Способ получения эмульгированноготоплива для двигателей внутрен-него сгорания

Способ получения эмульгированноготоплива для двигателей внутрен-него сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сема Советских

Савреектннееких

Р есаублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.07. 79 (23) 2801699/23-26 (51)M. Кд.

О с присоединением заявки М (23) ПриорйтетВ 01 F 3/08

С 10 L 1/32

Государственный «омитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,0381. Бюллетень Н9 12 (53) УДК 532. 695. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 03. 81

P3). Заявители и Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬГИРОВАННОГО ТОПЛИВА

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к техническим процессам, а именно к получению топлива.

Известен способ получения устойчивой водной эмульсии в дизельном топ ливе,по которову в качестве эмулъгатора используют алкилоламид синтетических жирных кислот в количестве

0,2-0,4"масс.Ъ; При этом вязкость эмульсии достигала 30 — 20 сП 11. недостатком известного способа является недостаточно высокое качество топлива за счет повышенной вязкости топлива сверх допустимйх . пределов, что делает затруднительным его сжиганйе: в двигателях из-за ухудшения процессов топливоподачи и распыливания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения эмульгированного топлива для двигателей внутреннего сгорания путем смешивания жидкого углеводородного горючего

° с эмульгатором. При этом, для получения водно-бензиновых эмульсий . с содержанием воды 10-40%,в смесь вводят более .2,5 масс.% смеси полиоксиэтиленовых соединений 21 .

Однако по известному способу качество топлива недостаточно высокое из-за быстрого разделения воды и топлива, в связи с чем требуется непрерывное механическое перемешивание в течение всего времени работы двигателя.

Цель изобретения — повышение ка)p чества топлива за счет получения высокодисперсной агрегативноустойчивой эмульсии типа вода-масло.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения эмульгированного топлива для двигателей внутреннего сгорания осуществляется путем смешивания жидкого углеводородного горючего с эмульгатором в две стадии, смешивая на первой стадии 3020 35% горючего, водный раствор, содержащий 0,03-0,05% йа-соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива ) до получения концентрированной эмульсии типа масло в воде концентрацией 250-300%, на второйсмешивая 65-70% горючего с получен- ной концентрированной эмульсией и

0,17-0,20% смесью эфиров сорбита

ЗО и олеиновой кислоты (от конечной

816524 массы эмульгированного топлива) до получения эмульсии хипа вода в масле с заданным соотношением фаз.

Отличительным признаком предлагаемого способа является осуществление процесса смешивания исходных реагентов в две стадии путем смешивания на;первой стадии 30-35% жидкого углеводородного горючего с водным раствором Иа — соли диэтилгексилового эфира сульфоянтариой кислоты до получения концентрированной эмульсии типа масло в воде, на.второй, смешивая 65-70% жидкого углеводородного горючего с полученной концентрированной эмульсией и смесью эфиров сорбита и олеиновой кислоты до получения эмульсии тина вода в масле с заданным соотношением фаз.

Другое отличие заключается в.том, что на первой стадии используют жидкое углеводородное горючее и.водный раствор, содержащий 0,03-0,053 йа - соли,диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива)и доводят коицетрацию горючего в водном растворе до 250-390%.

Еще одним отличием способа является то, что на второй стадии используют 0,17-0,20% смесь эфиров сорбита и олеиновой кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива) .По предлагаемому способу приготовление эмульгированного топлива ведут с использованием в качестве эмульгатора композиции поверхностно-активных веществ (ПАВ), состоящей из маслорастворимой смеси эфиров сорбита и олеиновой кислоты и водорастворимой йа — соли диэтилгексилового .эфира сульфоянтарной кислоты. улучшение качества обеспечивается выбранным ПАВ и повышением дисперсности капель воды и стабильности водно-топливной, эмульсии (ВТЭ), последнее достигают тем, что процесс ведут в две стадии: вначале готовят концентрированную эмульсию типа масло-вода (эмульгированный концентрат) путем введения части жидкого горючего (30-35%) s водный раствор эмульгатора через затопленную под его уровень форсунку при давлении подачи, .предпочтительно равном

2,0-2,5, NGa, а затем. полученный эиульгированный концентрат подают в оставшуюся часть горючего (65-70%) и.одновременно с подачей эмульгируют аналогичным способом при давлении предпочтительно равном 1,0-1,5 ИПа, до получения заданного соотношения фаз и эмульсии типа вода-масло.

Для приготовления эмульгированного концентрата в качестве дисперсиониой среды используют водный раствор йа " соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты в количестве 0,03-0,05 масс. Ъ эмульгированного топлива и устанавливают концентрацию жидкого горючего (фа за) в дисперсионной среде в пределах

250 - ЗООЪ.

5 При проведении второй стадии эмульгирования в оставшуюся часть жидкого горючего предварительно вводят 0,17-0,20% по массе смеси эфиров сорбита и олеиновой кислоты, так что после завершения процесса приготовления эмульгированного топлива, его состав характеризуется содержанием. 10 масс.Ъ воды, 0,20 0,25 масс.В змульгаторов и осталь15 ное (90%) по массе — жидкое горючее.

Пример. Для получения 10кг эмульгированного топлива с содержанием 10 масс.Ъ воды готовят раствор 5 г йа — соли диэтилгексиЩ лового эфира сульфоянтарной кислоты в 1 литре дистиллированной воды, подают в него насосом под давлением

2 МПа дизельное топливо(ДЛ ) в количестве 2,8 (30-35Ъ) кг через затоп ленную под уровень водного раствора форсунку при температуре 23 С и в результате получают концентрированную эмульсию типа масло-вода (эмульгированный концентрат) в количестве 3,8 кг.

Дисперсность капель топлива ДЛ в концентрате оценивают по среднему диаметру величиной 2,4-3,2 мкм.

Затем полученный концентрат таким же образом насосом под давлением 1,2МПа подают в оставшуюся часть, равную 6,2 кг (65-70%) дизельного топлива(ДЛ), предварительно введя в него

20 г смеси эфиров сорбита и олеиновой кислоты, в результате получают

10 кг водно-топливной эмульсии типа

40 вода-масло, пригодной для сжигания в двигателе внутреннего сгорания. BT эмульсия содержит 10 масс.Ъ воды, 0,20-0,25 масс.Ъ IlAB и характеризуется размером капель фазы по среднему диаметру л 1, 14 " 1, 20 мкм н вяз костью

3,5 — 5,0 сСт, в зависимости от начальной вязкости дизтоплива, Прн этом вязкость змульгированного топлива на основе дизельного летнего при 10 масс. Ъ воды не пр:— вышает 5 сСт при начальной вязкос="..

ДЛ 3,8 сСТ. Концентрат без изменениу: качества может храниться при нормальной температуре в течение более

10 сут.

Стабильность водно-топливной эмульсии (ВТЭ) по показателю агрегативной устойчивости оценивается вре- менем более 30 сут по дисперсности размером капель 1,14 — 1,20 мкм, еб (отделения свободной водной фазы за это время не наблюдается).

Предлагаемый способ позволяет снизить также затраты энергии на проведение операции эмульгирования за

65 счет сокращения времени эмульгирова816524

Формула изобретения

Составитель Г. Андреева

Редактор Е. Киннв Техред N.Tàáàêîâè÷ Корректор Е.Рошко

Заказ 1085/6 Тираж 578 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

f ния, которое обуславливается лишь . временем впрыска фазы на первой и второй стадиях, для чего можно использовать простое оборудование в виде нагнетательного насоса и впрыскивающей форсунки,и осущестрлять процесс непрерывно.

Кроме того применение 2-х ступенчатого эмульгирования позволяет получить,более высокодисперсную эмульсию воды в жидком топливе, по сравнению с известиым способом, так как . при одностадийном впрыске более плотной фазы (ЙЬды ) s менее плотную среду (жидкое топливо) при распаде сплошной струи жидкости для получения капель желаемого порядка величины . 15 необходимо более высокое давление впрыска, чем в случае распада пленки той же жидкости, как это имеет место при распаде водной фазы, предварительно растянутой в пленку оболочек 2О капель на.первой стадии эмульгиро« вания в известном способе.

И, наконец, использование предлагаемой композиции GAB для:эмульгиро вания топлива позволяет снизить вазкость водно-топливной эмульсвщ ВТЪ),снизить количество вводимых

IIAS до 0,20-0,25% и при этом получить достаточно . высокодисперсную агрегативноустойчивую эмульсию типа вода — масло, удовлетворяющую требованиям для сжигания в двигателях внутреннего сгорания.. 1.Способ получения эмульгированного топлива для двигателей внутреннего сгорания путем смешивания .жидкого углеводородного горючего с эмульгатором, отличающийся тем, что, с целью повышения качества топлива за счет получения высокодисперсной агрегативноустойчивой эмульсии типа вода †масло, процесс ведут в две стадии, смешивая на первой стадии

30-354 жидкого углеводородного горю-. чего с водным раствором Иа - соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной ,кислоты до получения концентрированной эмульсии типа масло в воде, на

:второй — смешивая 65-70% жидкого углеводородного горючего с полученной концентрированной эмульсией и смесью эфиров сорбита и олеиновой кислоты до получения эмульсии типа вода s масле с заданным соотношением

Фаз.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на первой стадии используют жидкое, углеводородное горючее и водный раствор, содержащ и

0,О3-О,О05Ъ Ма « «соли диэтилгекбилового эфира сульфоянтарной кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива).

3. Способ по и. 1 и 2, о т л и - ч а ю шийся тем,,что на второй стадии используют 0,17-0,20% смесь эфиров сорбита и олеиновой кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива) и доводят концентрацию горючего в водном растворе до 25О-ЗООВ.

Источники информации, принятые во внимание при эксперт зе

1. Авторское:câèäåòåëüñòâî CC

9 295573 кл. В 01 F 17/00, 1971.

2, Peter Bruce. О. SAE Prep r

1976, 9 760547. "Экспресс-информация.

ПГД, В 15, 1977, с. 3 — 8 (прототип).