本发明专利技术属于内燃动力燃油相关技术领域，并公开了一种分散相超细微粒径乳化油制备装置。该装置包括乳化罐、搅拌机构、超声乳化机构、滑动机构和温度控制机构，乳化罐的罐体用于盛装待细微化处理液体，搅拌机构设置在罐体中，用于对罐体中的待细微化处理液体进行搅拌，滑动机构设置在罐体外，其与搅拌机构连接，用于调整搅拌机构在罐体中的高度，超声乳化机构设置在罐体的下方，用于发出超声波对罐体中的待细微化处理液体进行超声高频剪切和粉碎，温度控制机构用于调控罐体内的温度，使其满足表面活性剂活性及精确组分含量的要求；通过本发明专利技术，实现乳化油的超细微粒径，有利于实现喷雾液滴的微爆，促进油气混合，提高燃烧效率并降低有害气体的排放。
【技术实现步骤摘要】
一种分散相超细微粒径乳化油制备装置
本专利技术属于内燃动力燃油相关
，更具体地，涉及一种分散相超细微粒径乳化油制备装置。
技术介绍
随着内燃动力数量的增加，能源的消耗也日益增加，与之俱来的还有环境问题。内燃动力尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等都会对人体造成危害，因此替代燃油、合成燃油逐渐被重视。发展内燃动力的清洁替代燃油，不但可以减少对环境的污染，还可以缓解我国的化石燃料危机。乳化油作为替代燃油，在喷雾燃烧中能够产生微爆现象，引起燃油液滴的二次破碎，从而能使燃油雾化质量更佳，燃烧更充分，进而可以提高燃料的燃烧效率，并可以减少有害气体的排放。目前针对乳化油的制备也取得了不少成果，但还存在以下问题：1.目前的乳化装置工作时，往往会产生高温，乳化油温度的升高会导致沸点较低的分散相组分蒸发，从而影响乳化油分散相组分含量的精确性；2.制备的乳化油中，分散相粒径尺寸较大且粒径分布范围大，因此乳化油稳定性较差，无法较长时间存放，难以投入实际使用，需要新的制备方法；3.乳化装置使用过后难以排净乳化液，并清洗干净，影响制备效率和下次制备精度。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，在表面活性剂的基础作用下，通过采用低频机械搅拌和高频超声乳化相结合的方式，实现乳化油的超细微粒径，有利于实现喷雾液滴的微爆，促进油气混合，提高燃烧效率并降低有害气体的排放。为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，其特征在于，该装置包括乳化罐、搅拌机构、超声乳化机构、滑动机构和温度控制机构，其中：该装置包括乳化罐、搅拌机构、超声乳化机构、滑动机构和温度控制机构，其中：所述乳化罐的罐体用于盛装待细微化处理液体，所述搅拌机构设置在所述罐体中，用于对所述罐体中的待细微化处理液体进行搅拌，所述滑动机构设置在所述罐体外，其与所述搅拌机构连接，用于调整所述搅拌机构在所述罐体中的位置，并在乳化过程中带动搅拌轴上下移动实现乳化液的整体混合，所述超声乳化机构用于发出超声波对所述罐体中的待细微化处理液体进行超声高频剪切和粉碎，所述温度控制机构用于调控所述罐体内的温度，使其满足表面活性剂活性要求及精确的组分含量需求；所述搅拌机构包括搅拌轴、搅拌叶片和刮液单元，其中，所述搅拌轴为所述搅拌叶片和刮液单元的中心旋转轴，所述搅拌叶片和刮液单元交错分布在所述搅拌轴上，所述刮液单元包括叶轮和刮液头，所述叶轮沿所述罐体截面的圆周上均匀分布着多根轮毂，所述刮液头设置在轮毂的末端，与所述罐体的内壁接触，用于刮除粘附在所述罐体内壁上的乳化液。进一步优选地，所述叶轮中的轮毂与所述刮液头之间的夹角为90°～180°，根据乳化油种类、属性以及液核直径目标来选择不同的搅拌速度，并根据搅拌轴的不同搅拌速度选择合适的夹角，并选择与之对应的刮液头。进一步优选地，所述刮液头的材料为聚苯醚、聚四氟乙烯、聚丙烯等树脂材料中的一种，该刮液头测截面呈平行四边形或三角形，其侧边与所述搅拌轴的夹角为30°～60°，便于向下刮液。进一步优选地，所述罐体的上端设置有切向注液口，下端设置有出液口，所述切向注液口可以实现注液绕壁面平缓流入，并形成定向流动的液体漩涡，有利于实现所注液体的初步混合，所述罐体的底部设置有隔板，该隔板向所述出液口端倾斜，使得所述罐体中的乳化液更易流出。进一步优选地，所述超声乳化机构包括超声发生器和与该超声发生器连接的超声换能器，所述超声换能器设置在所述罐体的底面，通过所述隔板与罐体中的乳化液隔开，超声发生器发出超声波后通过所述超声换能器传递给所述罐体中的乳化液，超声发生器的发出的超声波频率20kHz～300kHz，功率范围为1kW～100kW，时间为0～99min，可以根据乳化油种类、属性以及液核直径目标来选择不同的超声乳化参数。进一步优选地，所述温度控制机构包括冷却水管、测温元件和加热棒，所述冷却水管缠绕在所述罐体的外表面，或通过钻孔方式嵌套在罐体壁面中间，所述测温元件设置在所述罐体的内侧面，所述加热棒设置在所述罐体内部的底端，当所述测温元件测量所述罐体中乳化液温度低于预设温度时，所述加热棒开始加热，以提高表面活性剂的活性，直至所述罐体中温度达到预设值，当所述测温元件测量所述罐体中的温度高于预设温度时，所述冷却水管中的水量增加，增强冷却效果，以确保表面活性剂的活性，并抑制乳化液各组分相的蒸发量，确保组分精确，直至所述罐体中温度达到预设值。进一步优选地，所述冷却水管与恒温水箱连接，该恒温水箱上设置有补给水入口，该补给水入口设置在所述恒温水箱的中上部，补充的补给水从上流至底部，加快所述恒温水箱的降温，当所恒温水箱中的温度高于预设温度时，将该恒温水箱中的水释放，并从所述补给水入口补充水，否则，不进行冷却水的更换。进一步优选地，所述搅拌叶片呈斜面，倾斜角为10°～80°，用于使得液体上下翻动，搅拌更充分。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具备下列有益效果：1.本专利技术中在基于复合表面活化剂，充分降低不同极性相的表面张力的基础上，设置切向注液口，使得罐内乳化油形成旋转层流，有利于乳化油的初步混合，设置可上下移动的搅拌机构，一方面将罐体上部的液体搅拌至罐体下部，一方面将罐体内壁和远离罐体中心的液体搅拌至罐体中心，从而使整体乳化油都能乳化得更加充分，设置超声乳化机构，产生局部微观高频剪切和粉碎，进行乳化液中不同相的彻底融合。以上机械和超声设置，使乳化油在宏观上和微观上分别承受了低频搅动和高频剪切，乳化油分散相粒径更加均匀；随着超声乳化参数的增加，乳化油的分散相粒径会逐步减小，但乳化油的温度会随之增加，表面活化剂活性降低，乳化效果也会适当下降，本专利技术的温度控制机构可以控制乳化过程中罐内乳化液温度在一定范围内波动，拟制超声乳化导致的高温缺陷，从而保证了表面活性剂始终具有良好的活性以及乳化油中分散相含量的准确性，从而可以在满足稳定性和组分精确地的基础上，通过增加乳化参数而达到减小分散相粒径的目的；2.本专利技术在确定的最佳复合表面活性剂的亲连续相亲分散相平衡值时，乳化液的稳定性更好；控制一定的超声乳化参数，该乳化油分散相粒径分布更加均匀，平均粒径更细微，且乳化油在燃烧过程中表现出的微爆效果也较好，有利于促进油气混合，提高燃烧效率并降低有害气体的排放。附图说明图1是按照本专利技术的优选实施例所构建的分散相超微细粒径乳化油乳化装置结构图；图2是按照本专利技术的优选实施例所构建的乳化罐盖俯视图；图3是按照本专利技术的优选实施例所构建的乳化罐体俯视图；图4是按照本专利技术的优选实施例所构建的搅拌叶片、叶轮和刮液头的结构图，其中，(a)是搅拌叶片的俯视图，(b)是叶轮和刮液头的俯视图，(c)是罐体中搅拌叶片和叶轮的俯视图，(d)是罐体中搅拌叶片和叶轮的侧视图，(e)刮液头的截面图；图5是按照本专利技术的优选实施例所构建的搅拌电机支撑座截面局部放大图；图6是按照本专利技术的优选实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，其特征在于，该装置包括乳化罐、搅拌机构、超声乳化机构、滑动机构和温度控制机构，其中：/n所述乳化罐的罐体(4)用于盛装待细微化处理液体，所述搅拌机构设置在所述罐体中，用于对所述罐体中的待细微化处理液体进行低频搅拌，所述滑动机构设置在所述罐体外，其与所述搅拌机构连接，用于调整所述搅拌机构在所述罐体中的位置，并在乳化过程中带动搅拌轴上下移动实现乳化液的整体混合，所述超声乳化机构用于发出超声波对所述罐体中的待细微化处理液体进行超声高频剪切和粉碎，所述温度控制机构用于调控所述罐体内的温度，使其满足表面活性剂活性要求及精确的组分含量需求；/n所述搅拌机构包括搅拌轴(12)、搅拌叶片(14)和刮液单元(13)，其中，所述搅拌轴(12)为所述搅拌叶片和刮液单元的中心旋转轴，所述搅拌叶片和刮液单元交错分布在所述搅拌轴上，所述刮液单元(13)包括叶轮(1301)和刮液头(1302)，所述叶轮(1301)沿所述罐体截面的圆周上均匀分布着多根轮毂，所述刮液头(1302)设置在轮毂的末端，与所述罐体的内壁接触，用于刮除粘附在所述罐体内壁上的乳化液。/n
【技术特征摘要】
1.一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，其特征在于，该装置包括乳化罐、搅拌机构、超声乳化机构、滑动机构和温度控制机构，其中：
所述乳化罐的罐体(4)用于盛装待细微化处理液体，所述搅拌机构设置在所述罐体中，用于对所述罐体中的待细微化处理液体进行低频搅拌，所述滑动机构设置在所述罐体外，其与所述搅拌机构连接，用于调整所述搅拌机构在所述罐体中的位置，并在乳化过程中带动搅拌轴上下移动实现乳化液的整体混合，所述超声乳化机构用于发出超声波对所述罐体中的待细微化处理液体进行超声高频剪切和粉碎，所述温度控制机构用于调控所述罐体内的温度，使其满足表面活性剂活性要求及精确的组分含量需求；
所述搅拌机构包括搅拌轴(12)、搅拌叶片(14)和刮液单元(13)，其中，所述搅拌轴(12)为所述搅拌叶片和刮液单元的中心旋转轴，所述搅拌叶片和刮液单元交错分布在所述搅拌轴上，所述刮液单元(13)包括叶轮(1301)和刮液头(1302)，所述叶轮(1301)沿所述罐体截面的圆周上均匀分布着多根轮毂，所述刮液头(1302)设置在轮毂的末端，与所述罐体的内壁接触，用于刮除粘附在所述罐体内壁上的乳化液。
2.如权利要求1所述的一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，其特征在于，所述叶轮(1301)中的轮毂与所述刮液头(1302)之间的夹角为90°～180°。
3.如权利要求1所述的一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，其特征在于，所述刮液头(1302)的材料为聚苯醚、聚四氟乙烯、聚丙烯等树脂材料中的一种，该刮液头测截面呈平行四边形或三角形，其侧边与所述搅拌轴的夹角为30°～60°，便于向下刮液。
4.如权利要求1所述的一种分散相超细微粒径乳化油制备装置，其特征在于，所述罐体的上端设置有切向的注液口(2)，该切向注液口使得进入的液体形成旋转层流，下端设置有出液口(7)，所述罐体的底部设置有隔板(8)，该隔板向所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆文，曹俊辉，王宇洲，张华兵，成晓北，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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