專利名稱：液體燃料乳化的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)液體燃料進(jìn)行處理的方法及設(shè)備，具體是指對(duì)至少二 種以上的液體燃料進(jìn)行乳化處理的方法及設(shè)備。 技術(shù)背景.-
石化燃料是現(xiàn)有各種車輛、船舶、鍋爐、加熱裝置等設(shè)備最為常用的液 體燃料，石化燃料的大量普及使用，造成了了環(huán)境污染，如油田的土壤水 源的污染，運(yùn)輸過程的污染，尤其是最為嚴(yán)重的燃油排放污染等，按國內(nèi) 外專家的估計(jì)全球的石化燃料的現(xiàn)探明儲(chǔ)量僅可供人類使用30年左右，即 將走向枯竭期。目前，石油已從低油價(jià)時(shí)代走向高油價(jià)時(shí)代，因此，對(duì)石 化燃料的燃燒效率、節(jié)約燃油技術(shù)、研發(fā)生物燃料和減少排放一直是研究 的重點(diǎn)，例如出現(xiàn)生物柴油、利用酒精作為燃料或?qū)旌蟿?dòng)力等等均是目 前研究發(fā)展的重點(diǎn)。以我國目前的國情，發(fā)展植物油轉(zhuǎn)化為生物柴油，在 十幾億人口的國家是不可行的，以糧食如玉米轉(zhuǎn)化為工業(yè)酒精同樣不能作 為發(fā)展方向，盡管目前國內(nèi)已有純酒精(95%以上乙醇含量)與汽油混合使 用，但以糧食制造高純酒精在我國不應(yīng)作為發(fā)展方向，且上述20%酒精-汽 油的混合燃料還須加入價(jià)格昂貴的添加劑，這不僅造成成本的增加，還難 以完全避免久置后產(chǎn)生的分離現(xiàn)象，對(duì)燃燒產(chǎn)生不利的影響，因此找到一 種可使用低含量酒精，如75%乙醇含量的酒精或一般低價(jià)植物油與汽油或柴 油類石化燃料混合使用的方法或設(shè)備，無疑不僅具有經(jīng)濟(jì)或商業(yè)可行性，且具有極高的社會(huì)價(jià)值，是一個(gè)應(yīng)給予充分重視的技術(shù)發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是公開一種可將低含量乙醇的工業(yè)酒精或植物油或水 與石化類燃料混合乳化的方法及設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下液體燃料的乳化步驟是
(1) 各待混合乳化的燃料進(jìn)入各自的定壓容器；
(2) 待混合的燃料按預(yù)設(shè)的比例在預(yù)混合容器中進(jìn)行預(yù)混合，該預(yù)混合 為機(jī)械式的混合；
(3) 對(duì)混合后的燃料加壓，使混合燃料形成高速射流并撞擊在一具劈尖 的振子上，振子產(chǎn)生超聲振動(dòng)將混合燃料乳化；
(4) 對(duì)乳化燃料進(jìn)行油氣分離后，進(jìn)入穩(wěn)壓容器，則為待燃燒的乳化燃 料。
所述的待混合乳化的燃料應(yīng)由濾清器過濾后進(jìn)入定壓容器；所述的機(jī)械 式預(yù)混合是指燃料進(jìn)入一腔體內(nèi)，且腔體內(nèi)有一旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體旋動(dòng)過程 則將各燃料混合。
所述的預(yù)混合后的燃料進(jìn)入一貯油器并由油泵加壓，壓力在8 ~ 40kg/cm2 范圍，油泵將混合燃料通過一噴嘴以射流高速噴出，并撞擊在超聲波發(fā)生 器上的具有劈尖的振子上，振子產(chǎn)生超聲振動(dòng)將混合燃料乳化。
所述的在燃料乳化后進(jìn)入一穩(wěn)壓容器進(jìn)行穩(wěn)壓后，再進(jìn)入油氣分離器進(jìn)
行油氣分離；在待混合乳化的燃料進(jìn)入各自的定壓容器階段或/和預(yù)混合階
段對(duì)燃料注入占燃料體積的5% ~ 10%的空氣以增加混合燃料內(nèi)的空氣泡。 所述的乳化后的燃料和/或油氣分離后的燃料可經(jīng)單向閥回流至預(yù)混合器進(jìn)行循環(huán)乳化。
按上述的液體燃料乳化的方法，液體燃料乳化的裝置如下
至少兩個(gè)具進(jìn)油口的定壓油箱1, 一定壓油箱1經(jīng)單向閥2接預(yù)混合器4 供石化類燃料使用，其余定壓油箱l經(jīng)單向閥2和節(jié)流閥3接預(yù)混合器4， 預(yù)混合器4接一貯油器5后再接油泵6，油泵6的噴嘴正對(duì)超聲波發(fā)生器7 的具有劈尖的振子，超聲波發(fā)生器7接一穩(wěn)壓容器8后再接油氣分離器9。
所述的各定壓油箱1設(shè)有濾清器10,預(yù)混合器4與貯油器5之間設(shè)有靜 力混合器16,上述的靜力混合器16是一通過混合燃料的管道內(nèi)設(shè)有可使混 合燃料旋轉(zhuǎn)通過的固定螺旋葉片或可旋轉(zhuǎn)的葉片；所述的超聲波發(fā)生器7 是一有通孔的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有與通孔同向的振子，振子具有劈尖。
所述的預(yù)混合器4為一腔體內(nèi)有旋轉(zhuǎn)體，腔體外壁面有至少二個(gè)與定壓 油箱1相通的進(jìn)液口，上述的旋轉(zhuǎn)體與外壁內(nèi)表面有一間隙以便混合燃料 混合。
所述的穩(wěn)壓容器8和預(yù)混合器4設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔內(nèi)設(shè)有單向閥。 所述的穩(wěn)壓容器8還可經(jīng)乳化油過濾器11、單向閥2和節(jié)流閥3與預(yù)混
合器4連通，且油氣分離器9經(jīng)穩(wěn)壓器12、節(jié)流調(diào)壓閥13和單向閥2與預(yù)
混合器4連通。
按上述的本發(fā)明的液體燃料混合乳化的方法，可將石化類液體燃料與乙 醇或植物油或水混合乳化而成不含任何添加劑的乳化燃料，乳化后的"顆 粒"極為微小，可達(dá)到幾個(gè)微米量級(jí)，混合、乳化效果極好。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn) 表明燃料的燃燒動(dòng)力性能與石化燃料基本相當(dāng)，例如各占一半的含乙醇為 75%的酒精與柴油混合乳化后的動(dòng)力性能基本不變，不僅節(jié)約了大量的柴油，污染物的排放也大為降低。利用本發(fā)明公開的設(shè)備可直接安裝在各類 汽車、船舶或燃燒動(dòng)力設(shè)備上，乳化后的混合燃料可立即進(jìn)入燃燒腔室燃 燒，則不存在分離現(xiàn)象，未進(jìn)入燃燒腔室的混合燃料還可循環(huán)回流進(jìn)行再 乳化。本發(fā)明具有上述突出的技術(shù)效果的關(guān)鍵是各類燃料從混合、輸送到 乳化的全過程均處于混合狀態(tài)和各類超聲波作用下，故乳化效果極好，進(jìn) 而較已有的乳化技術(shù)有明顯突出的效果，具有可正常使用生物油料和節(jié)約 石化燃料、減少污染的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明的設(shè)備用于實(shí)際燃燒設(shè)備的示意圖。 圖2為本發(fā)明的設(shè)備用于實(shí)際燃燒設(shè)備的另 一示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖1 圖2，本發(fā)明的具體實(shí)施例如下各待混合乳化的燃料進(jìn)入 各自的定壓容器，所述的燃料有石化類燃料(如汽油或柴油)、或酒精或植 物油，石化類燃料經(jīng)電磁換向閥15進(jìn)一濾清器10、定壓油箱1和單向閥2 進(jìn)入預(yù)混合器4，同時(shí)酒精或植物油經(jīng)其它的濾清器IO、定壓油箱l、單向 閥2和節(jié)流閥3進(jìn)入預(yù)混合器4，節(jié)流閥3可控制按適當(dāng)選定的比例的酒精 或植物油進(jìn)入預(yù)混合器4，當(dāng)二種燃料如柴油與酒精或柴油與植物油或柴油 與水進(jìn)入預(yù)混合器4后，進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合是一種機(jī)械式混合，所述的 預(yù)混合器4為一腔體，該腔體內(nèi)有一旋轉(zhuǎn)體，腔體外壁面有至少二個(gè)與定 壓油箱1相通的進(jìn)液口，上述的旋轉(zhuǎn)體與外壁內(nèi)表面有一間隙以便混合燃 料混合與流動(dòng)，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)將進(jìn)入的二種液體混合，由于間隙較小，混合 效果相當(dāng)好，混合后的燃料由一出口進(jìn)入貯油器5，為增加混合效果在旋轉(zhuǎn)體的表面可設(shè)有螺旋槽，既可增加混合效果又可提高使燃料流動(dòng)的效果，
由于是一般的機(jī)械結(jié)構(gòu)，故未用圖示給出；混合燃料進(jìn)入一貯油器5并由 并由油泵6抽出加壓，壓力在8 40kg/cm2范圍，這可由選擇的油泵達(dá)到， 油泵6將混合燃料通過一噴嘴以射流的形式高速噴出，并撞擊在超聲波發(fā) 生器7上的具有劈尖的振子上，振子在射流的作用下產(chǎn)生超聲振動(dòng)將振動(dòng) 能量傳遞給混合燃料，并在混合燃料中產(chǎn)生振動(dòng)波，在機(jī)械振動(dòng)能和振動(dòng) 波能的作用下，混合燃料被乳化形成混合度極佳的乳化燃料，且混合燃料 中同時(shí)產(chǎn)生相當(dāng)量的空氣泡，空氣泡的破裂時(shí)在液體混合燃料中亦產(chǎn)生超 聲波進(jìn)一步提高乳化效果，這實(shí)質(zhì)是公知的氣泡的空化作用；上述的所述 的超聲波發(fā)生器7是一有通孔的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有與通孔同向的振子，振 子具有劈尖，經(jīng)超聲波發(fā)生器7作用而乳化的乳化燃料進(jìn)入一穩(wěn)壓容器8， 再進(jìn)入一油氣分離器9進(jìn)行油氣分離，排出氣體后的乳化燃料可進(jìn)入一穩(wěn) 壓器12,則為待用乳化燃料；為進(jìn)一步提高乳化效果，定壓油箱l和預(yù)混 合容器4設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔內(nèi)設(shè)有單向閥，在待混合的燃料進(jìn)入各自的 定壓容器階段或/和預(yù)混合階段對(duì)燃料注入占燃料體積的5%~10%的空氣， 使燃料或混合燃料中產(chǎn)生一定量的氣泡，氣泡隨液體燃料流動(dòng)過程中不斷 破裂在液體燃料中產(chǎn)生超聲波，直至燃料到油氣分離器9的全過程均有相 當(dāng)量氣泡破裂，結(jié)合超聲波發(fā)生器7的作用，燃料的乳化效果大為提高； 為更進(jìn)一步的提高燃料的乳化效果，在預(yù)混合器4和貯油器5之間設(shè)有靜 力混合器16，靜力混合器16是一通過混合燃料的管道，其內(nèi)設(shè)有可使混合
燃料旋轉(zhuǎn)通過的固定螺旋葉片或可旋轉(zhuǎn)的葉片，固定螺旋葉片可類似于送 料絞籠，靜力混合器16既可使燃料達(dá)到更好的混合狀態(tài)，又可使燃料中的氣泡破裂產(chǎn)生更多的空化作用的超聲波。
圖1和圖2是本發(fā)明的燃料乳化裝置應(yīng)用與燃燒器時(shí)的示意圖，乳化燃
料經(jīng)穩(wěn)壓器12可進(jìn)入燃燒器14進(jìn)行燃燒；乳化燃料可經(jīng)乳化油過濾器11、 單向閥2和節(jié)流閥3回流至預(yù)混合器4再一次乳化，或未進(jìn)入燃燒器14的 乳化燃料又可經(jīng)節(jié)流調(diào)壓閥13和單向閥2回流至預(yù)混合器4再一次乳化。 圖2中所示是本發(fā)明應(yīng)用于多個(gè)燃燒器時(shí)的示意圖，在回流管路中增加電 磁開關(guān)閥17，另如燃燒器14運(yùn)行時(shí)需加壓供油，如燃油鍋爐、冶煉鍋爐、 平窯等外燃系統(tǒng)燃油設(shè)備，則可增加一燃油泵18對(duì)燃燒器14供油。
在具體使用時(shí)，在石化燃料進(jìn)油管中可增加一個(gè)電磁換向閩15,當(dāng)不需 混合燃料只是使用石化燃料時(shí)，電磁換向閥15可換向?qū)⑷加椭苯庸┙o至燃 燒器14。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但采用全程超聲波作用使混合燃料達(dá)到極好的乳 化狀態(tài)，不需使用任何添加劑，燃料乳化后馬上就進(jìn)入燃燒器，并可循環(huán) 乳化，不存在燃料分層或分離現(xiàn)象，經(jīng)試驗(yàn)表明可使水或低含量乙醇的酒 精(如75%乙醇含量)或植物油與石化燃料如汽油或柴油達(dá)到充分混合乳化，
且燃燒器的動(dòng)力性能基本保持不變，這不僅節(jié)約了大量的石化燃料，又大 為降低了污染的排放，是一項(xiàng)極具前景的技術(shù)。
10
權(quán)利要求
1. 液體燃料乳化的方法，其特征在于其具體步驟如下(1)各待混合乳化的燃料進(jìn)入各自的定壓容器；(2)待混合的燃料按預(yù)設(shè)的比例在預(yù)混合容器中進(jìn)行預(yù)混合，該預(yù)混合為機(jī)械式的混合；(3)對(duì)混合后的燃料加壓，使混合燃料形成高速射流并撞擊在一具劈尖的振子上，振子產(chǎn)生超聲振動(dòng)將混合燃料乳化；(4)對(duì)乳化燃料進(jìn)行油氣分離后，進(jìn)入穩(wěn)壓容器，則為待燃燒的乳化燃料。
2. 按權(quán)利要求1所述的液體燃料乳化的方法，其特征在于所述的待混合乳 化的燃料應(yīng)由濾清器過濾后進(jìn)入定壓容器；所述的機(jī)械式預(yù)混合是指燃 料進(jìn)入一腔體內(nèi)，且腔體內(nèi)有一旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體旋動(dòng)過程則將各燃料混合。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的液體燃料乳化的方法，其特征在于所述的預(yù)混 合后的燃料進(jìn)入一貯油器并由油泵加壓，壓力在8 40kg/cm2范圍，油泵 將混合燃料通過一噴嘴以射流高速噴出，并撞擊在超聲波發(fā)生器上的具 有劈尖的振子上，振子產(chǎn)生超聲振動(dòng)將混合燃料乳化。
4. 按權(quán)利要求3所述的液體燃料乳化的方法，其特征在于所述的在燃料乳 化后進(jìn)入一穩(wěn)壓容器進(jìn)行穩(wěn)壓后，再進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油氣分離；在 待混合乳化的燃料進(jìn)入各自的定壓容器階段或/和預(yù)混合階段對(duì)燃料注入占燃料體積的5%~10%的空氣以增加混合燃料內(nèi)的空氣泡。
5. 按權(quán)利要求4所述的液體燃料乳化的方法，其特征在于所述的乳化后的燃料和/或油氣分離后的燃料可經(jīng)單向閥回流至預(yù)混合器進(jìn)行循環(huán)乳化。
6. —種液體燃料乳化的裝置，其特征在于至少兩個(gè)具進(jìn)油口的定壓油箱 (1)， 一定壓油箱(1)經(jīng)單向閥(2)接預(yù)混合器(4)，其余定壓油箱 (1)經(jīng)單向閥(2)和節(jié)流閥(3)接預(yù)混合器(4)，預(yù)混合器(4)接一貯油器(5 )后再接油泵(6 )，油泵(6 )的噴嘴正對(duì)超聲波發(fā)生器(7 ) 的具有劈尖的振子，超聲波發(fā)生器(7)接一穩(wěn)壓容器(8)后再接油氣 分離器(9)。
7. 按權(quán)利要求6所述的液體燃料乳化的裝置，其特征在于所述的各定壓油 箱(1)設(shè)有濾清器(10)，預(yù)混合器(4)與貯油器(5)之間設(shè)有靜力 混合器(16),上述的靜力混合器(16)是一通過混合燃料的管道內(nèi)設(shè)有 可使混合燃料旋轉(zhuǎn)通過的固定螺旋葉片或可旋轉(zhuǎn)的葉片；所述的超聲波 發(fā)生器(7)是一有通孔的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有與通孔同向的振子，振子具有劈尖。
8. 按權(quán)利要求6或7所述的液體燃料乳化的裝置，其特征在于所述的預(yù)混 合器(4)為一腔體內(nèi)有旋轉(zhuǎn)體，腔體外壁面有至少二個(gè)與定壓油箱(1) 相通的進(jìn)液口，上述的旋轉(zhuǎn)體與外壁內(nèi)表面有一間隙以便混合燃料混合。
9. 按權(quán)利要求8所述的液體燃料混合乳化的裝置，其特征在于所述的定壓 油箱(1)和預(yù)混合器(4)設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔內(nèi)設(shè)有單向閥。
10. 按權(quán)利要求9所述的液體燃料乳化的裝置，其特征在于所述的穩(wěn)壓容器 (8)還可經(jīng)乳化油過濾器(11)、單向閥(2)和節(jié)流閥(3)與預(yù)混合器(4)連通，且油氣分離器(9)經(jīng)穩(wěn)壓器(12)、節(jié)流調(diào)壓閥(13)和單向閥(2)與預(yù)混合器(4)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可將低含量乙醇的工業(yè)酒精或植物油或水與石化類燃料混合乳化的方法及設(shè)備。液體燃料的乳化步驟是各待混合乳化的燃料進(jìn)入各自的定壓容器；按預(yù)設(shè)的比例在預(yù)混合容器中進(jìn)行預(yù)混合；對(duì)混合后的燃料加壓；對(duì)乳化燃料進(jìn)行油氣分離后進(jìn)入穩(wěn)壓容器，則為待燃燒的乳化燃料。本發(fā)明各類燃料從混合、輸送到乳化的全過程均處于混合狀態(tài)和各類超聲波作用下，故乳化效果極好，進(jìn)而較已有的乳化技術(shù)有明顯突出的效果，具有節(jié)約能源、減少污染的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C10G31/00GK101497812SQ200810006819
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者廖正明 申請(qǐng)人:廖正明;陸連鎖