乳化燃料油分析报告

《乳化燃料油分析报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、乳化燃料油分析报告一、什么是乳化燃料油水是极性化合物,石油产品是由非极性化合物烃类组成,水和油是不互溶的。要使二者成为混合液，需借助外力或加入表面活性剂，使其中一相液体均匀分散在另一相液体中，成为为相对稳定的混合液，在精细化学中，这种混合液称之为乳化液，由燃料油（煤油、汽油、柴油、重油、渣油）和水组成的乳化液就被称为乳化燃料。乳化燃料油与通常的乳化液一样，也分为油包水型（W/O）和水包油型（O/W），在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均匀地悬浮在油中，被称为分散相或内相，燃料油则包在水珠的外层，成为连续相或外相。我们目前所见的大多

2、数乳化燃料油都为油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料油正好与油包水型相反，由委内瑞拉石油公司开发的奥里油就属于水包油型乳化燃料油。二、乳化燃料节能降污原理 乳化燃料燃烧是个复杂的过程，对其节能降污机理较为成熟的解释是乳化燃料燃烧中存在的“微爆”现象和水煤气反应，也就是从燃烧的物理过程和化学过程来解释。乳化油燃烧过程的物理作用即所谓“微爆”作用（如下图所示）。油包水型分子基团，油是连续相，水是分散相。由于油的沸点比水高，受热后水总是先达到沸点而蒸发或沸腾。当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时，水蒸气将冲破油膜的阻力使油滴发生爆

3、炸，形成更细小的油滴，这就是所说的微爆或称二次雾化。爆炸后的细小油滴与空气更加充分混合，油液燃烧的更完全，使内燃机或油炉达到节能之效果。化学作用即水煤气反应。在高温条件下，部分水分子与未完全燃烧的炽热的炭粒发生水煤气反应，形成可燃性气体，反应式如下：C+H2OCO+H2C+2H2OCO2+2H2CO+H2OCO2+H22H2+O22H2O上述这些反应，减少了火焰中的炭粒，提高了油的燃烧程度，改善了燃烧状况，提高了油的燃烧效率。在缺氧条件下，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子，能与水蒸气反应生成CO和H2，使碳粒子能充分燃烧，提高了燃烧率

4、，降低了排烟中的烟尘含量，另一方面由于乳化水的蒸发作用，均衡了燃烧时的温度场，从而抑制了NOx的形成。　　通过上述的微爆及水煤气反应，乳化油燃料可获得减轻大气污染和节约能源的双重效果。三、乳化燃料有生产生产乳化燃料时，需对乳化体系提供能量，一方面形成体系界面需要增加界面能，另一方面产生界面时由于内摩擦也要消耗一部分能量，乳化液需适当的乳化设备，输入机械功将其中的一种液体分散。乳化液属于热力学不稳定体系,在外力场(重力等)的作用下,乳化液滴逐渐分层,其分层速度与液滴的半径成平方关系,乳化燃料发生分层后不但不起到节能降污作用,严重的会造

5、成燃烧中断。这就得选择适当的乳化设备，将乳化油内相分散到适宜的粒径，以使乳化液达到使用要求的相对稳定期。一般来说生产乳化燃料的工艺都较为简单，如下图所示：目前乳化机根据其乳化机理及操作性能可分为下面几大类：1.机械搅拌;2.管流;3.射流;4.转子-定子均质器;5.胶体磨;6.高压均质器;7.超声波乳化器。对设备的选择一般依据下面三项原则：1.乳化生产效果要达到工艺要求;2.乳化设备能耗要低;3.乳化设备投资成本要合理。四、乳化剂乳化燃料油体系不稳定的主要原因是水油不相溶,他们各自的表面张力组成交界处的界面张力，界面张力使油水界面液

6、相逐渐收缩,最后导致各自凝聚分离。乳化剂是一种表面活性剂，其主要作用是降低界面张力。具备乳化作用的表面活性剂，在化学结构上一般都由极性基和非极性基构成（如下图所示），极性基易溶于水具有亲水性质，故叫做亲水基，非极性基易溶于油，故叫做亲油基，在油-水体系中加入乳化剂后，亲水基溶于水中，亲油基溶于油中，这样就在油-水两相之间形成一层致密的界面膜，降低了界面张力，同时对液滴起保护作用。另一方面，由于吸附和摩擦等作用使得液滴带电，带电液滴在界面的两侧形成双电层结构，由于双电层的排斥作用使得液滴难以聚集，从而提高了乳化液的稳定性。表面活性剂数

7、量非常多，但总体上按如下形式分类：目前燃料油乳化剂中较多的是采用阴离子型、阳离子型、非离子型表面活性剂等几种不同活性的表面活性剂进行复配使用，以达到较理想的稳定效果。复合乳化剂选择一般以表面活性剂的亲水亲油平衡值HLB作为参考值，其计算式为：复合乳化剂HLB值=（A乳化剂HLB值×重量%）+（B乳化剂HLB值×重量%）+（C乳化剂HLB值×重量%）+...    比如油包水型乳化液所需乳化剂HLB值一般在3~6之间,则复配该型乳化剂时就可以依照这个参数来配置,应该说明得是,汽油、柴油、重油、渣油配置乳化油时,他们所用的乳化剂HLB值

8、是不相同的,这都得在试验中去具体调配。五、市场信息炼钢产、发电厂、窑炉等企业对燃料油的考核指标主要是：灰分、硫含量和发热量。常规的重油调和的燃料油因沥青质和胶质含量较高，在燃烧器中燃烧难以充分雾化，并出现黑烟、烟垢和结焦等状况，导致燃