汽車運行材料論文

1、乳化燃料的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景陳冬雨車輛一班222012322220097摘要：五十年代后期，環(huán)境與發(fā)展矛盾日漸明顯，石油危機開始出現(xiàn)，具備節(jié)能降污雙重機能的燃料油摻水技術(shù)獲得重視，美國、前蘇聯(lián)、日本等都將該技術(shù)列為國家級重點項目進行開發(fā)研究，并取得積極的應(yīng)用成果，1981年7月召開的國際燃燒協(xié)會第一屆年會上，燃料油乳化摻水燃燒被列為三大節(jié)能措施之一。我國自五十年代末起，也在該領(lǐng)域進行積極研究，并取得一定成果。八十年代初，鑒于我國能源短缺，國家計委、國家科委、中科院聯(lián)合發(fā)文，組織研究乳化燃料技術(shù)，國家相關(guān)研究機構(gòu)及個人紛紛投入研究，取得了一定的實用成果。關(guān)鍵詞：乳化燃料的優(yōu)勢 乳化燃料的應(yīng)用現(xiàn)狀 乳

2、化燃料的發(fā)展前景0.引言水是極性化合物,石油產(chǎn)品是由非極性化合物烴類組成,水和油是不互溶的。要使二者成為混合液，需借助外力或加入表面活性劑，使其中一相液體均勻分散在另一相液體中，成為為相對穩(wěn)定的混合液，在精細化學中，這種混合液稱之為乳化液，由燃料油（煤油、汽油、柴油、重油、渣油）和水組成的乳化液就被稱為乳化燃料。乳化燃料油與通常的乳化液一樣，也分為油包水型（W/O）和水包油型（O/W），在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均勻地懸浮在油中，被稱為分散相或內(nèi)相，燃料油則包在水珠的外層，成為連續(xù)相或外相。我們目前所見的大多數(shù)乳化燃料油都為油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料油正好與油包水型相反，由委

3、內(nèi)瑞拉石油公司開發(fā)的奧里油就屬于水包油型乳化燃料油。1. 乳化燃料的優(yōu)勢1.1燃料乳化的方法：燃料乳化的常用方法有超聲波法和機械混合法兩種。超聲乳化技術(shù)根據(jù)超聲學和流體力學原理，將燃料和水在超聲“空化”的作用下，生成顆粒直徑將近一微米的乳化燃料, 乳化顆粒小、分布均勻、狀態(tài)穩(wěn)定；與傳統(tǒng)乳化方式比較，超聲波在線乳化，不需要添加劑，可以大大降低乳化成本。機械法是把按比例配置好的油、水、乳化液添加劑進行攪拌、剪切、混合、霧化，并使粒子直徑達到要求。1.2乳化燃料節(jié)能降污的原理：乳化燃油燃燒是個復雜的過程，其節(jié)能降污機較為成熟的解釋是燃燒過程中存在的微爆現(xiàn)象和水煤氣反應(yīng)，是一物理和化學反應(yīng)過程。所謂微

4、爆物理作用。油包水型 分子基團，油是連續(xù)相，水是分散相。由于油的沸點比水高，受熱后水總是先達到沸點而蒸發(fā)式沸騰。當油滴中的壓力超過油的表面張力及環(huán)境壓力之和時，水蒸氣將沖破油臘的阻力使油滴發(fā)生爆炸，形成更細小的油滴，這就是所說的微爆式稱為二次霧化。爆炸后的細小油滴與空氣更加充分混合，油液燃燒的更完全，使內(nèi)燃機或油爐達到節(jié)能之效果。C+H2O=CO+H2C+2H2O=CO2+2H2CO+H2O=CO2+H22H2+O2 = 2H2O化學作用即水煤氣反應(yīng)。在高溫條件下，部分水分子與未完全燃燒的熾熱的炭粒發(fā)生水煤氣反應(yīng)形成可燃性氣體。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

5、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，降低了排煙中的煙塵含量，另一方面，由于乳化水的蒸發(fā)作用，均衡了燃燒時的溫度場， 從而抑制了 NOx的形成。通過上述的微爆及水煤氣反應(yīng)，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節(jié)約能源的雙重效果。2. 乳化燃料的應(yīng)用現(xiàn)狀從目前國、內(nèi)外乳化燃料試驗資料來看，通常摻水量為5%-25%，乳化用量為1%一15%，節(jié)油率為5%20%，降低氮氧化物排放量為10%一70%，減少煙塵量為30%90%，可見使用乳化燃料對節(jié)能和降低大氣污染均有明顯的效果。但在實際工作中，人們卻很少使用乳化燃料

6、作為車用燃料，究其原因，主要是車用乳化燃料技術(shù)目前仍存在以下幾方面缺陷，使其難以推廣使用。1.改變了燃料的原來顏色。目前世界各國研制的乳化燃料多屬于乳濁液，呈乳白色，改變了燃料原來清澈透明的性狀，讓使用者難以接受；2.穩(wěn)定性差、保存期短。一般乳化燃料的油水分離時間為7-15天，由于保存時間短，因而作為商品周轉(zhuǎn)使用時有一定困難；3.生產(chǎn)設(shè)備造價昂貴。乳化燃料的設(shè)備多采用高速攪拌或超聲波乳化裝臵，設(shè)備價格昂貴，投資大而且操作復雜，一旦損壞，很難維修；4.節(jié)油不省錢。由于所用乳化劑的成本高，生產(chǎn)的乳化燃料成本較高，因此雖有一定的節(jié)油效果，但節(jié)油不省錢，直接經(jīng)濟效益不大。3.乳化燃料的發(fā)展前景3.1改

7、進趨勢：1.乳化后的柴油外觀呈透明狀，與未乳化時柴油的顏色一樣，且穩(wěn)定性好，貯存時間長(一般在3個月以上)；2.乳化設(shè)備簡單。它靠油中的添加劑與水分子之間相互作用的化學力，將水均勻地分散在油中，不需要專門的設(shè)備，只需攪拌混合均勻即可；3.能與未乳化的柴油按一定比例混合使用，且不改變柴油的外觀和性能?？朔嗽瓉砣榛裼团c未乳化柴油混合后變色混濁、使用性能下降的缺陷；4.乳化劑成本較低?？朔嗽瓉硭褂玫娜榛瘎┏杀靖?、節(jié)油不省錢的缺點；5.能直接應(yīng)用于汽車發(fā)動機上，不需要對機械進行調(diào)整和改動。對機件的磨損、腐蝕，與使用未乳化燃料時一樣，沒有因為油中含有水分而增加。6.對發(fā)動機尾氣排放有較為顯著的改

8、善。但用這種添加劑乳化的柴油在使用過程也存在一些問題，如當車輛高速行駛時，會出現(xiàn)動力不足的現(xiàn)象，因而還有待于進一步改善。3.2我國乳化燃料技術(shù)的發(fā)展：燃油乳化技術(shù)在國際上已有近百年研發(fā)歷史，在我國也有30多年的研發(fā)歷史，但一直難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。日前，由中央政策研究室、國務(wù)院研究室、國家科技部、工信部、環(huán)保部、國家能源局、東北亞開發(fā)研究院等單位領(lǐng)導專家組成的“中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)暨HF綠色燃油乳化技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展”課題調(diào)研組，赴浙江杭州、山西長治就我國HF燃料乳化技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展情況進行了實地調(diào)研。據(jù)了解，調(diào)研組聽取了杭州桐廬洪風新技術(shù)新燃料有限公司技術(shù)創(chuàng)新方面的匯報，實地考察了山西長治市15萬

9、噸燃料乳化示范基地，并舉辦了專題研討會。記者從研討會上獲悉，近年來，浙江桐廬洪風新技術(shù)新燃料開發(fā)有限公司自主研發(fā)的HF燃油乳化高效節(jié)能減排技術(shù)，在技術(shù)方面取得重大突破：在普通重油、普通柴油中摻入15%?25%的軟水，和0.8%?5%不同性能和不同作用的各種添加劑，用科學方法調(diào)和反應(yīng)而成的一種新燃料油，是常規(guī)能源通過變革的新能源。這項技術(shù)具有配方工藝先進、降低污染物排放、節(jié)約能源增加經(jīng)濟效益、性能穩(wěn)定、應(yīng)用范圍廣闊等。目前，山西省長治市政府正式引進該技術(shù)，首期建設(shè)年產(chǎn)15萬噸的HF燃油乳化生產(chǎn)示范基地正在建設(shè)。這標志著我國燃油乳化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快。該項目建成后，每年將節(jié)約石油22000噸，可降低和減少煙氣污染排放凈化率70%以上。課題組聽取浙江桐廬洪風新技術(shù)新燃料開發(fā)公司總經(jīng)理俞正良與山西省長治市市長張保分別就技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的情況介紹，對HF燃油乳化技術(shù)產(chǎn)品給予了充分肯定。課題組專家認為，目前我國每年總耗柴油和重油為3億噸左右，其中重油為6500萬噸，柴油為2.3億噸左右，尋找一種新型替代能源具有重大現(xiàn)實意義。HF燃油乳化項目不僅市場開發(fā)前景大，而且對我國的能源戰(zhàn)略帶來巨大變革，同時對環(huán)境保護和節(jié)能減排具有重要意義。專家表示，隨著世界范圍能源短缺日益加劇和對環(huán)境保護的日益關(guān)注，加快HT燃油乳化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化具有巨大的社會意義和市