乳化油油滴着火燃烧现象的实验研究

文中对高温炉中乳化油油滴的着火燃烧现象，特别是微爆炸现象进行了观测研究，测量了着火延迟时间和燃烧时间，分析了氛围气温度、油滴直径、乳化剂添加率以及水添加率等因素对着火延迟、燃烧时间及微爆炸过程听影响，研究表明：水添加率小的乳化油反而易发生微爆炸现象，油滴直径增大，乳化剂添加率减少，氛围气温度提高，都有利于产生微爆炸现象。     

生物质油/柴油乳化油的稳定性与燃烧试验研究

采用司班-80(Span-80)/吐温-80(Tween-80)复合乳化剂,制备了由生物质油/柴油混合而成的乳化油,研究了HLB值、生物质油掺和量对乳化油稳定性的影响.在乳化油燃烧试验装置上,研究了乳化油燃烧及SO2,NOx和CO等气态污染物排放特性.结果表明:生物质油体积分数不超过15%、乳化剂HLB值在7.0～8.0之间时,乳化油具有较好的稳定性.随着烟气中含氧量增加,乳化油燃烧温度增加,烟气中SO2和CO浓度减少,NOx浓度增加.与柴油燃烧相比,乳化油燃烧产生的SO2,CO,NOx浓度较低,火焰明亮度较高,且火焰外沿有交叉闪光现象.乳化油可作为替代石油的燃油,但需解决乳化油偏酸性、排烟热损失大、黏度高等不利因素带来的问题.     

多组分重油单液滴着火与燃烧特性

该文研究了3种多组分重油单液滴在高温环境下的着火、微爆和燃尽特性。通过管式炉实验，记录了单液滴重油在着火和燃烧过程中的特征时间和特征直径的变化规律。实验发现重油的着火延迟时间和燃尽时间与组分、温度、初始直径密切相关。由于重油液滴的组分复杂且沸点不同，因此在燃烧过程中发生的膨胀对其燃烧特性有重要影响。热重质谱(thermogravimetric-mass spectrometry, TG-MS)分析的结果可以较好地解释膨胀的频率和幅度。实验结果表明：3种样品的膨胀次数与TG-MS结果中热解峰的数量一致，膨胀幅度与热解峰的高度呈正相关；多组分重油燃烧过程发生了明显的微爆现象。该文定义了液滴燃烧过程中的微爆强度，并发现其与重质组分占比、液滴初始直径和温度呈正相关关系。     

生物柴油/柴油乙醇水微乳体系相行为分析

采用化学滴定方法研究了生物柴油/柴油乙醇水微乳体系的相行为;分析比较了生物柴油/柴油混合比改变对其相行为的影响。结果表明:在不添加任何乳化剂的条件下,稳态相图中存在一个各向同性的单相区,单相区内混合液为稳定、透明的生物柴油/柴油乙醇水微乳化油,表明生物柴油可作为有效的表面活性剂;单相区的面积大小与体系中各组分的含量有关。当乙醇含量及生物柴油与柴油的混合比增加时,单相区变宽;在乙醇含量一定时,形成稳定单相微乳化油的最大掺水量随体系中生物柴油的含量增加而增加。最后得到了不同乙醇含量及不同生物柴油与柴油混合比条件下形成生物柴油/柴油乙醇水微乳化油的最大掺水量。     

涡流燃烧室式柴油机燃用乳化油时的燃烧特性

作者以不同掺水率及不同乳化剂配制了多种乳化油,并将其在单缸涡流燃烧室柴油机上进行了试验,测取了多种工况下,主、副燃烧室中的示功图。根据对示功图数据处理结果的分析,初步探明了涡流燃烧室柴油机燃用乳化油时的燃烧特性,为乳化油在该种柴油机上的合理使用及提高其应用效果,提供了一定的依据和研究途径。     

复合生物柴油乳化油的制备及其稳定性研究

以20%生物柴油,80%石化柴油混合制成复合生物柴油(B20),通过加入表面活性剂制成复合生物柴油乳化油.初步探讨了乳化剂的用量、水混合量和乳化时间对该乳化油水剂稳定性的影响.实验表明:采用石油磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚复合乳化剂,复合生物柴油(B20)添加复合乳化剂6%,最佳油水比1:4,乳化时间25 min,制得稳定性较好的乳化液,乳化液室内保存45 d不分层.添加复合乳化剂8%时,乳化液室内保存300 d不分层.     

低温FAME乳化油掺水量对雾化特性的影响研究

冷启动问题一直是柴油发动机的问题,为改善冷启动阻碍燃油着火及不完全燃烧的问题,本文以FAME-水乳化油为研究对象,研究了乳化油在低温(263K、268K、273K)下不同混合比例(含水量5%、10%、15%)的喷雾特性,低温和含水量对雾化特性的影响,并与较高温度(283~323K)作比较,以提供解决冷启动有价值的见解。结果表明：乳化油在较低温条件下,由于表面张力较大使得液滴不易发生破碎,燃油雾化效果差。同时随着乳化油含水量的增加,索特平均直径SMD明显减小,但喷雾液相贯穿距、锥角变化不大。随着燃油温度的升高,液相贯穿距减小,而喷雾锥角在增大,油温313K之后雾化效果较好,同时SMD减小也较为明显。     

低温脂肪酸甲酯乳化油掺水量对雾化特性的影响

冷启动一直是柴油发动机的一个问题,为改善冷启动阻碍燃油着火及不完全燃烧的问题,以FAME-水乳化油为研究对象,研究了乳化油在低温(263 K、268 K、273 K)下不同混合比例(含水量5%、10%、15%)的喷雾特性,低温和含水量对雾化特性的影响,并与较高温度(283~323 K)作比较,以提供解决冷启动有价值的见解。结果表明:乳化油在较低温条件下,由于表面张力较大使得液滴不易发生破碎,燃油雾化效果差。同时随着乳化油含水量的增加,索特平均直径SMD明显减小,但喷雾液相贯穿距、锥角变化不大。随着燃油温度的升高,液相贯穿距减小,而喷雾锥角在增大,油温313K之后雾化效果较好,同时SMD减小也较为明显。     

超亲水纤维素/环糊精基聚电解质刷复合气凝胶的制备及对乳化油分离研究

现代工业生产中会出现大量油滴粒径微小、能够在水体中稳定且长期存在的乳化油,其难以被破乳分离,对土壤、水体有严重危害。本文通过反相悬浮法制备β-环糊精(β-CD)微球,利用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法在β-环糊精微球上接枝阳离子聚合物刷聚[甲基丙烯酸(N,N-二甲氨基)乙酯](PDMAEMA),再将纤维素与环糊精基聚电解质刷进行复合制备具有超亲水性/水下超疏油的纤维素/环糊精基聚电解质刷(CE/β-CD-g-PDMAEMA)复合气凝胶。以水包油(O/W)型吐温80(Tween 80)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)乳化油为研究对象,考察了环糊精基聚电解质刷的添加量对乳化油分离效果的影响,实验结果表明:当环糊精基聚电解质刷添加量为5%时,对乳化油的分离效率高达98%,乳化油分离粒径由1μm降至50 nm以下。CE/β-CD-g-PDMAEMA复合气凝胶的制备工艺简单,分离效率高,对于乳化油的破乳分离具有潜在的工业应用价值。     

乳化重油高温稳定性及催化裂化反应性能研究

建立了乳化油高温稳定性评价方法 ,利用该方法考察了各种乳状液的高温稳定性。结果表明 ,乳状液的析出水的百分比与稳定时间成正比 ,高温下由水溶性乳化剂制得的乳化油的稳定性优于由油溶性乳化剂制得的乳化油。根据高温稳定性考察和成本评价结果 ,筛选出了适用于催化裂化乳化进料的乳化剂 ,并对常压渣油及其乳化油的催化裂化反应性能进行了研究。由于乳化油进入提升管后与催化剂接触发生二次爆破雾化 ,表面活性剂 (乳化剂 )对催化裂化反应也具有强化作用 ,因而极大地改善了原料油与催化剂的接触状况 ,提高了原料的转化深度。在相同的反应条件下 ,常压渣油乳化油的转化率比常压渣油提高 4 %～ 7% ,汽油产率提高 1 %～ 4 % ,液收率提高 3 %～ 5 % ,干气产率约增加 0 .8% ,焦炭产率相差不大。在近似的转化率下 ,乳化油作为原料时的产品选择性优于常压渣油。初步分析表明 ,催化裂化装置采用乳化进料以后 ,可大幅度地提高经济效益     

There is no micro-explosion in the diesel engines fueled with emulsified fuel

In 1965, Ivanov[1] observed the phenomenon of micro-explosion. Later on, Dryer[2], Lasheras[3], Chardra and Avedisiao[4], Mizomoto and Law et al.[5,6] also observed this phenomenon. The basic conditions for micro-explosion occurrence were developed as fol…     

柴油、甲醇和水三组元乳化液滴微爆过程的研究

分别采用激光全息摄影技术和高速数字摄影技术观察了柴油、甲醇和水乳化液喷雾在高温高压（773K，3．1MPa）环境中发生微爆现象的瞬间和全过程，证实了微爆现象的存在．由于微爆机理的复杂性，尚难以用数学方法准确描述该过程．实验分析表明：若环境温度处于“最佳温度”范围内，乳化液滴表面首先形成“无水层”，液滴内部形成一个水滴的概率很小，可能形成几个相对较大的水滴，只要其中一个较大水滴的蒸汽压力大于液滴的表面张力和环境压力之和，液滴就有可能发生微爆，微爆不仅与液滴直径、组分的质量分数和组分间的沸点差等乳化液的本身特性有关，而且环境温度和压力的影响也不容忽视．该研究可以为乳化液喷雾微爆过程的数学模拟提供参考．     

火烧油层的室内实验研究

在一维燃烧管室内模拟实验装置平台上分别对火烧油层热力采油过程的干式向前和湿式向前燃烧工艺进行了研究 ,确定了在这两种工艺条件下油样的燃烧特性参数 (燃料消耗量、视氢碳原子比和空气需要量等 )、燃烧前缘推进速度和原油采收率等 ,计算了空气 /原油比、氧气利用率等指标。将两种工艺结果进行对比 ,研究了注入水和空气的体积比 (WAR)对火烧油层性能的影响 ,确定了合适的注水时机与WAR值。实验结果表明 ,采用湿式向前燃烧法能够有效地回收留在已燃区的热量 ,提高燃烧反应生成热量的利用率。湿式燃烧工艺能显著地降低燃料消耗量与空气需要量 ,加快了燃烧前缘推进速度 ,提高了采收率。湿式燃烧的水与空气的比例不应小于 0 .0 0 3m3 /m3 。湿式燃烧的注水时机选择在稳定燃烧建立后、燃烧前缘推进到燃烧管长的 2 5 %左右时较为适宜。     

燃油荷电喷雾燃烧的冷态试验研究

喷雾燃烧是燃油的基本燃烧方式 ,改善雾化是提高燃烧效率、降低排放的关键 将静电技术应用于燃油喷雾燃烧 ,目的是研制一种全新的燃油燃烧技术———荷电喷雾燃烧 本文是对这一燃烧方式进行冷态荷电喷雾的试验研究 ,在试验研究过程中研制了燃油荷电装置、荷质比测定装置、燃油雾滴的捕集液 ,准确地进行了荷质比、雾滴粒径的测量 并首次将PIV技术应用于荷电喷雾的试验研究 ,结果表明 :在相同条件下 ,燃油荷电后将使雾滴粒径降为非荷电时的 5 0 %左右     

低压闪蒸液滴温度与相变过程的研究

在低压环境P=200—800Pa的工况范围内,研究了在闪蒸结冰过程中,液滴温度的变化与环境压力之间的关系.试验结果表明:在低压闪蒸结冰过程中,随着气压的降低,因为过热,液滴内部产生气泡的强度增加.液滴的破碎和液滴内部气泡的生长速度与环境压力有直接关系;在闪蒸过程中,液滴处于热力学非平衡状态,表现在液滴外侧发生的温度跳跃很小,而在液滴内部发生的温度跳跃很大;由于液滴蒸发的影响以及闪蒸过程中蒸发波的产生,即使在真空状态下,液滴周围仍存在一定的压力.     

致密砂岩油藏热水+表活剂驱提高采收率机理及其对产能贡献的定量评价

在室内实验的基础上,通过数值模拟定量评价了长庆油田致密砂岩稀油油藏热水+表活剂驱提高采收率的各种机理对产能的贡献.研究结果表明:致密砂岩油藏热水驱提高采收率的主要机理是原油的热膨胀和对相渗曲线的影响,在注入温度100℃情况下,20 a末的采收率由冷水驱的19.3%提高到22.8%,增加了3.5%,其中热膨胀和对相渗曲线影响的贡献各占42%;热水+表活剂驱提高采收率的主要机理是原油热膨胀、对相渗曲线的影响和对界面张力的影响,在注入温度100℃情况下,20 a末的采收率从冷水驱的19.3%提高到25.6%,提高了6.3%,其中热水驱贡献占55%,表活剂贡献占45%.     

燃烧优化模型及其控制系统的研究

首先描述了在我国利用计算机进行节能的紧迫性和潜力,接着对燃烧优化的控制参数进行了探讨,叙述了燃烧优化对汽包水位、汽包压力、烟气含氧量、炉膛负压、蒸汽温度及锅炉热效率的控制要求,然后提出了几种燃烧控制模型,如风煤比控制、风煤比-氧量控制、风汽比控制、炉温信号控制、炉内微压波动控制等,最后提出了燃烧优化控制原则性方案.     

煤油/水体系乳状液的制备及其稳定性研究

以Span80(山梨糖醇酐油酸酯)和Tween80(聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)作为复配乳化剂,利用高速剪切法制备了含油率(v/v)为5%~50%的煤油/水乳状液.以油水分层效率和乳状液液滴的粒度分布及其平均粒径(D4,3)作为乳状液的稳定性评价指标,考察了HLB值、沉降时间、含油率、乳化剂含量、搅拌时间、搅拌转速对乳状液稳定性的影响.结果表明:在Span80-Tween80-煤油-水体系中,制备水包煤油乳状液的最佳复配HLB值为12.0:提高乳化剂的含量和油水比、延长搅拌时间、提高搅拌转速均可以降低乳状液的平均粒径(D4,3),减少油水分层效率,从而提高乳状液的稳定性,其中乳化剂含量对乳状液的稳定性影响最大.     

微乳液的制备及稳定性

采用十二烷基硫酸钠分别与十六醇、十六烷和十二烷组成的乳化体系、以丙烯酸丁酯分别与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈为混合单体，制备了一系列微乳液，测定了乳液电导值，水相残留乳化剂浓度，单体液滴大小，离心稳定性，静置稳定性，讨论了乳化剂种类，用量和微乳化处理方式对乳液稳定性的影响。     

燃油液滴高压蒸发规律探讨

在分析燃油液滴高压蒸发规律与常压下ｄ２蒸发规律间差别的基础上，考虑液滴表面移动速率和燃油物性参数的变化，建立了高压下计算液滴温度和蒸发速率的基本方程，并计算了正庚烷（Ｃ７Ｈ１６）在各种温度和压力下的蒸发特性．结果表明，高压有利于燃油液滴蒸发，但即使环境压力超过燃油的临界压力，其平衡蒸发温度也未必能达到临界温度