Emulsificação ultrassônica de biodiesel e diesel-água

O que é Emulsão de Água Diesel?

Para entender melhor o que é uma emulsão diesel-água, primeiro devemos discutir o processo de emulsificação de líquidos.Quimicamente falando, um líquido emulsionado, também conhecido como dispersão, é um líquido no qual partículas distribuídas de um material são dispersas em outro material.

Uma emulsão diesel-água é uma mistura de água, óleo diesel e vários aditivos.É importante observar que o óleo diesel, que é um óleo, não se dissolve na água.Isto significa que quando a água é dispersa no combustível diesel, ela pode ser emulsionada, mas nunca formará um líquido homogêneo.

Onde os combustíveis emulsionados são usados?

A mistura de água, óleo diesel e diversos aditivos, conhecida como emulsão diesel-água, pode ser utilizada em qualquer motor diesel.

No entanto, é importante compreender que, devido à adição de água à mistura de combustível, a energia que o gerador pode produzir é reduzida.Os combustíveis emulsionados têm uma compensação em que uma maior redução nas emissões corresponderá a uma maior redução na capacidade do gerador.A redução da capacidade variará dependendo dos níveis de emissões que se pretende alcançar, mas as reduções típicas da capacidade rondam os 10-35%.

Muitas vezes, a combinação do uso de uma emulsão diesel-água com um gerador diesel eficiente proporciona melhor consumo de combustível da emulsão.Em muitos casos, os benefícios de um melhor consumo de combustível e da redução das emissões nocivas do motor superam em muito a redução de potência do motor, aquém do desejável.Além da capacidade de utilizar emulsões de diesel como fonte de combustível, existem benefícios secundários, incluindo a mitigação das altas temperaturas resultantes da combustão, bem como a redução de emissões.

Diminuição das temperaturas de combustão

Em muitos casos, é desejável reduzir e controlar a quantidade de calor que um motor ou gerador produz sob carga.O aumento do calor pode causar desgaste prematuro dos componentes do motor, quebra de fluidos e redução da vida útil do equipamento.Muitos estudos mostraram que o uso de uma emulsão diesel como fonte de combustível pode efetivamente diminuir a temperatura de combustão, o que produz todos os benefícios de uma temperatura operacional mais baixa, incluindo o aumento da eficiência do motor, redução do desgaste dos componentes e aumento da vida útil do equipamento.

O outro benefício principal da emulsão de água combustível que diminui a temperatura de operação é que isso pode aumentar a eficiência térmica do motor.Por definição, a eficiência térmica é a relação entre o trabalho realizado por um motor e a quantidade de calor produzida pelo combustível e pelo motor durante o mesmo tempo de trabalho.Maior eficiência térmica significa equipamento com funcionamento mais frio e melhor consumo de combustível.

Emulsões ultrassônicas de água em combustível

O ultrassom potente é uma tecnologia bem conhecida e comprovada para criar emulsões de tamanho fino com gotículas na faixa de mícron e nano.A tecnologia de emulsificação ultrassônica é baseada em forças de cisalhamento cavitacionais.Por cavitação ultrassônica, as gotículas de água e combustível são minimizadas para o tamanho nano e são misturadas para produzir uma emulsão de tamanho fino (nano/mini).

Para a emulsificação ultrassônica em linha, os fluxos separados de combustível e água podem ser ajustados com precisão para garantir uma proporção constante de água e combustível.

Os homogeneizadores ultrassônicos podem ser instalados diretamente antes da bomba injetora para que a emulsão homogênea água-combustível possa ser injetada imediatamente no motor e o armazenamento da emulsão combustível seja evitado.Quando a emulsão água-combustível é injetada na câmara de combustão, as gotículas de água evaporam rapidamente devido às altas temperaturas, pois o ponto de ebulição da água é muito menor que o do combustível.Durante o processo de vaporização, as gotículas de água explodem de forma microexplosiva e desintegram o combustível em gotículas menores.

Assim, a água-combustível é atomizada na câmara de combustão para que o combustível e o ar na câmara de combustão sejam melhor misturados e o combustível possa ser completamente queimado.As gotas muito pequenas oferecem uma superfície de partícula muito alta, resultando em uma grande interface água-óleo de baixa tensão, o que melhora ainda mais a atomização. Isto aumenta a eficiência da combustão, resultando finalmente numa redução significativa dos custos de combustível, que excede os custos da emulsificação. A tecnologia de mistura ultrassônica é um processo em linha, que pode ser facilmente adaptado em motores existentes.O motor em si não requer modificações.

Benefícios ambientais e econômicos:

menores emissões de NOx

reduzir emissões de fuligem

consumo de combustível reduzido

combustão mais completa

temperaturas de combustão de pico mais baixas

menos incrustações na caldeira