一种高能含氧液体燃料制造技术

本发明专利技术公开了一种高能含氧液体燃料，其按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂35～65％、三乙醇胺硝酸盐0～40％、酯类0～30％、醇类0～20％、溶剂2～30％。本发明专利技术具有含氧程度高，并能达到零氧平衡，燃烧速度不受外界空气限制，燃烧充分彻底，产生的气体对环境无害，燃烧产生能量多形成较高的比冲，安全可靠的效果。

A high energy liquid fuel containing oxygen

【技术实现步骤摘要】
一种高能含氧液体燃料
本专利技术涉及一种燃料
，具体涉及一种高能含氧液体燃料。
技术介绍
汽油和柴油都是石油制品，是发动机的传统燃料，柴油具有较大的燃烧热，作为可燃剂广泛用于坦克、鱼雷等传统兵器中。但空气中的氧气是石化燃料的助燃组分，不可或缺，因此空气中氧含量会限制了燃料的燃烧速度，影响输出功率，同时燃料燃烧后会排出大量的废气，影响环境。含氧燃料是指能为发动机提供额外的氧，使燃料燃烧更加充分的燃料。含氧燃料能降低柴油机未燃HC、CO、PM、碳烟等有害物的排放，燃用低排放含氧燃料是控制柴油机排放的有效技术之一，在目前研究的代用燃料中，含氧燃料发展前途较好。然而现有的含氧燃料存在着含氧量程度低，不能达到零氧平衡，这使得空气中的含氧量依旧会限制燃料速度，也使得燃料不够充分燃烧，进而产生废气对环境造成影响，同时燃烧产生的能量较少，影响发动机的输出功率。因此对现有的燃料进行改进是非常必要。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术在于提供一种高能含氧液体燃料，具有含氧程度高，并能达到零氧平衡，燃烧速度不受外界空气限制，燃烧充分彻底，产生的气体对环境无害，燃烧产生能量多形成较高的比冲，安全可靠的效果。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高能含氧液体燃料，按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂35～65％、三乙醇胺硝酸盐0～40％、酯类0～30％、醇类0～20％、溶剂2～30％。本专利技术进一步设置为：所述酯类设置为乙酸乙酯、碳酸二甲酯、癸二酸二辛酯、草酸二乙酯、硝酸乙酯、硝酸丙酯、硝酸异丙酯中的任意一种或多种混合物。本专利技术进一步设置为：所述醇类设置为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇中的任意一种或者多种混合物。本专利技术进一步设置为：按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂45～55％、三乙醇胺硝酸盐0～25％、酯类0～20％、醇类0～20％、溶剂5～25％。本专利技术进一步设置为：按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂50.7％、三乙醇胺硝酸盐0％、酯类19.3％、醇类19.3％、溶剂10.7％。本专利技术进一步设置为：按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂50.8％、三乙醇胺硝酸盐29.2％、酯类0％、醇类0％、溶剂20％。本专利技术进一步设置为：所述氧化剂、酯类、醇类和溶剂分别设置为硝酸羟胺、硝酸异丙酯、甲醇和水。另一方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于高能含氧液体燃料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量百分比，配制氧化剂、三乙醇胺硝酸盐、酯类、醇类和溶剂；步骤二、将氧化剂45～65％、醇类0～20％、溶剂5～25％加入静态混合器中混合，再加入三乙醇胺硝酸盐0～40％进行二次混合，再加入酯类0～30％进行三次混合，过滤即得到所述高能含氧液体燃料。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过氧化剂受热分解反应生成氧气，氧气浓度高，使得燃烧速度不受外界空气限制，三乙醇胺硝酸盐、酯类和醇类与反应所得的氧气进行充分燃烧，燃烧反应后生成水、二氧化碳和氮气等无害气体，不会对环境造成影响，且三乙醇胺硝酸盐、酯类和醇类充分进行燃烧能释放大量的能量形成较高的比冲，使得发动机能输出较高的功率。附图说明图1为实施例一点火试验压力-时间曲线图。图2为实施例二点火试验压力-时间曲线图。图3为不同质量的相同配方燃料点火试验压力-时间曲线图。图4为不同质量的相同配方燃料点火试验压力-质量曲线图。图5为相同质量的不同配方燃料点火试验压力-时间曲线图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本实施例公开了一种高能含氧液体燃料，按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂35～65％、三乙醇胺硝酸盐0～40％、酯类0～30％、醇类0～20％、溶剂2～30％；所述酯类设置为乙酸乙酯、碳酸二甲酯、癸二酸二辛酯、草酸二乙酯、硝酸乙酯、硝酸丙酯、硝酸异丙酯中的任意一种或多种混合物；所述醇类设置为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇中的任意一种或者多种混合物；按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂45～55％、三乙醇胺硝酸盐0～25％、酯类0～20％、醇类0～20％、溶剂5～25％；所述氧化剂、酯类、醇类和溶剂分别设置为硝酸羟胺、硝酸异丙酯、甲醇和水；硝酸羟胺的作用是分解产生氧气，三乙醇胺硝酸盐和硝酸异丙酯作为燃料，与氧气发生反应释放大量的热，甲醇便于硝酸羟胺、三乙醇胺硝酸盐和硝酸异丙酯溶解在溶剂中，同时也能与氧气反应释放热量，水的作用是溶解和降低产品的敏感度，提高高能含氧液体燃料的稳定性。实施例一，按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂50.7％、三乙醇胺硝酸盐0％、酯类19.3％、醇类19.3％、溶剂10.7％。实施例二、按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂50.8％、三乙醇胺硝酸盐29.2％、酯类0％、醇类0％、溶剂20％。(一)闪点测试本实验采用标准ASTMD6450，MiniflashFLP闭杯闪点自动测定仪通过高功率电加热首先将样品加热到某一起始温度，随后以恒定的速率加热升温。在温度的等距步骤中，点燃测量杯中的蒸汽-空气混合物，并检测可能出现的闪光(一闪即灭)，自动识别闪点。测试结果如下表1所示：实施例闪点(℃)测试标准测试设备实施例一40ASTMD6450MiniflashFLP闭杯闪点自动测定仪实施例二＞88ASTMD6450MiniflashFLP闭杯闪点自动测定仪实施例一闪点接近于柴油的闪点(柴油的闪点45～65℃)，而实施例二的闪点相对较高。(二)理论计算燃烧热燃烧反应方程式分别如下所示：(1)硝酸羟胺：NH2OH·HNO3→2H2O+N2+O2ΔH1(2)三乙醇胺硝酸盐：C6H15NO3·HNO3+7O2→8H2O+N2+6CO2ΔH2(3)硝酸异丙酯：C3H7NO3+3.25O2→3.5H2O+0.5N2+3CO2ΔH3(4)甲醇：CH3OH+O2→2H2O+CO2ΔH4因为数据库中无硝酸羟胺、三乙醇胺硝酸盐和硝酸异丙酯的热力学数据，通过计算键能进行燃烧热计算。各个分子中含有的化学键数量及种类如下表2所示。备注：以下化学键键能数据除特别指出外均引用自：“化学键能数据手册/罗渝然编著-北京：科学出版社，2005ISBN7-03-014707-3”各个反应燃烧热计算为：ΔH1＝(3*389+3*230+1*607+1*464)-(2*2*464+1*946+1*498)＝-372kJ/molΔH2＝(1*389+3*305+1*607+3*464+2*230+12*414+3*本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能含氧液体燃料，其特征在于，按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂35～65％、三乙醇胺硝酸盐0～40％、酯类0～30％、醇类0～20％、溶剂2～30％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高能含氧液体燃料，其特征在于，按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂35～65％、三乙醇胺硝酸盐0～40％、酯类0～30％、醇类0～20％、溶剂2～30％。


2.根据权利要求1所述的一种高能含氧液体燃料，其特征在于，所述酯类设置为乙酸乙酯、碳酸二甲酯、癸二酸二辛酯、草酸二乙酯、硝酸乙酯、硝酸丙酯、硝酸异丙酯中的任意一种或多种混合物。


3.根据权利要求2所述的一种高能含氧液体燃料，其特征在于，所述醇类设置为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇中的任意一种或者多种混合物。


4.根据权利要求3所述的一种高能含氧液体燃料，其特征在于，按重量百分比计算，包括以下组分：氧化剂45～55％、三乙醇胺硝酸盐0～25％、酯类0～20％、醇类0～20％、溶剂5～25％。


5.根据权利要求4所述的一种高能含氧液体燃料，其特征在于，按重量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张繁荣，
申请(专利权)人：张繁荣，
类型：发明
国别省市：浙江;33