CN101265424A - 纳米燃油助燃剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米燃油助燃剂及其制备方法，在水浴恒温槽中，利用球磨机的剪切\压缩\冲击等机械作用力，依次加入下列各组分(重量百分比)，纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5－3.5％、山梨醇油酸酯：20－35％、聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％－5％、乙酰丙铜锰配合物：2－4％、丁二酰亚胺：2－3.5％、脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％、吐温或司本：1－3.5％、异戊醇：0.8－1.8％、邻苯二甲酸二异辛酯：15－25％、石油磺酸钙：1％、煤油或汽油：余量。本发明以1∶150～250的比例向燃油中加入，单缸拖拉机的节油率：8－14％，柴油机车或重油锅炉节油：8－16％，汽油内燃机节油：6－10％。

Description

纳米燃油助燃剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种使燃油燃烧率大大提高，排放污燃物COX、NOX大大减少的纳米燃油助燃剂及其制备方法。
背景技术
现有的车辆、船舶、工业锅炉均以柴油、汽油或重油做燃料，燃料在燃烧过程中由于在内燃机或锅炉内燃烧时间短，燃烧不完全，所以尾气中含有部分未完全燃烧的物质，如碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物及其它有毒物质等。这不仅造成能源浪费，而且严重污染了环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能使燃料得到充分燃烧，减少燃烧后污染物排放的纳米助燃剂以及其制备方法。
本发明采用的技术方案：一种纳米燃油助燃剂，由下列组分组成(重量百分比)：纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％
山梨醇油酸酯：20-35％；
聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％
乙酰丙铜锰配合物：2-4％
丁二酰亚胺：2-3.5％
脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％
吐温或司本：1-3.5％
异戊醇：0.8-1.8％
邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％
石油磺酸钙：1％
煤油或汽油：余量。
上述纳米燃油助燃剂的制备方法，包括下列步骤：在水浴恒温槽中，利用球磨机依靠研磨介质强烈的剪切\压缩\冲击等机械作用力，依次加入下列各组分(重量百分比)，最后制得纳米燃油助燃剂；
纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％
山梨醇油酸酯：20-35％；
聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％
乙酰丙铜锰配合物：2-4％
丁二酰亚胺：2-3.5％
脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％
吐温或司本：1-3.5％
异戊醇：0.8-1.8％
邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％
石油磺酸钙：1％
煤油或汽油：余量。
本发明的有益效果，本发明经各种机车或锅炉试验后结果如下，以1∶150～250的比例向燃油中加入纳米助燃剂：
单缸拖拉机的节油率：8-14％；
柴油机车或重油锅炉节油：8-16％
汽油内燃机节油：6-10％；
另外，因为本发明能使燃料得到充分燃烧，减少燃料燃烧后一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污染物的排放，也有利于环境保护。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述：一种纳米燃油助燃剂，由下列组分组成(重量百分比)：纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％
山梨醇油酸酯：20-35％；
聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％
乙酰丙铜锰配合物：2-4％
丁二酰亚胺：2-3.5％
脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％
吐温或司本：1-3.5％
异戊醇：0.8-1.8％
邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％
石油磺酸钙：1％
煤油或汽油：余量。
上述纳米燃油助燃剂的制备方法，包括下列步骤：在水浴恒温槽中，利用球磨机依靠研磨介质强烈的剪切\压缩\冲击等机械作用力，依次加入下列各组分(重量百分比)，最后制得纳米燃油助燃剂；
纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％
山梨醇油酸酯：20-35％；
聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％
乙酰丙铜锰配合物：2-4％
丁二酰亚胺：2-3.5％
脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％
吐温或司本：1-3.5％
异戊醇：0.8-1.8％
邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％
石油磺酸钙：1％
煤油或汽油：余量。
制备原理说明，自制球磨机有水冷夹层，变速搅拌起器，球磨机内有玛瑙球加速粉碎微米级稀土化合物，使其成为纳米级。在自制球磨机中，加入微米级稀土化合物和山梨醇油酸酯(作为分散项)。随着粉碎的增加，粒度细化；颗粒分散程度增加，颗粒之间的聚集速度也增加，当物料的粉碎速度和聚集速度较早相等时，粉碎与分散达到动态平衡，微米级稀土化合物就不能被粉碎得更细。但如果能通过强化粉碎作用以大大提高物料的粉碎速度的同时，也能采用形成“核壳”结构的强化分散方法以降低颗粒之间的聚集速度，微米级稀土化合物就可以被粉碎得更细，甚至于可能达到纳米级。本研究首先有机地结合粉碎理论和胶体化学理论、化学修饰理论，采用在以普通机械粉碎方法基础上改进的机械强化研磨的方法，在依靠研磨介质强烈的剪切\压缩\冲击等机械作用力下，将具有微米级稀土化合物粉磨成“核”，分别用对各种微米级稀土化合物具有优良分散机能的有机表面活性剂作“外壳”，在这些被粉碎成“核”的固体粒子未相互聚集之前就马上分别被这些有机表面活性剂所包围，形成具有“核壳”结构的复合粒子，使固体粒子之间形成屏障，而不相互聚集，从而使固体粒子被粉碎之后马上就被分散，实现粉碎和分散的一体化，在粉碎、分散的循环作用下，使具有“核壳”结构的复合粒子的“核”不断变小，从而制备出即能在油相中高度稳定、均匀分散，又具有优良的减摩抗磨性能的“核壳”结构的纳米高效燃油助燃剂。
制备实施例1
利用球磨机把机械化学法与化学修饰法结合起来，把微米级乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％中加入分散剂，表面活性剂和促进剂，以及中性环境友好润滑剂——合成酯邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％、煤油制备高效燃油助燃剂，并稳定存在于燃油助燃剂中。分散剂为山梨醇油酸酯：20-35％；聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％；乙酰丙铜锰配合物：2-4％；丁二酰亚胺：2-3.5％；脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％；石油磺酸钙等。表面活性剂为司本-20、司本-80、吐温-40、吐温-60等混合物。促进剂为异戊醇。将分散剂15ml、表面活性剂500ml、促进剂1600ml、环境友好润滑剂——合成酯邻苯二甲酸二异辛酯：6400ml；在1200rpm，75℃下研磨15分钟，加入160克微米级乙酰丙铜铈镧配合物，再研磨50分钟，得到高效燃油助燃剂。
制备实施例2
在球磨机中，加入微米级乙酰丙铜铈镧配合物(作为分散项)。随着粉碎的增加，粒度细化；颗粒分散程度增加，颗粒之间的聚集速度也增加，当物料的粉碎速度和聚集速度较早相等时，粉碎与分散达到动态平衡，微米级乙酰丙铜铈镧配合物就不能被粉碎得更细。但如果能通过强化粉碎作用以大大提高物料的粉碎速度的同时，也能采用形成“核壳”结构的强化分散方法以降低颗粒之间的聚集速度，微米级乙酰丙铜铈镧配合物就可以被粉碎得更细，达到纳米级。适宜研磨时间；适宜的搅拌速度；纳米添加剂最佳含量、适宜的表面活性剂与乙酰丙铜铈镧配合物的摩尔比；通过实验得到。把微米级乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％中加入分散剂，表面活性剂和促进剂，以及邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％、煤油制备高效燃油助燃剂，并稳定存在于燃油助燃剂中。分散剂为山梨醇油酸酯：20-35％；聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％；乙酰丙铜锰配合物：2-4％；丁二酰亚胺：2-3.5％；脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％；石油磺酸钙等。表面活性剂为司本-20、司本-80、吐温-40、吐温-60等混合物。促进剂为异戊醇。将分散剂15ml、表面活性剂500ml、促进剂1600ml、邻苯二甲酸二异辛酯：6400ml；在150rpm，82℃下研磨15分钟，加入160克微米级乙酰丙铜铈镧配合物，再研磨50分钟，过滤得到高效燃油助燃剂。
应用实施例1
在单缸拖拉机油箱中，以1∶250比例加入，柴油节油率为8∽12％；尾气中COX、NOX减少30％。
应用实施例2
在宝马高级轿车中，以1∶150比例加入，汽油节油率为6∽10％；尾气中COX、NOX减少43％。
应用实施例3
在重油锅炉中，以1∶150比例加入，另外加入一定比例分散剂和乳化剂，节油率为8∽13％；尾气中COX、NOX减少45％。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种纳米燃油助燃剂，由下列组分组成(重量百分比)：
纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％
山梨醇油酸酯：20-35％；
聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％
乙酰丙铜锰配合物：2-4％
丁二酰亚胺：2-3.5％
脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％
吐温或司本：1-3.5％
异戊醇：0.8-1.8％
邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％
石油磺酸钙：1％
煤油或汽油：余量。
2.权利要求1所述纳米燃油助燃剂的制备方法，包括下列步骤：在水浴恒温槽中，利用球磨机依靠研磨介质强烈的剪切\压缩\冲击等机械作用力，依次加入下列各组分(重量百分比)，最后制得纳米燃油助燃剂；
纳米乙酰丙铜铈、镧配合物：1.5-3.5％
山梨醇油酸酯：20-35％；
聚氧乙烯山梨醇油酸酯：2.5％-5％
乙酰丙铜锰配合物：2-4％
丁二酰亚胺：2-3.5％
脂肪酸聚乙二醇酯：5％～10％
吐温或司本：1-3.5％
异戊醇：0.8-1.8％
邻苯二甲酸二异辛酯：15-25％
石油磺酸钙：1％
煤油或汽油：余量。
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