其特征在于原油或废油或动植物油1585;离子活化水1585。3.根据权利要求2所述的微乳燃油，其特征在于原油或废油或动植物油30~70;离子活化水3070。4.根据权利要求1或2或3所述的微乳燃油，其特征在于通过下述步骤制备1)水经过第一量子化微乳机(SYT1)和净化器(Jl)处理后加入第二处理罐(G2);2)第二处理罐(G2)中的水经第二水泵(B2)加入离子化处理机(LZ1)，离子化后回第二处理罐(G2)，循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为9.512.5;3)第三处理罐(G3)中的量子化碳材料素材液经第三水泵(B3)送至第三量子化微乳机(SYT3),量子化后返回第三处理罐(G3)，循环处理110分钟，处理过程中取样检测pH值为2~3;4)把原油或废油或动植物油、第二处理罐(G2)中的离子化水、第三处理罐(G3)中的量子化碳材料素材液按比例加到第一处理罐(Gl)中，利用第一水泵(Bl)反复循环处理1IO分钟，处理过程中取样检测pH值为中性；5)将第一处理罐(Gl)中的混合液通过第一水泵(Bl)抽到第四处理罐(G4)，经第四水泵(B4)送至第二量子化微乳机(SYT2)，量子化后返回第四处理罐(G4),循环处理lIO分钟；6)取样检测pH值为中性，目测混合液清亮透明后送出；-其中所述第一量子化微乳机(SYT1)中装有Rh/Al203-CM崔化剂；所述第二量子化微乳机(SYT2)中装有Pt/Si02-A1A-(T;Pt/SYT-C'混合催化剂；所述第三量子化微乳机(SYT3)中装有Rh-Pt/Al203-C'催化剂，其中C'表示量子化碳材料素材液分离提纯后得到的固体量子化碳材料粉末。5.根据权利要求4所述的微乳燃油，其特征在于所述第一量子化微乳机(SYT1)中装的Rh/Al203-C'催化剂的制备方法如下将100gY-Al203分散到装有200ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌，搅拌转子用非金属，将水除去，反复三次，然后在8(TC真空干燥箱烘干备用；分别称取25g的C25g的AlA干燥粉末以及按含Rh金属重量5M的Rh(N03)3，将(T、Y-A1A、350ml高纯水以及N(CH3)40H5H20加入到三颈烧瓶中加热混合，制备出温度为60'C的浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入Rh(N03)3，保持60'C，搅拌l小时，浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入600°C电烘箱中,煅烧4小时,得Rh/Al203-(T催化剂。6.根据权利要求5所述的微乳燃油，其特征在于所述第二量子化微乳机(SYT2)'中装的Pt/Si02-A1A-C*;Pt/SYT-(T混合催化剂的制备方法如下首先制备Si02-A1A-C*，分别称取Si02、A1A各lOOg,充分混合后分散到装有500ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌，搅拌转子用非金属，将水除去，反复三次；然后在8Q'C真空干燥箱烘干备用；然后分别取25g(T、25gSi02-Al203以及按含Pt金属重量1%的H3PtCl6'5.3H20加入到三颈烧瓶中混合制备出浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl65.3H20，搅拌1小时，静置6小时；浆液放入100。C烘箱中干燥固化12小时，然后放入50(TC电烘箱中，煅烧4小时，得Pt/SiO厂A1203-(T粉末；称取lOOg高活性多孔质Ca基矿物SYT，洗净烘干后，分散到装有200ml高纯水的烧杯中，在室温下进行搅拌，搅拌转子用非金属，将水除去，反复三次；然后在8(TC真空干燥箱烘干备用；然后分别取25gC'、25gSYT以及按含Pt金属重量1%的H3PtCl65.3H20加入到三颈烧瓶中混合制备出浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtCl6*5.3H20，搅拌1小时，静置6小时；浆液放入100'C烘箱中干燥固化12小时，然后放入50(TC电烘箱中，煅烧4小时，得Pt/SYT-(T粉末;分别取10gPt/Si02-Al203-(T;10gPt/SYT-(T的粉末，在玛瑙锥体或玻璃锥体中研磨物理混合成催化剂粉。7.根据权利要求6所述的微乳燃油，其特征在于所述第三量子化微乳机(SYT3)中装的Rh-Pt/Al203-C*催化剂的制备方法如下取20g的Rh/Al203-(T粉末及按含Pt金属重量1%的H3PtCl65.3H20加入到500ml烧瓶中混合搅拌制备出浆液，搅拌过程中每次少量的向烧瓶中缓慢加入H3PtC1^5.3H20,搅拌l小时,静置6小时，浆液放入IO(TC烘箱中干燥固化12小时，然后放入50(TC电烘箱中，煅烧4小时，得Rh-Pt/Al203-C'催化剂。8.权利要求1或2或3或5或6或7所述的微乳燃油的制备设备，其特征在于包括水量子化系统、量子化碳材料处理系统、混合系统、混合量子化系统其中所述水量子化系统包括通过管路依次连接的第一量子化微乳机(SYT1)、净化器(J1)、第二处理罐(G2),所述第二处理罐(G2)的出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀三(SF3)连接一检测出口，第二支路连接第二水泵(B2),所述第二水泵(B2)的出口处又分为两条支路，第一支路连接手动阀十二(SF12)和离子化处理机(LZ1)后通回第二处理罐(G2),第二支路依次连接流量计三(L3)、自动控制阀一(ZF1)、手动阀一(SF1)后通向混合系统的第一处理罐(Gl);其中所述量子化碳材料处理系统包括第三处理罐(G3)，其出口处分为两条支路，，一支路通过手动阀五(SF5)连接一检测出口，第二支路连接第三水泵(B3)和第三量子化微乳机(SYT3)，所述第三量子化微乳机(SYT3)的出口处又分为两条支路，第一支路通回第三处理罐(G3)，第二支路依次连接手动阀四(SF4)、自动控制阀二(ZF2)和流量计四(L4)后通向混合系统的第一处理罐(Gl);其中所述混合系统包括第一处理罐(Gl)和连接有流量计一(L1)的通向第一处理罐(Gl)的管路，所述第一处理罐(Gl)的出口处分为两条支路，第一支路通过手动阀二(SF2)连接一检测出口，第二支路依次连接第一水泵(Bl)、流量计二(L2)，所述流量计二(L2)后又分为两条支路，第一支路通回第一处理罐(Gl)，第二支路连接自动控制阀三(ZF3)和手动阀六(SF6)后通向混合量子化系统的第四处理罐(G4);其中所述混合量子化系统包括第四处理罐(G4)，其出口处分为两条支路，第一支J^通过手动阀七(SF7)连接一检测出口，第二支路连接第四水泵(B4)，所述第四水泵(B4)的出口处又分为两条支路，第一支路连接手动阀十(SF10)后通回第四处理罐(G4)，第二支路连接手动阀九(SF9)和第二量子化微乳机(SYT2)后又分为两条支路，一路连接手动阀八(SF8)后通回第四处理罐(G4),另一路连接手动阀十一(SF11)和流量计五(L5)后为输出出口。9.根据权利要求8所述的微乳燃油的制备设备，其特征在于所述每个处理罐(Gl，G2,G3,G4)上配备有液位计(Yl，Y2，Y3，Y4)，第四处理罐(G4)上配备有温度计(WD1)和加热器(JR1)。全文摘要一种微乳燃油，主要由以下重量份数的原料制成原油或废油或动植物油1～99；离子活化水1～99；量子化碳材料素材液0.01～1；具有触媒作用的金属盐微量；其中所述的量子化碳材料素材液为申请号为200810105108.1的中国专利申请中涉及到的量子化碳材料素材液。本发明微乳燃油采用经量子化碳材料素材液处理过的活性水取代了普通的水，其中的量子化碳材料经特殊工艺处理，为超双亲性二元协同微界面材料，在制备的电化学过程中其表面被修饰后，发现了羟基的存在，使它具有了助燃的效果。可以显著提高和改善燃烧情况，从而可以制造出能够燃烧更加完善、品质稳定、分散混合更加均匀的清洁燃油。文档编号C10G31/00GK101469278SQ20081010594公开日2009年7月1日申请日期2008年5月6日优先权日2008年5月6日发明者朱光华,李斗哲,黄镐淳申请人:北京三昌宇恒科技发展有限公司