Топливная эмульсия

Топливная эмульсия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК л5ц5 С 10 L 1/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ до 100

О фь

ЬЭ

4 (Jl

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 32?0343/04 (22) 06.04.81 (46) 23.10.92,Бюл. N 39 (72) Б.Е.Чистяков, B.Г.Беденко, А.И.Кудряшов, В.B.Круть, И.С.Ахметжанов и Т.В.Старикова (53) 665 ° 75(088.8) (56) Патент Франции М 1543806, кл. С 10 L 1/32, 1968.

Патент Японии и 52- 4521, кл. С 8 F 2, 1977. (54)(57) ТОПЛИВНАЯ ЭМУЛЬСИЯ на основе углеводородного топлива с добавлением неионогенного поверхностно-активного вещества и воды, о т л и .Изобретение относится к топливным эмульсиям, используемым в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) . Оно может быть также использовано при приготовлении обратных эмульсий в других целях: буровые растворы, гидравлические жидкости, сажи.

Известны топливные эмульсии на основе углеводородного топлива с добавлением воды и неионогеннйх поверхностно-активных веществ (ПАВ), например оксиалкилированные спирты, алкилфенолы и другие.

Одна ко из в е с тные эмуль сии недостаточно стабильны.

Целью изобретения является повышение стабильности эмульсии.

Это достигается добавлением в топливную эмульсию на основе углеводородного топлива воды, неионогенного.,. Ж 1014275 А1 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности эмульсии, она дополнительно содержит соль имидазо- . лина в. синтетических жирных кислот фракции С„о — С 6 при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Вода

Ф 5-50

Неионогенное поверхностно-активное вещество 0,05-0,8

Соль имидазолина и синтетических жирных кислот фракции Сto - Слб 0,45-1,2

Углеводородное топливо

ПАВ и соли имидазолина и синтетических жирных кислот (СЖК) фракции Сл,С<6 при следующем соотношении компонентов, мас.л :

Вода 5-50

Неионогенное. ПАВ 0,05-0,8

Соль имидазолина и СЖК фракции

С ло — Слб 0,45-1,2

Углеводородное топливо до 10J

В качестве углеводородного топлива используют автомобильный бензин или дизельное топливо. Воду используют как водопроводную, так и дистиллированную.

В приведенном составе водно-топливной эмульсии (ВТЭ) каждый из компонентов имеет свое назначение. Вода обеспечивает снижение теплонапря1014275 течение 30 с. Эмульсии переливают в градуированные цилиндры на 50 мл и в них определяют стабильность эмульсий при 25 С.

Стабильность эмульсий определяют по визуально наблюдаемому расслоению, заключающемуся в накоплении осадка у дна или просветлению верхних слоев эмульсии.

Устойчивость к коалесценции характеризуют временем существования эмульсии до выделения первых крупных капель воды, а устойчивость к седиментации - временем накопления на дне цилиндра .1,5 мл осадка (в слечае 5дФ воды в эмульсии - до выделения сверху столба эмульсии 5 мл базового углеводорода).

В табл.1 представлены данные, характеризующие влияние состава ВТЭ на его.стабильность.

Из данных, приведенных в табл.! следует, что независимо от концентрации воды (5-50 мас.i) присутствие в составе ВТЭ соли пеназолина 10-16 и

СЖК Фр. С о — С ь и оксиэтилированных на 6 молей спиртов фр. С1 — С, обеспечивает высокую седиментационную стабильность (опыты 2, 3, 6, 8, 11, 14), которая в 1,6-35 раз выше, чем у ВТЭ, полученных в присутствии только соли пеназолина 10-16 и СЖК фр.

С (p — С (опыты 1, 5, 7, 10, 13), и в 3000-5000 раз выше, чем у ВТЭ, поженности двигателя и токсичности отработавших. газов, уменьшение удельного расхода топлива.

Соль имидазолина (пеназолина 10-! 6) и СЖК Фр..С< — С в является высокоэффективным стабилизатором эмульсий типа вода-масло относительно коалесценции.

Чеионогенное ПАВ, например окси- 10 этилированные спирты или оксиэтилированные алкилфенолы, применяются в качестве высокоактивного ПАВ, обеспечивающего размер капель в эмульсии 0,22 мкм. 15

Углеводородное топливо применяют в качестве горючего компонента.

Исследование стабильности ВТЭ к коалесценции и седиментации с различным соотношением компонентов стаби- 20 лизатора, входящих в данную ВТЭ, показывает, что наиболее стабильны ВТЭ при соотношении неионогенного ПАВ и катионоактивного ПАВ 1:1-1:9. При найденном. соотношении компонентов стаби- 25 лизатора обеспечивается максимальная стабильность ВТЭ, а стабильность к .коалесценции остается высокой. Увеличение содержания неионогенного ПАВ . в)

ВТЭ приводит к резкому снижению ста- 30 бильности относительно коалесценции и седиментации. Увеличение содержания катионоактивного ПАВ .приводит к снижению стабильности седиментации. лученных в присутствии только оксиэтилированных на 6 молей спиртов фр.

С вЂ” С„ (опыты 4, 9, 12).

Аналогичные результаты получены при применении в качестве неионогенного ПАВ оксиэтилированных на 9 молей алкилфенолов (см. табл. 2) .

Пе реход к водно-бенз иновым эмульсиям (см. табл. 3) увеличивает эффективность стабилизации к седиментации при применении смеси. катионоактивного и неионогенного ПАВ (табл.3, опыт 2) относительно катионоактивного ПАВ (табл.3, опыт 1).

Технико-экономическое преимущество предлагаемой ВТЭ в сравнении с прототипом заключается в том, что благодаря высокой стабильности ВТЭ, достигаемой при небольшом расходе ПАВ (0,5-2i) имеющих широкую сырьевую базу, становится возможным эксплуатация и длительное хранение ВТЭ без ее разрушения.

35, Предлагаемая ВТЭ представляет собой однородную белую невязкую эмульсию типа вода-масло. Размер капелек воды 0,2-2 мкм. ВТЭ без дополнительного перемешивания допускает хранение в течение нескольких суток с момента приготовления. Благодаря высокой стабильности к коалесценции возможно хранение без выделения водной фазы 3-6 мес. Приготовление ВТЭ может осуществляться при помощи стандартных аппаратов, применяемых при получении. эмульсий.

Приготовление ВТЭ проводят во всех, примерах следующим образом. l50

Необходимое количество стабилизатора растворяли при 40 С в требуемом объеме углеводородного топлива, затем к полученному раствору стабилизатора добавляют в указанной пропорции воду 55 и проводят диспергирование при помощи ультразвукового диспергатора УЗДН-1 в д14275

Таблица

Влияние состава ВТ3 на основе дизельного топлива, стаоилизированных солью пеназолина 1J-16 и,СЖК фр. Со

С<< и оксиэтилированными на 6 молей спиртами фр. С

С1 не стабильность

Состав,; иас. 3

Стабильность

Номер опыта к. седиментаСоль пеназолина 1016 и СЖК фре С 3р С16

Вода к коалесценции, мес.

Оксиэтилированные на 6 молей спирты с, -с„ ции, ч

70 более 6

«11»

170

0,05

120

0,10

0,5)

0,03

3д

240

0,03 более 6

«11»

0,20

«11»

110

0,30 .

1,00

0,03

0,03

10 более 6

10 2,00.

11 .1,20

11«

0,80

2,00

0,05

120

0,03

12 0 более 6

13 2,00

14 1,40

»I I«

190

0,60

Таблиц а2

Влияние состава ВТЭ на основе дизельного топлива, ста.билизированных солью пеназолина 1J-16 и СЖК фр, С<у с 6 в оксиэтилированных на 9 молей алкилфенолов, на стабильность е» «« »

Состав, мас.ь

С табильность

Номер опыта к седи- к коалесмента- ценции, мес. ции, ч

Вода

Соль пеназолина 1016 и СЖК фр. С,о — С„

Оксиэтили-.. рованные на 9 молей алкилфенолы

30, 4 более 6

30 150

1 2,0

2 1,20

0,80

0,03

30 0,05

2,00

1 0,.50

2 0,45

3 0,40

4 0

5 1,00

6 0,80

7 100

8 0,70

9 0

5

5

5

» ««» Ф»»еФ» «»»»»

1014275

Таблица 3

Влияние состава ВТЭ на основе бензина А-7l стабилизированных солью пеназолина 10 16 и СЖК фр. С вЂ”

С и оксиэтилированных на 6 молей спиртами фр. ,С„- С, на стабильность

Состав, мас.3

Номер опыта

Стабильность

Вода к седиментак коалесценции, мес. ции, ч

1G 0,25

10 100

1 2,00 более 3

0,80

2 1,20

1О 0,03

2,00

0,03

Редактор Е. Гиринская Техред М.Иоргентал Корректор Л.Лукач

Заказ 4572 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .110 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, уя, Гагарина,101

Соль пеназолина 1016 и СЖК фр, С4о — С16

Оксиэтилированные на 6 молей спирты фр.

С gZ — С,