???? 論文關(guān)鍵詞:柴油　復(fù)合劑

????? 論文摘要:系統(tǒng)介紹了復(fù)合柴油的作用機(jī)理、研究配制及應(yīng)用發(fā)展。

??? 　1　　概述

??? 復(fù)合柴油是將水和柴油通過(guò)復(fù)合劑和復(fù)合設(shè)備復(fù)合形成的油包水(W/O)型乳液。早在100多年前，就已有人摻水使用柴油，但是因?yàn)槟菚r(shí)的柴油摻水技術(shù)水平較低，收益不夠明顯以及石油危機(jī)尚未突出等原因，而使柴油摻水技術(shù)處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)。50年代末，由于環(huán)境保護(hù)需要以及石油危機(jī)等原因，柴油摻水應(yīng)用技術(shù)才獲得重視。到了70年代，柴油摻水技術(shù)進(jìn)入到實(shí)用性的發(fā)展階段。美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相把柴油摻水技術(shù)列為國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)研究項(xiàng)目，對(duì)摻水復(fù)合柴油的復(fù)合手段、復(fù)合工藝、復(fù)合裝置、表面活性劑、復(fù)合機(jī)理及其燃燒動(dòng)力學(xué)和對(duì)內(nèi)燃機(jī)的磨損腐蝕以及規(guī)格化、商品化等多方面都進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能極大地改善排放污染，節(jié)省燃油。同時(shí)，柴油摻水復(fù)合燃料對(duì)內(nèi)燃機(jī)不但沒(méi)有腐蝕和增加磨損的問(wèn)題，反而能起到清洗劑的作用，可以降低內(nèi)燃機(jī)維修費(fèi)用。目前，世界各國(guó)研究燃油摻水技術(shù)的專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)空前增加，專(zhuān)利文獻(xiàn)和學(xué)術(shù)論文如雨后春筍般地涌現(xiàn)。在日本、美國(guó)、德國(guó)等，柴油復(fù)合劑早已作為商品銷(xiāo)售，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出第三代或第四代產(chǎn)品。日本專(zhuān)營(yíng)復(fù)合油的薩米特公司推出的H一106 , H一107復(fù)合劑產(chǎn)品，銷(xiāo)往東南亞各國(guó)?？v觀柴油摻水技術(shù)的過(guò)去和現(xiàn)在，它已顯示出了強(qiáng)大的生命力。

　　2復(fù)合柴油的節(jié)能、降污原理及復(fù)合機(jī)理

　　2.1復(fù)合柴油節(jié)能、降污原理

　　2.1.1“微爆”效應(yīng)(二次霧化)

??? 目前，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)專(zhuān)家認(rèn)為復(fù)合柴油的節(jié)能是由于乳液內(nèi)部的微小水珠的“微爆”效應(yīng)引起的或稱(chēng)二次霧化。微爆是在高溫環(huán)境下，由兩種或多種有不同揮發(fā)性的液體的汽化引起的。由于液體的擴(kuò)散速度是有限的，穩(wěn)定性差的液體就會(huì)覆蓋在表面，從而導(dǎo)致液滴迅速升溫。一旦溫度達(dá)到某個(gè)組分的過(guò)熱極限，微爆就會(huì)伴隨連續(xù)產(chǎn)生并變大的泡核而發(fā)生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。復(fù)合柴油為油包水(W/0 )型乳液，外相為柴油，內(nèi)相為水。由于油的沸點(diǎn)比水高，所以受熱時(shí)水總是先達(dá)到沸點(diǎn)而沸騰或蒸發(fā)。當(dāng)油滴內(nèi)部的壓力超過(guò)油的表面張力和環(huán)境壓力之和時(shí)，水汽將沖破油膜的阻力而使油滴爆炸，形成更細(xì)小的油滴。爆炸后的油滴更細(xì)小，因此燃燒更完全，從而達(dá)到節(jié)能效果。

　　2.1.2化學(xué)效應(yīng)

??? 有文獻(xiàn)對(duì)復(fù)合油的燃燒化學(xué)進(jìn)行了研究，提出了水煤氣反應(yīng)的重要性，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，提高了燃燒效率，降低了排煙中的煙塵含量。復(fù)合柴油在柴油機(jī)燃燒室高溫高壓條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于復(fù)合油中水的存在，促使產(chǎn)生了許多OH"基團(tuán)，使得消除積炭的反應(yīng)()速度加快，從而達(dá)到降污的目的。有文獻(xiàn)提出了其他一些用于解釋復(fù)合油節(jié)能降污的觀點(diǎn)，例如摻混效應(yīng)、汽提效應(yīng)、改善燃料與空氣的混合比例減少過(guò)?？諝庀禂?shù)以大幅度降低氮氧化物()的產(chǎn)生等。

　　2.2柴油復(fù)合機(jī)理

??? 復(fù)合柴油是由普通柴油、水、表面活性劑、助表面活性劑組成。柴油和水是兩相互不相溶的體系，作為油包水的乳液，水是分散相，為使水的微小液滴在兩相交流中足夠穩(wěn)定，須使用表面活性劑。柴油復(fù)合劑能使乳液穩(wěn)定的因素有二:其一，降低了油一水界面張力，即降低了吉布斯函數(shù)，有利于乳液的穩(wěn)定存在;其二，柴油復(fù)合劑的分子在界面處作定向吸附，生成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的薄膜，阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停頓的布朗運(yùn)動(dòng)，頻繁地相互碰撞，如果界面膜的強(qiáng)度較小，在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此，柴油復(fù)合劑需要二種或二種以上的表面活性劑復(fù)配而成，這種復(fù)配的柴油復(fù)合劑所形成的界面膜有較高的膜彈性，所形成的乳液也比較穩(wěn)定。目前柴油復(fù)合劑的配方根據(jù)其結(jié)構(gòu)大致分為五種類(lèi)型:①陰離子型有烷基磺酸鹽類(lèi)、烷基苯磺酸鹽類(lèi)、烷基蔡磺酸鹽類(lèi)、脂肪酸皂類(lèi)、烷基醋墟泊酸磺酸鹽類(lèi)等;②陽(yáng)離子型有簡(jiǎn)單胺鹽類(lèi)、季胺鹽類(lèi)等;③非離子型有脂類(lèi)，如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚類(lèi)，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基苯酚聚氧乙烯醚，脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺類(lèi)，如烷基醇酞胺等;$兩型離子型有梭酸類(lèi)、硫酸類(lèi)、磺酸類(lèi)等;④高分子型有天然水溶性膠類(lèi)、淀粉衍生物類(lèi)、纖維素類(lèi)、合成水溶性高分子類(lèi)等。