乳化油的性能解析
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发布时间：2022-04-20 20:22
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时间：2023-11-11 16:43
通过专用设备进行乳化
通常所说的乳化油是将燃油(汽油、柴油或重油)70%～90%加水近30%～10%(质量比，下同)，再加添加剂0.5%～1%，而后通过专用设备进行乳化。使油液成为油包水型分子基团，该分子基团的颗粒一般为0.5～10 μm，颗粒越小、越均匀，乳化油的稳定期越长，一般1～6个月，乳化油的油水分离即破乳，破乳后将失去其性能。
燃烧过程的物理作用
乳化油燃烧过程的物理作用即所谓“微爆”理论。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。爆炸后的细小油滴更容易燃烧。因此，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。许多文献在谈到乳化油节能、降污的原因时，指出了水煤气反应的重要性。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，降低了排烟中的烟尘含量，经环保部门检测，烟度可降低50%。
减轻大气污染和节约能源的双重效果
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。但是获得此双重效果是有条件的。例如，柴油机使用乳化柴油，在气缸内高压条件下，由于油滴蒸发速率受到抑制，因此，延长了油滴的蒸发时间。油滴中的水分在此时间内不断蒸发，微爆力度相对减弱。从微爆角度认识，柴油机不可能获得大幅度节油的效果。但在气缸内缺氧的条件下容易得到满足，为水煤气反应创造了条件。乳化柴油在柴油机的运行实验证明，除节能、降污的效果外，气缸不腐蚀、不磨损、不积炭，其动力性能基本保持不变。又如，常压工业锅炉具备产生微爆与水煤气反应的双重条件，故常压工业锅炉使用乳化重油可以收到良好的效果。
水在其中起到的“媒介”作用
前面谈到的微爆也好，水煤气反应也好，都离不开水，水在其中起到的作用被称为“媒介”作用。在上述过程中水不会消耗，也不会增加，它的综合作用是使碳粒子得到充分燃烧，抑制NOx的生成。这是否意味着掺水越多越好呢?不然，许多实验证明，掺水量增加，柴油打火难度也增加，甚至打不着火；掺水量增加，柴油机动力性能下降。另外，在燃烧过程中，大量的潜热与显热被蒸气带走，增加了排烟热损失，降低了热效率。因此，掺水量的多少十分重要，适量掺水既节能又降污，掺水量过大反而达不到预期效果。这也是符合辩证法的。掺水量的多少有个“度”，众多实验认为这个度为10%～30%(30%时打火启动比较容易)。水在起媒介作用的同时，高温、高压的水蒸气，在膨胀过程中也要做功(即蒸汽机原理)，这部分功同油燃烧做功一样被利用。这是水的第2个作用。
粒度
乳液中油包水型粒子的直径和微爆有关，对乳化液的稳定更为重要。粒子直径愈小，油滴中水的质量减少，而油膜的表面张力相对增加，稳定期愈长；但油滴太小，也会因上述原因使微爆力度下降。乳化柴油粒度为1～10 μm，而且5 μm的占90%是比较好的。
对重油来说，乳化比较困难，但一旦乳化成功，却不容易破乳。原因之一是水和重油的密度很接近；另外，重油中含有沥青质和石蜡，它就是一种天然乳化剂。乳化重油粒度一般为2～20 μm，而且10 μm以下占90%就可以了。
