專利名稱：液體乳化方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體乳化方法，特別適合于油質(zhì)液體摻水的乳化，也適用于其它兩種以上液體的混合乳化。
國內(nèi)外有許多行業(yè)以重油、柴油等為燃料，由于未經(jīng)乳化的油燃燒不充分，能源利用率低，污染環(huán)境。將油質(zhì)液體摻水乳化，可使其燃燒充分，提高能源利用率，變害為利是有相當(dāng)大的經(jīng)濟價值的。
為解決此問題，國內(nèi)外近年來研究油摻水的乳化方法越來越多。美國專利4560284公開了這方面的內(nèi)容，我國遼寧省盤錦市恒泰機械制造有限公司引進的臺灣專利19790。此類乳化方法存在著如下問題(1)油水不能同時按比例進入混合裝置，時而油擋水，時而水擋油;(2)乳化質(zhì)量性能不穩(wěn)定;(3)乳化步驟中壓力過高(14Mpa以上)，設(shè)備經(jīng)常出故障，難以正常運行;(4)當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃(重油凝固點)時，重油經(jīng)常凝固在乳化裝置內(nèi)，發(fā)生堵塞。
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種液體乳化方法，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)顆粒度小，質(zhì)量性能穩(wěn)定的乳化液體。
為達到上述目的，將兩種以上液體依下列步驟按比例吸入混合裝置層流混合→經(jīng)油泵壓縮紊流混合→噴射撞擊破碎→折射撞擊破碎→分流撞擊破碎→合流平渦漩拌→噴射撞擊破碎→折射撞擊破碎→分合流漩擰攪拌?；旌狭黧w在工藝步驟中，是在變壓變速和保溫條件下進行乳化的，重復(fù)上述工藝步驟數(shù)次，即可獲得合格的乳化液體。
為保證乳化工藝步驟的需要，一般壓力為2-6Mpa，最佳為3-5Mpa;溫度為60-90℃，最佳為80-85℃。
為本發(fā)明方法的工藝步驟專門設(shè)計的引流式混合裝置，包括一個三通管體。該裝置可以是三通管體10內(nèi)的油入口段為柱園臺體腔油室11，油室11后至出口段為柱體腔外引流管12，水入口段為柱園臺柱體腔13與外引管12垂直貫通;毛細管14與內(nèi)引流管15為90度角的同一根管，其入口頭部為柱園臺體形與柱園臺柱體腔13加壓公差配合;另有接頭16，外引流接管17和混合室18。油室11與外引流管12、內(nèi)引流管15、混合室18同軸線，與毛細管14的軸線相垂直。油室11的直徑大于外引流管12的直徑，外引流管12的直徑大于內(nèi)引流管15的直徑，內(nèi)引流管15置于外引流管12之中，彼此間構(gòu)成一個環(huán)形管腔與混合室18聯(lián)通。該裝置與外接件均為螺紋聯(lián)接。
為本發(fā)明方法的工藝步驟專門設(shè)計的射流式混合裝置，包括一個三通管體。該裝置可以是三通管體19內(nèi)的油入口段為園臺體形射流腔20，中間部位為柱體腔等壓室21，出口段為反園臺體形混合室23;水入口段為園臺柱體形毛細管22與等壓室21垂直貫通。射流腔20與等壓室21、混合室23同軸線，與毛細管21的軸線相垂直。射流腔20的入口直徑大于混合室23的出口直徑，射流腔20的出口與混合室23的入口和等壓室21等直徑;等壓室21的直徑大于毛細管22的直徑。該裝置與外接件均為螺紋聯(lián)接。
上述兩種混合裝置，當(dāng)油水壓差大時，選用引流式混合裝置;當(dāng)油水壓差小時，選用射流式混合裝置，均能滿足乳化工藝需要。
本發(fā)明的乳化方法與現(xiàn)有方法相比，乳化步驟增多(有混合、壓縮、噴射、折射、撞擊、破碎、分流擊破、合流漩拌、平渦漩拌、漩擰攪拌、變壓變速等)，工作壓力小(2-6Mpa)，摻水量大(10-25%)，顆粒度小(＜5μ的占97%以上)，質(zhì)量性能穩(wěn)定(室內(nèi)存放7個月以上不破乳分層)，燃燒效果理想(煙塵中基本不含CO)，與燒重油相比可節(jié)油18%以上，提高爐溫150-300℃，能保持連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明方法的工藝流程示意框圖;
圖2為用于本發(fā)明方法的引流式混合裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖3為用于本發(fā)明方法的射流式混合裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。
下面結(jié)合附圖為本發(fā)明作進一步的說明。
圖1所示為本發(fā)明方法的混合步驟和一組乳化步驟。液體進入1步時，按比例被油泵吸入混合裝置層流混合，進入2步經(jīng)油泵壓縮紊流混合，加大壓力，加快流速，液體由被動變?yōu)橹鲃?流體進入3步噴射撞擊破碎，進入4步折射撞擊破碎，依次遞減流體的壓力和速度，進行合流混勻;進入5步分流加壓加速，噴射撞擊破碎，合流減壓減速混勻，進入6步分漩流加壓加速漩拌，平漩、渦漩變壓變速漩拌;進入7步加壓加速，噴射撞擊破碎;進入8步折射撞擊破碎，依次遞減流體的壓力和速度，進行合流混勻;進入9步分流加壓加速漩拌，合漩流變壓變速漩擰攪拌，加壓加速依次進入下一組工藝流程的3步，重復(fù)上述步驟數(shù)次，即可獲得合格的乳化液體。
圖2所示為用于本發(fā)明方法的引流式混合裝置的液體混合流程，液體在油泵1的作用下被吸入三通管體10的油室11內(nèi)，進入環(huán)形管腔12加壓加速;同時另一種液體進入毛細管14加壓加速，這時毛細管14內(nèi)的壓力和速度大于環(huán)形管腔內(nèi)的壓力和速度，內(nèi)引流管15內(nèi)的流體進入混流室18，同時將環(huán)形管腔內(nèi)的流體引入混合室18之中，進行層流混合，再進入油泵1內(nèi)加壓進行紊流混合，壓縮送至下一步進行乳化。
圖3所示為用于本發(fā)明方法的射流式混合裝置的液體混合流程，液體在油泵1的作用下被吸入三通管體19的園臺體形射流腔20內(nèi)，液體加壓加速射入等壓室21，同時另一種液體進入毛細管腔22內(nèi)加壓加速射入等壓室21，兩種液體相會合進入混合室23之中，進行層流混合，進入油泵1內(nèi)加壓進行紊流混合后，壓縮送至下一步進行乳化。
實施例將重油和水加熱至60-90℃，重油經(jīng)控制閥和過濾器，水經(jīng)流量計和控制閥，在油泵的作用下分別被吸入混合裝置進行層流混合，在油泵中攪拌紊流混合，流體由被動變?yōu)橹鲃樱瑝嚎s噴入乳化裝置內(nèi)。乳化裝置是置于60℃以上的供水缸之中，使乳化步驟處于保溫狀態(tài)。流體依次噴射撞擊破碎，折射撞擊破碎，分流撞擊破碎，合流平渦漩拌。噴射撞擊破碎，折射撞擊破碎和分合漩擰攪拌。其乳化步驟是在溫度85℃和壓力3-6Mpa的條件下變壓變速進行的，重復(fù)上述步驟數(shù)次，便連續(xù)得到合格的乳化重油。
經(jīng)抽樣檢測，本發(fā)明方法生產(chǎn)的乳化重油，其摻水量為10-25%，最佳為13%，工作壓力為2-6Mpa，最佳為3-5Mpa。乳化重油顆粒小于5μ的達97%以上，室內(nèi)存放7個月以上不破乳分層，燃燒煙塵中基本不含CO，與燒重油相比可節(jié)油18%以上，提高爐堂溫度150-300℃?；旌暇鶆?，比例穩(wěn)定，無凝固，不堵塞，乳化質(zhì)量高，性能穩(wěn)定可靠，操作簡便，能連續(xù)穩(wěn)定運行，每小時生產(chǎn)乳化重油3000L。
權(quán)利要求
1.一種液體乳化方法，包括混合、漩流和攪拌，其特征是有下列步驟按比例吸入混合裝置層流混合(2)→經(jīng)油泵壓縮紊流混合(1)→噴射撞擊破碎(3)→折射撞擊破碎(4)→分流撞擊破碎(5)→合流平渦漩拌(6)→噴射撞擊破碎(7)→折射撞擊破碎(8)→分合漩擰攪拌(9)，混合流體在工藝步驟中，是變壓變速保溫進行乳化的，重復(fù)上述工藝步驟數(shù)次，即可獲得合格的乳化液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是乳化過程的壓力為2-6Mpa，最佳為3-5Mpa;溫度為60-90℃，最佳為80-85℃。
3.一種用于權(quán)利要求1方法的引流式混合裝置，包括一個三通管體，其特征在于該裝置可以是三通管體(10)內(nèi)的油入口段為柱園臺體腔油室(11)，油室(11)后至出口段為柱體腔外引流管(12)，水入口段為柱園臺柱體腔(13)與外引流管(12)垂直貫通，毛細管(14)與內(nèi)引流管(15)為90度角的同一根管，其入口頭部為柱園臺體形與柱園臺柱體腔(13)加壓公差配合，另有接頭(16)，外引流接管(17)和混合室(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合裝置，其特征是油室(11)與外引流管(12)、內(nèi)引流管(15)、混合室(18)同軸線，與毛細管(14)的軸線相垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的混合裝置，其特征是油室(11)的直徑大于外引流管(12)的直徑，外引流管(12)的直徑大于內(nèi)引流管(15)的直徑，內(nèi)引流管(15)置于外引流管(12)之中，彼此間構(gòu)成一個環(huán)形管腔與混合室(18)聯(lián)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征是該裝置與外接件均為螺紋聯(lián)接。
7.一種用于權(quán)利要求1方法的射流式混合裝置，包括一個三通管體，其特征是該混合裝置可以是三通管體(19)內(nèi)的油入口段為園臺體形射流腔(20)，中間部位為柱體腔等壓室(21)，出口段為反園臺體形混合室(23);水入口段為園臺柱體形毛細管腔(22)與等壓室(21)垂直貫通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合裝置，其特征是射流腔(20)與等壓室(21)和混合室(23)同軸線，與毛細管(21)的軸線相垂直。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的混合裝置，其特征是射流腔(20)的入口直徑大于混合室(23)的出口直徑，射流腔(20)的出口與混合室(23)的入口和等壓室(21)等直徑，等壓室(21)的直徑大于毛細管(22)的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合裝置，其特征是該裝置與外接件均為螺紋聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體乳化方法及設(shè)備，適合于兩種以上液體的乳化，特別適用于油質(zhì)液體摻水的乳化。其步驟為按比例吸入混合裝置層流混合，經(jīng)油泵壓縮紊流混合，噴射撞擊破碎，折射撞擊破碎，分流撞擊破碎，合流平渦漩拌，噴射撞擊破碎，折射撞擊破碎，分合漩擰攪拌，在變壓變速保溫條件下，重復(fù)上述步驟數(shù)次，即可獲得顆粒97％以上為小于5μ的、存放7個月以上不破乳分層的合格乳化液。其混合設(shè)備可以是引流式混合裝置，也可以是射流式混合裝置。
文檔編號B01F5/00GK1095965SQ9410241
公開日1994年12月7日 申請日期1994年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月12日
發(fā)明者趙喜全, 師德昌, 侯桂珠 申請人:青海大通機電廠