专利名称：一种混合燃油的制备方法
技术领域：
本发明属于新型燃料油的制备方法，特别是以油、水为原料制备混合燃料的方法。
能源紧缺和危机是人类社会面临的一大难题，各国都在化大力气寻找解决的途径。许多人都考虑到了在燃油中掺水的方法，我国专利文献中也有大量关于这方面的公开报导。有的技术过多地从乳化剂方面考虑，忽略了制备工艺在其中也相当重要；有的技术则太多地考虑以机械的方式强制使油水结合，且手段也较简单，它忽略了制备工艺的多学科结合的完整性，而这点又是相当重要的。以上这些方法虽可一时将油水混合在一起，但结合的稳定性较差，所得到的燃油燃烧不完全或不能燃烧，存放时间都不长，一般30分钟就出现油水分离现象，颗粒也较大，基本不能用于工业上。
本发明的目的是提供一种以燃油和水制备混合燃料的工艺方法，它可使油和水充分混合，使两者的结合较为稳定，可在较长时间内不发生分离，且油包水的颗粒较小，它能满足于以柴油为燃料的内燃机组及工业直喷式燃烧。
本发明是根据现有技术将燃油、水和乳化剂充分搅拌混合的基础上，按下述步骤而实现燃油、水和氢化剂混合物→预混→增压→振动剪切→超声波反应→磁化→匀质、乳化、降压。
在本发明的各工艺步骤中，采取以下的技术方案可获得更好的新型混合燃油技术指标(1)预混，将燃油、水和氢化剂加入预混缸中，旋转拨轮的转速在350r/min以上，搅拌时间5～8分钟，预混缸内壁上设置带通孔的三棱挡条，从而可在预混缸内产生较好的旋流飞溅运动，促使油与水较好地混合并生成较小的颗粒；
(2)增压，将经预混的燃油通过高压泵增压至1～1.5兆帕，为后面将进行的剪切、超声、混合提供必要的动力；(3)振动剪切，对增压后的混合燃油作3000次/分以上的振动剪切处理，让混合燃油流经设置在管道中的振动簧片，通过簧片的高速剪切作用，使油包水的颗粒进一步减小，结合更为稳定；(4)超声波反应，让混合燃油通过振动频率为20000～30000Hz的超声波反应器，使油包水颗粒小于5μm，并可降低混合燃油对汽缸的腐蚀性，达到与国标0号柴油油质腐蚀性一致，增强其稳定性，提高十六烷值；(5)磁化，使混合燃油以10次以上迂回经过2500gs以上的磁场，进一步增强柴油、水和氢化剂分子之间形成的分子共价键，加长分子链，使其不易再次分开，以利于较长时间的储存及燃烧的稳定；(6)匀质、乳化、降压，使混合燃油进入扩径的装有排列无序的网状物的管道中，燃油得到再次乳化，技术性能指标得到提高。
为了减少油水分层的情况发生并使混合效果更好，预混缸的材质可采用高分子材料或铝材，使缸壁上吸附的水膜尽可能的薄，氢化剂应在搅拌时最后加入预混缸，以避免使管道堵塞。
下面，提供本发明的一个具体实施例，以对其工艺步骤作进一步细述。
实施例按柴油、水和氢化剂的重量比69∶30∶1 ，依次将柴油、水和氢化剂加入预混缸中，柴油最好选用国标0号柴油。启动预混电机，转速为350r/min，搅拌时间8分钟，混合燃油在三棱挡条及其通孔作用下，在缸内产生飞溅的旋流。将预混好的混合燃油导入高压泵，使压力增至1.2兆帕。增压的混合燃油通过设置在管道中的振动簧片，簧片的材料要求应达到在液流作用下产生3000次/分以上的振动，从而使混合燃油受到激烈的振动剪切作用，更好地达到混合及使颗粒细化的目的。再将混合燃油通入超声波反应器，其振动频率为20000～30000Hz，可使混合燃油受到接近共振的作用，油水结合的稳定性得到提高，油包水的颗粒可细化到5μm以下。然后使混合燃油以10次以上的迂回路线经过2500gs的以上磁场中，经过磁化后可提高油的品质，增强分子间的结合力，延长储存稳定期。最后让混合燃油进入扩径的装有排列无序网状物的管道中，产生匀质、乳化和降压作用。
按上述本发明的技术方案制备的混合燃油，经有关技术检测部门的对比检测，可达到以下指标(1)柴油、水和氢化剂掺合比69∶30∶1(2)颗粒度1～5μm(3)酸度(mgOH/100ml)0.5～10(4)十六烷值(经验公式计算)28～45(5)冷凝点小于-1℃(6)凝点小于-5℃(7)闪点(闭口)65℃～100℃(8)水溶性酸或碱无(9)机械杂质无(10)运动粘度(20℃)5～10mm2/S(11)铜片腐蚀(50℃，3H级)不大于1a(12)硫含量0.12～1.0％(13)比重0.870～0.890(14)实际胶质58～70mg/100ml(15)放置微油膜出现时间大于100小时(16)有效使用期与0号柴油基本一致(17)综合节油率11.5％，低速负荷节油率22％(18)实际应用节油率22％～30％(按加水量作功率计)(19)减少排烟量65～70％(即2～3个波许度)(20)用于工业直喷式燃油锅炉的温度1700℃以上
权利要求
1.一种混合燃油的制备方法，包括将燃油、水和氢化剂三者充分搅拌而混匀，其特征是按以下步骤进行混合燃油、水和氢化剂混合物→预混→增压→振动剪切→超声波反应→磁化→匀质、乳化、降压。
2.按权利要求1所述的混合燃油的制备方法，其特征是(1)预混，将燃油、水和氢化剂加入预混缸中，旋转拨轮的转速在350r/min以上，搅拌时间5～8分钟，预混缸内壁上设置带通孔的三棱挡条；(2)增压，将经预混的燃油通过高压泵增压至1～1.5兆帕；(3)振动剪切，对增压后的混合燃油作3000次/分以上的振动剪切处理；(4)超声波反应，让混合燃油通过振动频率为20000～30000Hz的超声波反应器，使油包水颗粒小于5μm；(5)磁化，使混合燃油以10次以上迂回经过2500gs以上的磁场；(6)匀质、乳化、降压，使混合燃油进入扩径的装有排列无序的网状物的管道中。
3.按权利要求2所述的混合燃油的制备方法，其特征是预混缸的缸体可采用高分子材料或铝，且氢化剂应在搅拌时最后加入缸中，振动剪切采取的方法是让流体经过设在管道中的振动簧片而达到。
全文摘要
一种混合燃油的制备方法。本发明涉及燃料油的生产方法，特别是油、水混合燃油的制备方法。本发明的工艺步骤为燃油、水和氢化剂混合物—→预混—→增压—→振动剪切—→超声波反应—→磁化—→匀质、乳化、降压。本发明提出的方法可在燃油中混入较大比例的水，较长时间内不发生油水分层，油包水的颗粒较小且稳定性也较好，烟度净化率较高。
文档编号C10L1/00GK1146479SQ9510954
公开日1997年4月2日 申请日期1995年9月25日 优先权日1995年9月25日
发明者方庆生 申请人:云南香料生物研究所