專利名稱：最佳燃燒和排放控制的尿素水溶液乳化柴油配比的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于柴油的乳化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種最佳燃燒和排放控制的尿素水溶液 乳化柴油配比，可使乳化柴油達(dá)到最佳燃燒和排放特性尿素的摻混比例。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以柴油機(jī)為代表的動(dòng)力機(jī)械得到了越來越廣泛的應(yīng)用，柴油 機(jī)的污染問題和能耗問題受到了越來越多的關(guān)注，柴油機(jī)的排放主要以NO1^PPM為主， 柴油乳化技術(shù)以其低油耗和污染的大幅度降低而越來越受到了人們的重視。從技術(shù)角度 看隨著柴油乳化研究的深入，已經(jīng)積累了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)資料，從經(jīng)濟(jì)角度看，隨著全球的 能源危機(jī)和石油的短缺，柴油乳化技術(shù)在其節(jié)油性上顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此很有必 要把柴油乳化技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中。乳化是液-液界面現(xiàn)象，兩種不相溶的液體，如油與水，在容器中分成兩層， 密度小的油在上層，密度大的水在下層。若加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┰趶?qiáng)烈的攪拌下，油 被分散在水中，形成乳狀液，該過程叫乳化。乳狀液(或稱乳化體)是一種(或幾種)液體以液珠形式分散在另一不相混容的 液體之中所構(gòu)成的分散體系。在制備乳狀液時(shí)，通常乳狀液的一相是水，另一相是極性 小的有機(jī)液體，習(xí)慣上統(tǒng)稱為“油”。根據(jù)內(nèi)外相的性質(zhì)，乳狀液主要有兩種類型，一 類是油分散在水中，如牛奶、雪花膏等，簡(jiǎn)稱為水包油型乳狀液，用0/W表示；另一種 是水分散在油中，如原油、香脂等，簡(jiǎn)稱為油包水型乳狀液，用W/0表示。在制備乳狀 液時(shí)，是將分散相以細(xì)小的液滴分散于連續(xù)相中，這兩個(gè)互不相溶的液相所形成的乳狀 液是不穩(wěn)定的，而通過加入少量的乳化劑則能得到穩(wěn)定的乳狀液。對(duì)此，科學(xué)工作者從 不同的角度提出了不同的理論解釋，這些乳狀液的穩(wěn)定機(jī)理，對(duì)研究、生產(chǎn)乳狀液的化 妝品有著重要的理論指導(dǎo)意義。工程上乳化技術(shù)主要有超聲乳化技術(shù)，微乳化技術(shù)， 及納米乳化技術(shù)等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種最佳燃燒和排放 控制的尿素水溶液乳化柴油配比，在乳化柴油的最重要的尿素?fù)綗壤希鼓蛩剡_(dá)到 最佳排放和燃燒特性的摻燒比例，并且可以較長時(shí)間的保持穩(wěn)定。通過在柴油中摻混尿 素溶液，對(duì)其進(jìn)行乳化，在氣缸內(nèi)混燒達(dá)到降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)污染物排放的目的，主要是 降低PM和NOxW排放；同時(shí)降低燃油消耗率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的依據(jù)本發(fā)明提供的一種最佳燃燒和排放控制的尿素水溶液乳化柴油配比，所述 的尿素和柴油以任意比例混溶并加入助溶劑，助溶劑的主要成分為高分子聚合醇或直鏈 的醇與多羥基脂肪酸、直鏈脂肪酸聚合縮合得到高分子共聚物，再用合成的共聚物與水/ 油非離子表面活性物質(zhì)或油/水非離子表面活性物質(zhì)；助溶劑的次要成分為增溶劑、烴類溶劑油和苯類溶劑油，助溶劑的次要成分根據(jù)適合于不同的尿素柴油比例而不同，制 得的助溶劑的通式為醇類物A 30% 50%，脂肪酸B 30 50%，水/油類表面活性 物CO 20%，油/水類表面活性物DO 20%，增溶劑a0 5%，烴類溶劑油b 0 5%,苯類溶劑油cO 5%;尿素和柴油加入助溶劑后，經(jīng)過高速剪切攪拌、磁化，得到 均勻穩(wěn)定的尿素柴油混溶燃料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果由于發(fā)明采用在柴油中摻混尿素溶液，對(duì)其進(jìn)行乳化，在氣缸內(nèi)混燒達(dá)到降低 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)污染物排放的目的，主要是降低PM和NOxW排放；同時(shí)降低燃油消耗率。 并且可以較長時(shí)間的保持穩(wěn)定，不易分層。尿素水溶液在缸內(nèi)高溫環(huán)境下進(jìn)行分解、汽 化需要吸收一定的熱量；并且其在缸內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣和NH3都具有較大的比熱容，可以 降低最高燃燒溫度；同時(shí)氣態(tài)的NH3可以還原燃燒中產(chǎn)生的NOx，從而可以降低NOx的 排放。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為本發(fā)明的工作原理框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征 及其功效，詳細(xì)說明如后。如圖1所示的一種最佳燃燒和排放控制的尿素水溶液乳化柴油配比，所述的尿 素和柴油以任意比例混溶并加入助溶劑，助溶劑的主要成分為高分子聚合醇或直鏈的醇 與多羥基脂肪酸、直鏈脂肪酸聚合縮合得到高分子共聚物，再用合成的共聚物與水/油 非離子表面活性物質(zhì)或油/水非離子表面活性物質(zhì)；助溶劑的次要成分為增溶劑、烴類 溶劑油和苯類溶劑油，助溶劑的次要成分根據(jù)適合于不同的尿素柴油比例而不同，制得 的助溶劑的通式為醇類物A30% 50%，脂肪酸B30 50%，水/油類表面活性物C 0 20%，油/水類表面活性物DO 20%，增溶劑a0 5%，烴類溶劑油b0 5%， 苯類溶劑油CO 5%;尿素和柴油加入助溶劑后，經(jīng)過高速剪切攪拌、磁化，得到均勻 穩(wěn)定的尿素柴油混溶燃料。將本發(fā)明制備的尿素柴油在柴油機(jī)上使用，尾氣NOx最大幅 度可降低70%左右。尿素乳化柴油燃燒后NOx污染較低的原理。例一、H2O與CO的反應(yīng)如下H20+H0H+H2 +H2O —OH+H2L+CO — C02+H L+CO — C02+H經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，在C0+02的燃燒中，如果加入0.23%的水蒸氣，則其燃燒速度大 為提高，火焰?zhèn)鞑ニ俣葟膌OOcm/s增加到780cm/s，增加了 6.8倍。例二、H2O與C的反應(yīng)如下H20+C = CO+H2 2H20+C = C02+2H2這就是常說的水煤氣反應(yīng)。例三、4NH3與NOx的還原反應(yīng)如下
4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20 ；6NO+4NH3 — 5N2+6H20 ；6N02+8NH3 — 7N2+12H20 ；2N02+4NH3+02 — 3N2+6H20上述這些反應(yīng)，減少了火焰中的炭粒，提高了油的燃燒程度，改善了燃燒狀 況，提高了油的燃燒效率。在缺氧條件下，燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子，能與水 蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了燃燒產(chǎn)物中的煙 塵含量；另一方面，由于乳化水的蒸發(fā)作用，均衡了燃燒時(shí)的溫度場(chǎng)，從而抑制了 NOx 的形成；最后，由于尿素分解出的NH3的還原作用，可以有效的降低NOx。
權(quán)利要求
1. 一種最佳燃燒和排放控制的尿素水溶液乳化柴油配比，其特征在于所述的尿素 和柴油以任意比例混溶并加入助溶劑，助溶劑的主要成分為高分子聚合醇或直鏈的醇與 多羥基脂肪酸、直鏈脂肪酸聚合縮合得到高分子共聚物，再用合成的共聚物與水/油非 離子表面活性物質(zhì)或油/水非離子表面活性物質(zhì)；助溶劑的次要成分為增溶劑、烴類溶 劑油和苯類溶劑油，助溶劑的次要成分根據(jù)適合于不同的尿素柴油比例而不同，制得的 助溶劑的通式為醇類物A 30% 50%，脂肪酸B 30 50%，水/油類表面活性物C 0 20%，油/水類表面活性物DO 20%，增溶劑a0 5%，烴類溶劑油b0 5%， 苯類溶劑油CO 5%;尿素和柴油加入助溶劑后，經(jīng)過高速剪切攪拌、磁化，得到均勻 穩(wěn)定的尿素柴油混溶燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種最佳燃燒和排放控制的尿素水溶液乳化柴油配比，尿素和柴油以任意比例混溶并加入助溶劑，助溶劑的主要成分為高分子聚合醇或直鏈的醇與多羥基脂肪酸、直鏈脂肪酸聚合縮合得到高分子共聚物，再用合成的共聚物與水/油非離子表面活性物質(zhì)或油/水非離子表面活性物質(zhì)；助溶劑的次要成分為增溶劑、烴類溶劑油和苯類溶劑油，助溶劑的次要成分根據(jù)適合于不同的尿素柴油比例而不同，尿素和柴油加入助溶劑后，經(jīng)過高速剪切攪拌、磁化，得到均勻穩(wěn)定的尿素柴油混溶燃料。本發(fā)明通過在柴油中摻混尿素溶液，對(duì)其進(jìn)行乳化，在氣缸內(nèi)混燒達(dá)到降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)污染物排放的目的，主要是降低NOx和PM的排放。
文檔編號(hào)C10L1/16GK102010766SQ20101058303
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者鄭清平, 魏所庫, 黎蘇 申請(qǐng)人:天津圣納科技有限公司, 河北工業(yè)大學(xué)