Гомогенизация топлива – основные преимущества

гомогенизация

Гомогенизация топлива – один из возможных вариантов экономии и сокращения количества вредных выбросов в атмосферу, В состав дизельного топлива входят: молекулы воды, углероды, механические примеси, сераорганические соединения и парафины. Процесс горения такой смеси может тормозиться за счет при столкновении пламени с водяными полимерными молекулами. Частично будут сгорать также парафины и сера. Все это приводит к неполному сгоранию топлива, выбросу в атмосферу токсичных отходов, закоксовыванию.

История процесса гомогенизации

В том понимании, в котором мы воспринимаем ее сейчас, гомогенизация зародилась свыше ста лет назад. В 1899 году Голлен впервые использовал гомогенизатор. А уже через год на Парижской выставке первый раз было презентовано молоко, изготовленное с помощью процесса гомогенизации. Именно Голлен предложил конструкцию прибора с гомогенизирующей головкой, в которой исходный продукт проходил через специальное узкое отверстие подпружиненного клапана. Такая конфигурация гомогенизатора оказалась насколько успешной, что она была принята за основу на ближайшие 100 лет.

Но работы в этом направлении велись и были получены неплохие результаты при использовании для гомогенизации ультразвука, центробежных сил или адиабатного вскипания в вакууме.

Если говорить о гипотезах гомогенизации, то исторически первыми были гипотезы Ребиндера-Виттинга и Н.В. Барановского. Обе отстаивают градиентный принцип разрушения жировых шариков. Однако, практические результаты, полученные на основе расчетов согласно этих гипотез, оказываются достаточно сомнительными.

Поэтому возникла необходимость в разработке принципиально новых подходов к процессу гомогенизации. Экспериментальное обнаружение А.А. Мухиным и М.У. Кацнельсоном зон сверхнизких давлений в клапанном пространстве привело к появлению гипотезы дискретности жидкой фазы. Она помогла описать процесс гидродинамики в клапанном гомогенизаторе.

Гомогенизация топлива – какое оборудование используется?

Данные негативные процессы связаны с тем, что состав топливной смеси не является мелкодисперсным и однородным. Для их устранения на практике применяются промышленные гомогенизатор и эмульгатор. Такие установки позволяют разорвать полимерные цепочки органических соединений. После этого появляется большое количество активных сторон молекул, которые могут принимать участие в процессах окисления. Стоит отметить, что такие молекулы окисляются одновременно. Поэтому сам процесс протекает значительно быстрее. Кроме этого, разрываются связи молекул со свободными радикалами. Последние имеют лучшую способность к возгоранию в сравнении с замкнутыми молекулами.

Выполняют свою функцию также дробленные сера и парафины. Они изолируют микрочастицы эмульсии, делая невозможным их дальнейшее слипание.

Все эти процессы помогают улучшить равномерность горения топлива, теплотворную способность, уменьшить его расход и выбросы вредных веществ.

Гомогенизатор – это устройство, применяемое для получения однородной физически стабильной смеси. В большинстве случаев исходными для получения смеси являются как минимум две жидкости, не растворяющиеся одна в другой. Гомогенизатор обеспечивает измельчение частиц, которые содержатся в продукте, до необходимого размера.

Эффективность процесса гомогенизации напрямую зависит от размера таких частиц, поскольку, чем они меньше, тем меньше скорость расслаивания жидкостей, имеющих разную плотность.

Оборудование для гомогенизации применяется там, где необходимо эмульгирование жидкостей, однородное распределение твердых частичек в жидкости, а также при необходимости подачи смеси под большим давлением.

На сегодня на рынке существует много оборудования, с помощью которого осуществляется гомогенизация и эмульгирование топлива. Но самыми перспективными, если исходить из показателей экономичности и достижения необходимого качества конечного продукта, являются коллоидные мельницы марки КЛМ-4. За счет использования принципа «мокрого помола» и сложных микрорельефов поверхности ротора они позволяют получить размер частиц, не превышающий 1 мкм.