柴油_甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值及水含量的影响
柴油一甲醇微乳化燃料的制备及燃烧特性
柴油一甲醇微乳化燃料的制备及燃烧特性柴油掺醇燃料一般采用乳化的方法配置。
乳化燃料的历史较长：2O世纪40年代出现；2O世纪60年代开始对柴油一水乳化燃料进行广泛研究；20世纪90年代，国内外学者开始研究柴油一甲醇一水乳化燃料。
这两类乳化柴油燃料都使发动机热效率有所提高，同时降低了微粒排放；但也引发功率下降和缸套生锈腐蚀等问题。
为了克服上述两种柴油乳化燃料的缺点，作者对甲醇柴油混合燃料的制取及在柴油机上的应用进行了研究。
甲醇柴油微乳化燃料配制的试验研究：经过理论分析之后，选定多种表面活性剂进行试验，根据试验结果的比较，选定油酸为主要助溶剂。
油酸、甲醇和柴油的互溶三相图如图1所示。
此主题相关图片如下：如图显示，曲线左上方是不能共溶区域，右下方是可以共溶的区域，中间为临界线，属于透明混合液的区域还有三条坐标轴。
可以看出，沿临界线，在柴油体积分数从零增大到0．4时，油酸的体积分数基本保持不变；大于0．4后，随着柴油体积分数的增加，油酸的体积分数开始减小，甲醇的体积分数也在减小，并且其减小速度较油酸快。
当油酸和甲醇的体积分数比接近1：1后，两者的体积分数比不再随柴油的体积分数变化而变化。
试验中发现，当油酸与甲醇以1：1混合后，该混合液能够与柴油以任意比值互溶。
但在与异丁醇助溶对比时发现，异丁醇的助溶能够在温差变化较大的情况下能保持很好的溶解特性，其混合液均匀、透明。
而油酸、甲醇和柴油的混合液在同样的条件下持续2周左右开始分层。
上层很薄，颜色较深。
在刚混合好时，异丁醇的助溶液均匀、稳定。
而对于油酸助溶液用肉眼可以看见，有类似微小气泡的东西由混合液内部升至液体表面的现象，并且观察液体内部时，发现有透明絮状物在游移。
鉴于异丁醇有助溶作用，在油酸、甲醇和柴油的混合液中加入异丁醇，并试图减小助溶剂(油酸，异丁醇)所占的体积分数，结果发现：每减小一个体积单位的油酸，需要加入很多体积单位的异丁醇，加入异丁醇后，混合液中的絮状漂浮物减少，并且稳定期增长。
常用乳化剂及其HLB值(干货分享)
HLB值HLB值：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。
目录HLB值简介1949年由W.C.Griffin 率先提出HLB值论点,说明表面活性剂分子中的亲水基团与亲油基团的平衡关系。
在HLB中H"Hydrophile" 表示亲水性，L为"Lipophylic"表示亲油性，B是"Balance"表示平衡的意思。
表面活性剂的亲油或亲水程度可以用HLB值的大小判别，HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。
HLB在实际应用中有重要参考价值。
亲油性表面活性剂HLB较低,亲水性表面活性剂HLB较高。
亲水亲油转折点HLB为10。
HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。
HLB值（Hydrophile-Lipophile Balance Number）称亲水疏水平衡值，也称水油度。
它既与表面活性剂的亲水亲油性有关，又与表面活性剂的表面（界面）张力、界面上的吸附性、乳化性及乳状液稳定性、分散性、溶解性、去污性等基本性能有关，还与表面活性剂的应用性能有关。
亲水亲油平衡值（HLB 值）是用来表示表面活性剂亲水或亲油能力大小的值。
1949 年Griffin 提出了HLB 值的概念。
将非离子表面活性剂的HLB 值的范围定为0 ～20 ，将疏水性最大的完全由饱和烷烃基组成的石蜡的HLB 值定为0 ，将亲水性最大的完全由亲水性的氧乙烯基组成的聚氧乙烯的HLB 值定为20 ，其他的表面活性剂的HLB 值则介于0 ～20 之间。
HLB 值越大，其亲水性越强，HLB 值越小，其亲油性越强。
随着新型表面活性剂的不断问世，已有亲水性更强的品种应用于实际，如月桂醇硫酸钠的HLB 值为40 。
HLB=亲水基的亲水性/亲油基的亲油性编辑本段胶束的结构表面活性剂由于在油- 水界面上的定向排列而具有降低界面张力的作用，所以其亲水与亲油能力应适当平衡。
乳化燃料
能源发展历程
五十年代后期，环境与发展矛盾日渐明显，石油危机开始出现，具备节能降污双重机能的燃料油掺水技术获 得重视，美国、前苏联、日本等都将该技术列为国家级重点项目进行开发研究，并取得积极的应用成果，1981年 7月召开的国际燃烧协会第一届年会上，燃料油乳化掺水燃烧被列为三大节能措施之一。我国自五十年代末起，也 在该领域进行积极研究，并取得一定成果。八十年代初，鉴于我国能源短缺，国家计委、国家科委、中科院联合 发文，组织研究乳化燃料技术，国家相关研究机构及个人纷纷投入研究，取得了一定的实用成果。
乳化生物柴油
乳化生物柴油("EBD")在大多数的柴油和生物柴油应用中可用作直接替代燃料，包括压燃式发动机（高、中、 低速柴油发动机）、燃气轮机以及小型熔炉和锅炉。乳化生物柴油的水含量取决于其应用，以及用于与柴油混合 的生物柴油的原始分量。然而，水和添加剂的总含量则与乳化柴油技术采用的相似。
生物柴油作为清洁替代燃料由可再生能源中提取而来。是唯一一种完成全面评估并根据美国清洁空气法提交 予美国环保局的替代燃料，其相对于传统柴油燃料，具有减排和健康方面的效益。使用生物柴油可减少对进口石 油的依赖，并增加柴油燃料的供应；生物柴油是一种环保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可减少一氧化碳 （CO）、碳氢化合物（HC）和颗粒物等有害物质的排放。
化学作用即水煤气反应。在高温条件下，部分水分子与未完全燃烧的炽热的炭粒发生水煤气反应，形成可燃 性气体，反应式如下：
C+H2O = CO+H2
C+2H2O = CO2+2H2
CO+H2O = CO2+H2
2H2+O2= 2H2O
上述这些反应，减少了火焰中的炭粒，提高了油的燃烧程度，改善了燃烧状况，提高了油的燃烧效率。
水包油型乳化剂的hlb值
水包油型乳化剂的hlb值摘要：I.引言A.介绍水包油型乳化剂B.说明hlb 值的重要性II.hlb 值的定义和计算方法A.hlb 值的定义B.计算方法：戴维斯法和格里芬法III.hlb 值对乳化剂性能的影响A.hlb 值与乳化剂的亲水性和亲油性之间的关系B.hlb 值对乳化剂稳定性的影响IV.不同类型的水包油型乳化剂的hlb 值A.常见水包油型乳化剂的hlb 值范围B.不同类型乳化剂的hlb 值对乳化剂性能的影响V.乳化剂选择与应用A.根据hlb 值选择乳化剂B.乳化剂在不同领域的应用VI.结论A.总结乳化剂的hlb 值的重要性B.强调根据需求选择合适的乳化剂正文：水包油型乳化剂是一种广泛应用于化妆品、食品、医药等领域的表面活性剂。
在乳化剂的应用中，hlb 值是一个重要的参数，它直接影响着乳化剂的亲水性和亲油性。
本篇文章将详细介绍水包油型乳化剂的hlb 值以及其对乳化剂性能的影响。
首先，我们需要了解什么是hlb 值。
hlb 值，即亲水亲油平衡值，是衡量表面活性剂分子中亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性的一个指标。
它反映了表面活性剂分子中亲水基团和亲油基团之间的平衡关系。
计算hlb 值的方法有戴维斯法和格里芬法，其中戴维斯法计算公式为：(H.L.B.)D = 7.16(-0.475) + 1.91.3，格里芬法则是通过比较表面活性剂分子中亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性来计算。
hlb 值对乳化剂的性能有着重要的影响。
通常情况下，hlb 值越大，乳化剂的亲水性越强，乳化剂分子在水中形成的胶束结构越稳定，乳化剂的乳化性能也就越好。
反之，hlb 值越小，乳化剂的亲油性越强，乳化剂在油水界面上的吸附能力越强，乳化剂的乳化性能也就越好。
因此，在选择乳化剂时，需要根据实际需求来选择具有合适hlb 值的乳化剂。
不同类型的水包油型乳化剂具有不同的hlb 值范围，例如聚氧乙烯醚类乳化剂的hlb 值一般在8-18 之间，聚醚类乳化剂的hlb 值一般在3-6 之间。
常用乳化剂及其HLB值
HLB值HLB值：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子，表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量，定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。
目录HLB值简介1949年由W。
C.Griffin 率先提出HLB值论点,说明表面活性剂分子中的亲水基团与亲油基团的平衡关系。
在HLB中H”Hydrophile" 表示亲水性,L为”Lipophylic"表示亲油性，B 是”Balance”表示平衡的意思。
表面活性剂的亲油或亲水程度可以用HLB值的大小判别,HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。
HLB在实际应用中有重要参考价值。
亲油性表面活性剂HLB较低，亲水性表面活性剂HLB较高.亲水亲油转折点HLB为10。
HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。
HLB值（Hydrophile—Lipophile Balance Number）称亲水疏水平衡值,也称水油度。
它既与表面活性剂的亲水亲油性有关，又与表面活性剂的表面(界面）张力、界面上的吸附性、乳化性及乳状液稳定性、分散性、溶解性、去污性等基本性能有关，还与表面活性剂的应用性能有关。
亲水亲油平衡值（HLB 值）是用来表示表面活性剂亲水或亲油能力大小的值。
1949 年Griffin 提出了HLB 值的概念。
将非离子表面活性剂的HLB 值的范围定为0 ～20 ，将疏水性最大的完全由饱和烷烃基组成的石蜡的HLB 值定为0 ，将亲水性最大的完全由亲水性的氧乙烯基组成的聚氧乙烯的HLB 值定为20 ，其他的表面活性剂的HLB 值则介于0 ～20 之间。
HLB 值越大，其亲水性越强，HLB 值越小，其亲油性越强。
随着新型表面活性剂的不断问世，已有亲水性更强的品种应用于实际,如月桂醇硫酸钠的HLB 值为40 .HLB=亲水基的亲水性/亲油基的亲油性编辑本段胶束的结构表面活性剂由于在油- 水界面上的定向排列而具有降低界面张力的作用,所以其亲水与亲油能力应适当平衡。
乳化柴油
乳化柴油乳化柴油（微乳化柴油）是水（或甲醇）和柴油通过乳化剂、助乳化剂在一定乳化设备经乳化而形成的油包水(W/O)型（透明）乳液。
一、性质微乳化柴油是视觉透明的，乳化油则是不透明的；乳化油的粒径约为0.1~10微米；微乳的乳化剂用量远大于乳化的用量；微乳化油的稳定性较乳化油的好。
二、应用特点操作简单（只需机械搅拌）；原料充足（乳化剂为植物油厂下脚料活炼油厂副产物等）能耗低（油燃烧释放热的减少低于水量的比重，即燃烧率提高）；污染少（乳化后其燃烧排放的颗粒物(PM10)、氮氧化物(NOx)明显减少）；提高燃油效率等优点（二次雾化的结果等）；税收优惠（产品为节能减排项目，享受税收减免政策，政府部门大力支持）。
三、研发背景随着经济的不断发展和世界人口的急剧增加，能源危机日益凸显，并逐渐成为制约各国经济发展的主要因素，开源和节流成为人类应对能源危机的两大主要措施。
柴油作为传统能源具有高热值、难挥发等特点，在人类活动中占有重要地位。
2006年中国柴油消费量为10 962万t，缺口840万t，国内柴油供不应求。
因此，柴油燃烧节能问题日益重要。
燃油的乳化是指在乳化剂的存在下，通过机械搅拌、超声等手段形成油包水型乳液的过程。
由于乳化柴油具有乳化过程简单、乳化油燃烧效率高、燃烧过程污染物排放少等诸多优点而备受关注。
乳化柴油的应用研究已成为燃料节能减排研究领域中的热点。
乳化柴油适用于各种拖拉机、农用运输车、抽水机、发电机、燃油热风炉、烘干炉、柴油机轮船等。
此种新型燃料与柴油性能相当，并且能大大提高燃烧效率，不污染环境，这种清洁柴油经权威机构检测，环保指标还优于柴油，价格比原柴油低1000元/吨以上，是一种经济高效的新型燃料。
四、效益分析环境效益：有赖于其独特的燃烧特性，乳化柴油发挥的环境效益远超柴油。
视乎发动机的类型、机龄和条件、服务历史、维护、占空比、驱动程序行为和水含量，广泛的测试证明了乳化柴油常见的减排幅度为：· 氮氧化物 --- 10% 至 30%· 一氧化碳 --- 10% 至 60%· 二氧化碳 --- 1% 至 3%· 颗粒物 --- 高达 60%· 烟 --- 基本上消除经济效益：·具竞争力的价格--乳化柴油不单提高制造商/分销商的边际利润，更由于政府的税务优惠或奖励政策，最终用户可以享受到成本上的节约。
甲醇柴油技术
甲醇柴油技术甲醇柴油也就是甲醇柴油混合燃料或者清洁甲醇柴油。
清洁甲醇柴油是指甲醇和柴油按一定比例混合，通过复合助溶剂的作用，使其形成稳定的均相体系，既能克服甲醇发火性差、粘度低的问题，还可以改善燃烧，降低烟度，改善排放。
由于甲醇和柴油差异较大，所以选择合适的助溶剂十分关键，过去通过水相来调整甲醇的闪点，但是现在的国家制定的甲醇柴油的相关标准中对油中水的含量在检验指标中作出了严格的规定，所以要严格控制水的存在。
目前形成甲醇柴油均相体系需要加入的助溶剂量较大，成本较高，甲醇混合比例也比较低。
但是，采用该种方法不需要对现有柴油机作大的改动，就可以获得满意的效果。
清洁甲醇柴油是国标轻柴油中按体积或重量比加入一定比例（15%，50%，90%）的变性燃料甲醇配制而成的一种环保节能燃料。
清洁甲醇柴油其外观为接近于柴油的澄清透明液体，粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车、工业锅炉、灶炉等领域。
过去市场上的做法是通过胶体表面化学原理的运用，在甲醇柴油助溶剂及配制技术上解决甲醇与柴油难以互溶的技术难题。
也就是将柴油.甲醇互溶剂通过一定的比例进行混合：一是通过助溶剂使甲醇与柴油可以不同比例混溶，且稳定期长；二是该助溶剂能够提高甲醇柴油的热效率，满足发动机的动力需求。
但是以上仅仅是物理调和的过程，在以往的车辆运用中，甲醇的闪点热值稳定性在根本上没有解决，在市场上推行运用中有一定的难度，在车辆运行中显示其动力性能受到一定的影响；咸阳新科通过几年的探索和实的车辆运用，对以前的甲醇柴油的调制方法进行了改进，从根本上解决了甲醇柴油的闪点问题，同时也提高了甲醇的热值和黏度，增加了甲醇柴油的稳定性。
产品特点，首先改变了以往的操作工艺，将甲醇进行改变其性质，提高热值调整闪点和黏度，降低腐蚀性和对橡胶的溶解性，合成为一种类似于柴油的组分，使它和柴油在优种临界状态下的自溶混合，其性质稳定性和柴油一样；其特点如下：1、动力性强：甲醇柴油助溶剂配制过程中，将甲醇进行改性调制为添加剂，从而提高了热值、增强了动力的组分，与同类产品经较，动力性增强。
水_甲醇和柴油乳化液的黏度特性实验研究
#" 乳化液的流变特性
! ! 配制乳化液时采用上述 % 种复合乳化剂， 分别按 照 2" -F 、 9" 2F 、 3" 2F 、 3" -F 和 -" 2F : 种乳化剂含 量， 配制 ## 种水相含量不同的乳化液， 共计 #,: 种" 配 制时使用超声波发生器" ! ! 乳化液中柴油、 甲醇和水含量见表 #" 表中字母 G、 ’ 和 H 和后面的数字分别表示柴油、 水和甲醇及 其乳化液中相应的质量分数" 如 G-2’#2H#2 表示乳 化燃料中含柴油 -2F 、 水 #2F 和甲醇 #2F " 乳化液配 制时先将水 & 甲醇和柴油按比例混合后加入乳化剂， 因 此， 该命名方式未将乳化剂含量标注在内"
・ 92%・
! ! 在液体碳氢燃料中加入醇类或其它有含氧基团的 液体， 可以大幅度改善燃烧排放特性， 特别是可以减少 柴油机碳烟和氮氧化物的排放" 由于醇类与碳氢化合 物互溶性不好， 乳化成为重要的应用方式" 但乳化燃料 的黏度、 表面张力等物理性质对喷雾特性有重要影响，
［ # $ %］ 从而影响乳化液燃烧与 “ 微爆” 过程 " 而上述物理
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水 0 甲醇和柴油乳化液的黏度特性实验研究
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文章编号:
1000-0925(2004)02-040-03
250031
柴油2甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值及水含量的影响
吴 楚1,魏建勤1,史春涛2(1.浙江大学动力机械及车辆工程研究所,杭州310027;2.天津大学天津内燃机研究所)
TheOptimumHLBNumberofEmulsionofDiesel2MethanolEmulsificationFuelandtheInfluenceofWaterContentonIt
WUChu1,WEIJian2qin1,SHIChun2tao2(1.TheInstituteofPowerMachineandVehicleEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;
2.TianjinInternalCombustionEngineResearchInstitute)
Abstract:Forusingdiesel2methanolemulsificationfuel,oneofthemostdifficultythingsishowtoobtainstableand
cheapdiesel2methanolemulsification.TheoptimumHLBnumberofemulsionofdiesel2methanolemulsificationfuelandtheinfluenceofwateronitwerestudied.ItisshowedthattheoptimumHLBnumberofemulsionofdiesel2methanolemulsifica2tionfuelisabout3.5,andtheoptimumHLBnumberofemulsionofdiesel2methanol2wateremulsificationfuelbecometotheoptimumHLBnumberofemulsionofdiesel2wateremulsificationfuelwhenthereiswaterindiesel2methanolemulsificationfuel.TheoptimumHLBnumberofemulsionofdiesel2methanol2wateremulsificationfueldosn’tchangewithincreasingwa2tercontent.Butdelaminationperiodchangewithincreasingwatercontent.Thedelaminationperiodofemulsificationfuelisthelongestwhenthescaleofwatertomethanolisabout40%inmethanol2waterandmethanol2waterisabout8:1indiesel2methanol2wateremulsificationfuel.Itisfavorabletoimprovethestabilityofdiesel2methanolemulsificationfueltoaddingwaterintodiesel2methanolemulsificationfuels.
摘要:柴油机中掺烧醇的最大难点之一在于难以获得价廉、稳定的柴油2甲醇乳化燃料。作者研究了柴油2甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值以及不同含水量对最佳HLB值的影响。研究结果表明:柴油2甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值在3.5左右,当柴油甲醇乳化燃料中含水形成了甲醇2水2柴油三元乳化燃料时,其最佳HLB值与柴油2水的最佳HLB值相同,且三元乳化燃料乳化剂的最佳HLB值不随含水量的增加而变化,但随着含水量增加,乳化燃料分层时间会产生变化;在柴油2甲醇2水乳化液中,当水在甲醇2水混合液中的比例为40%左右时,
甲醇2水2柴油三元乳化燃料(柴油∶甲醇+水=8∶1)的分层时间最长,即在柴油2甲醇乳化燃料中加水有利于提高乳化燃料的稳定性。关键词:内燃机;柴油;甲醇;乳化燃料;最佳HLB
KeyWords:I.C.Engine;DieselFuel;Ethanol;Emulsion;OptimumHLBNumber中图分类号:TK421.5 文献标识码:A
收稿日期:2003204225
作者简介:吴 楚(1975-),男,硕士,主要从事内燃机工作过程的研究,E2mail:weijianqin@cmee.zju.edu.cn。
1 概述近年的研究发现,当燃料中含氧量达总质量的30%时,可实现无烟燃烧。柴油机排放尾气中的烟度主要受燃料中含氧量的影响,与具体的含氧燃料的种类没有关系[1,2]。因此,从环保和经济因素考
第25卷(2004)第2期内 燃 机 工 程 NeiranjiGongcheng
Vol.25(2004)No.2虑,在柴油中掺烧甲醇非常具有吸引力。柴油机中掺烧醇的最大难点在于难以获得价廉、稳定的柴油2醇混合燃料。国内对柴油2醇乳化燃料的研究报道内容多集中在内燃机燃烧方面,对柴油2醇乳化燃料应如何配制的研究报道则相对少得多。有关柴油2醇乳化剂的论述,讨论较多的是一种定性的概念,无法定量指导具体配制过程[3,4]。目前有关乳化液形成及其稳定性的理论并不完善。在实际研究中,常用乳化剂所需要的HLB值作为配制乳化液的指导性指标,需通过大量的实验数据确定最佳HLB值。因为无论采用何种乳化剂,均在最佳HLB值时得到最大的乳化效率。因此,最佳HLB值可用来指导乳化剂配制工作,大大减少乳化剂筛选的工作量。考虑到实际使用过程中,甲醇容易吸水,作者研究了柴油2醇最佳HLB值以及不同含水量对柴油2乙醇最佳HLB值的影响。对柴油2醇乳化燃料的制备有所帮助。
2 研究方法采用机械搅拌方式制备乳化剂。自行设计的乳化器空载转速在11000r/min以上,对柴油、醇混合液的搅拌时间只需1min左右。为了避免高速搅拌时温度升高,影响乳化液的特性,制备乳化剂时持继搅拌时间不超过2min,相邻两次搅拌时间间隔不短于10min。通过比较不同转速、不同搅拌次数和乳化剂的加入顺序,发现在高转速下,柴油、醇、水或乳化剂的添加顺序、机械搅拌的次数对最终获得乳化液的分层时间没有明显影响,所以本研究在实际操作时,
将柴油、醇或水按一定比例配制好,置入烧杯中搅拌,即得到所需乳化液。采用静置等待、自然分层的办法来获得分层时间。分层时间由目测确定。使用单侧平行光源入射试样,观察者从垂直于入射光的方向观测,观测距离不大于25cm。乳化柴油形成后是均质的乳白色或乳黄色液体,一旦液体中出现可观测到的液滴或沉积物,则意味着乳化柴油已经开始分层。从静置开始到此时所经历的时间规定为分层时间。通过将等量、不同HLB值的乳化剂与相同的柴油2醇溶液配制成多个试样,测定各个试样的分层时间,确定具有最长分层时间的试样,该试样所用乳化剂所具有的HLB值为最佳HLB。各试样分层时间与最长时间之比来代表乳化效率,绘出表面活性剂的拟乳化效率图。本文对液体的浓度计算指的是某一组分的体积浓度,而非质量浓度。3 试验结果及分析3.1 柴油2醇乳化剂和柴油2水乳化剂的最佳HLB值试验中将等量、HLB值不同(从1.8到6.0)的乳化剂加入到配制好的柴油2醇混合液中,进行分层时间对比试验,得到柴油甲醇拟乳比效率曲线,如图1所示。柴油2醇混合液的组成:柴油∶甲醇=8∶1。由图1可知,当HLB值在3.5左右,柴油2醇乳化燃料的分层时间最长,即柴油2醇乳化燃料所需乳化剂的最佳HLB值在3.5附近。图1 柴油2甲醇拟乳化效率曲线3.2 水含量对柴油2醇乳化液乳化剂最佳HLB值的影响人们已经知道水对柴油2醇乳化液的分层时间产生的影响,但缺乏含水量对乳化效果影响的具体数据,而且也未论及含水量不同时最佳的HLB值是否变化。试验中使用不同含水量的甲醇2水溶液与柴油按1∶8的比例混合,在环境温度为14°C的条件下,得到各自的拟乳化效率曲线,为便于比较,将它们集中绘在图2中。图中甲醇含量是指甲醇在甲醇2水溶液中的百分含量,即甲醇体积与甲醇和水的体积和的比值。由图可知,掺水后,HLB值在3.3时分层时间最长,与纯甲醇2柴油乳化燃料的HLB值相比略小。此外,虽然加水与不加水对柴油2醇最佳HLB值有影响,但一旦加入水以后,再加大水量,最佳HLB值的变化也不大了。为了研究加入水后,最佳HLB值变化的原因,测试了柴油2水乳化燃料最佳HLB值,柴油∶水=8∶1,结果如图3所示。由图可知,HLB值在3.3时,柴油2水的拟乳化效率最高。这说明在本试验条件下,当柴油2醇乳化燃料中含水时,柴油2醇2水三元乳化燃料的最佳HLB值就会变成柴油2水的最佳HLB值。且一旦改变,变化幅度与含水量无关。
・14・ 2004年第2期 内 燃 机 工 程图2 柴油2甲醇(含水)拟乳化效率曲线图3 柴油2水拟乳化效率曲线3.3 水含量对柴油2乙醇乳化液分层时间的影响图4是14°C时,用HLB=3.3的复配乳化剂进行乳化后的柴油2醇2水乳化液的分层时间对比。甲醇含量的定义、乳化液配制条件同前。由图可以看出:水的存在对柴油2醇乳化液分层时间影响很大,
当含水量较小时,随含水量的增大,分层时间迅速延长,乳化液变得更加稳定。当甲醇含量占甲醇2水溶液的60%左右时,柴油2醇2水三元乳化燃料分层时间最长,即最稳定。由此可知,在乳化燃料中加入一定比例的水有利于柴油2醇乳化燃料的稳定性。
图4 不同含水量时柴油2甲醇2水乳化液的稳定性4 结论(1)甲醇与柴油乳化时,最佳的HLB值在3.5左
右。(2)柴油2水乳化液乳化剂的最佳HLB值在
3.3
左右。(3)柴油2醇乳化燃料一旦含水成为柴油2醇2水
三元乳化燃料,三元乳化燃料的最佳HLB值就会变成柴油2水最佳HLB值。(4)水含量对柴油2醇2水乳化液的分层时间有着
极大影响。当含水量较小时,随含水量增加,分层时间迅速变长。当水含量占水2甲醇溶液的40%时,三元乳化燃料分层时间最长。
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