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乳化油的成分及分析方法

更新時(shí)間:2022-02-16 點(diǎn)擊數(shù):2631

乳化油的成分及分析方法

乳化油是由基礎(chǔ)油加入適量的防銹劑、乳化劑而制得的一種產(chǎn)品。油基外觀在常溫下為棕黃色至淺褐色半透明均勻油體。根據(jù)用途不同分為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)。其中1號(hào)防銹性較好,2號(hào)清洗性較好,3號(hào)極壓性較好,4號(hào)是透明型的(適用于特種要求的金屬加工冷卻亦可作內(nèi)燃機(jī)冷卻液)。乳化油與水按一定比例混合,調(diào)制成乳化液,具有防銹、清洗、極壓性能,適用于金屬加工、切削等過(guò)程中作為冷卻液使用。

  性能解析:

  通過(guò)專用設(shè)備進(jìn)行乳化

  通常所說(shuō)的乳化油是將燃油(汽油、柴油或重油)70%~90%加水近30%~10%(質(zhì)量

  乳化油

  比,下同),再加添加劑0.5%~1%,而后通過(guò)專用設(shè)備進(jìn)行乳化。使油液成為油包水型分子基團(tuán),該分子基團(tuán)的顆粒一般為0.5~10 μm,顆粒越小、越均勻,乳化油的穩(wěn)定期越長(zhǎng),一般1~6個(gè)月,乳化油的油水分離即破乳,破乳后將失去其性能。

  燃燒過(guò)程的物理作用

  乳化油燃燒過(guò)程的物理作用即所謂"微爆"理論。油包水型分子基團(tuán),油是連續(xù)相,水是分散相。由于油的沸點(diǎn)比水高,受熱后水總是先達(dá)到沸點(diǎn)而蒸發(fā)或沸騰。當(dāng)油滴中的壓力超過(guò)油的表面張力及環(huán)境壓力之和時(shí),水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸,形成更細(xì)小的油滴,這就是所說(shuō)的微爆或稱二次霧化。爆炸后的細(xì)小油滴更容易燃燒。因此,油液燃燒的更完全,使內(nèi)燃機(jī)或油爐達(dá)到節(jié)能之效果。化學(xué)作用即水煤氣反應(yīng)。許多文獻(xiàn)在談到乳化油節(jié)能、降污的原因時(shí),指出了水煤氣反應(yīng)的重要性。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,經(jīng)環(huán)保部門檢測(cè),煙度可降低50%.

  減輕大氣污染和節(jié)約能源的雙重效果

  通過(guò)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。但是獲得此雙重效果是有條件的。例如,柴油機(jī)使用乳化柴油,在氣缸內(nèi)高壓條件下,由于油滴蒸發(fā)速率受到抑制,因此,延長(zhǎng)了油滴的蒸發(fā)時(shí)間。油滴中的水分在此時(shí)間內(nèi)不斷蒸發(fā),微爆力度相對(duì)減弱。從微爆角度認(rèn)識(shí),柴油機(jī)不可能獲得大幅度節(jié)油的效果。但在氣缸內(nèi)缺氧的條件下容易得到滿足,為水煤氣反應(yīng)創(chuàng)造了條件。乳化柴油在柴油機(jī)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)證明,除節(jié)能、降污的效果外,氣缸不腐蝕、不磨損、不積炭,其動(dòng)力性能基本保持不變。又如,常壓工業(yè)鍋爐具備產(chǎn)生微爆與水煤氣反應(yīng)的雙重條件,故常壓工業(yè)鍋爐使用乳化重油可以收到良好的效果。

  水在其中起到的"媒介"作用

  前面談到的微爆也好,水煤氣反應(yīng)也好,都離不開(kāi)水,水在其中起到的作用被稱為"媒介"作用。在上述過(guò)程中水不會(huì)消耗,也不會(huì)增加,它的綜合作用是使碳粒子得到充分燃燒,抑制NOx的生成。這是否意味著摻水越多越好呢?不然,許多實(shí)驗(yàn)證明,摻水量增加,柴油打火難度也增加,甚至打不著火;摻水量增加,柴油機(jī)動(dòng)力性能下降。另外,在燃燒過(guò)程中,大量的潛熱與顯熱被蒸氣帶走,增加了排煙熱損失,降低了熱效率。因此,摻水量的多少十分重要,適量摻水既節(jié)能又降污,摻水量過(guò)大反而達(dá)不到預(yù)期效果。這也是符合辯證法的。摻水量的多少有個(gè)"度",眾多實(shí)驗(yàn)認(rèn)為這個(gè)度為10%~30%(30%時(shí)打火啟動(dòng)比較容易)。水在起媒介作用的同時(shí),高溫、高壓的水蒸氣,在膨脹過(guò)程中也要做功(即蒸汽機(jī)原理),這部分功同油燃燒做功一樣被利用。這是水的第2個(gè)作用。

  粒度

  乳液中油包水型粒子的直徑和微爆有關(guān),對(duì)乳化液的穩(wěn)定更為重要。粒子直徑愈小,油滴中水的質(zhì)量減少,而油膜的表面張力相對(duì)增加,穩(wěn)定期愈長(zhǎng);但油滴太小,也會(huì)因上述原因使微爆力度下降。乳化柴油粒度為1~10 μm,而且5 μm的占90%是比較好的。