DE1111874B

DE1111874B - Verfahren zur Aufbereitung fluessiger Kraftstoffe fuer die Verbrennung in Brennkraftmaschinen und Verbrennungsanlagen

Info

Publication number: DE1111874B
Application number: DED31798A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Reinhold Kamps; Dr-Ing Max Eitel; Dr Wilhelm Sibert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1953-05-15
Filing date: 1953-05-15
Publication date: 1961-07-27

Description

Verfahren zur Aufbereitung flüssiger Kraftstoffe für die Verbrennung in Brennkraftmaschinen und Verbrennungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung flüssiger Kraftstoffe für die Verbrennung in Brennkraftmaschinen und Verbrennungsanlagen durch Verschäumen des Kraftstoffes mit der Luft mit Hilfe von schaumbildenden Stoffen.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoff-Luftgemisches in Schaumform als Betriebsmittel für Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchem dem Kraftstoff vor oder bei seiner Vermischung mit Luft zur Erleichterung der Schaumbildung Saponin oder Stoffe ähnlicher Wirkung zugesetzt werden. Es läßt sich ohne weiteres zeigen, daß mit einer Saponinlösung ein Verschäumen von Kraftstoff schlechthin ausgeschlossen ist. Werden dem Kraftstoff 5 bis 6 % einer Lösung von Saponin in Wasser zugegeben, so wird wohl das Wasser, aber kein Kraftstoff verschäumt. Der gebildete Schaum erweist sich jedenfalls als nicht brennbar.
Ferner ist ein Verfahren zum Betriebe von Brennkraftmaschinen bekannt, das in der Verwendung einer außerhalb des Verbrennungsraumes der Maschine gebildeten Emulsion von Kohlenwasserstoffen mit einer an sich in diesen unlöslichen Flüssigkeit als Betriebsmittel besteht. Zweck des Verfahrens ist es, Kohlenwasserstoffe, wie Steinkohlenteeröl od. dgl., in Vergasermaschinen als Betriebsstoff -verwendbar zu machen. Dabei wird beispielsweise eine Emulsion aus 1.00 bis 300 Teilen Benzol, 100 Teilen Steinkohlenteeröl, 10 bis 20 Teilen 3- bis 10%iger Seifenlösung und gegebenenfalls 10 Teilen Alkohol und Leuchtpetroleum hergestellt. An Stelle von Seifenlösung werden auch Natronlauge und Schwefelkohlenstoff empfohlen. Eine Verschäumung dieser Emulsion wird nicht angestrebt. Versuche, das Verschäumen durch Schütteln herbeizuführen, zeigten, daß der Zusatz von Äthylalkohol eine Schaumbildung verhindert und bei Zusatz von Natronlauge nur wenig und instabiler Schaum entsteht. Ferner ist versuchsmäßig belegt, daß mit 5 bis 6,0/9 Seifenlösung als Zusatz sich weder Benzol noch Benzin verschäumen lassen. Die beschriebenen Emulsionen wurden vor einem halben Jahrhundert als Kraftstoff vorgeschlagen und kommen begreiflicherweise für neuzeitliche Brennkraftmaschinen nicht in Betracht.
Es ist ferner bekannt, Motorbrennstoffe mit flüssigen Aminderivaten aromatischer Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise mit Anilin zu versetzen.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß dem Kraftstoff Kondensationsprodukte des Äthylenoxyds mit Fettalkoholen, Fettsäuren oder Phenolen zugesetzt werden, welche die Oberflächenspannung des Kraftstoffes erniedrigen, so daß er bei der Gemischbildung in Schaum oder Tröpfchen kleinen Durchmessers übergeführt wird.
Die Schaumbildung wird begünstigt, wenn dem Kraftstoff außerdem erfindungsgemäß geringe Mengen eines Amins, z. B. Anilin, zugesetzt werden. Auch bei Mitverwendung geringer Mengen eines fetten Öles oder Wasser ist eine Verminderung der Oberflächenspannung des Kraftstoffes und eine Erhöhung der Beständigkeit des Kraftstoffschaumes zu beobachten.
Unter den genannten Bedingungen tritt das Schäumen des Kraftstoffes besonders leicht durch Schütteln, Rühren oder Hindurchsaugen von Luft mittels einer Fritte von großer Oberfläche ein. Liegt ein für das Schäumen des Kraftstoffes günstiger oder wesentlicher Umstand nicht vor, so bewirkt die Herabsetzung der Oberflächenspannung durch die zugesetzten Stoffe doch eine außerordentliche Verkleinerung des Durchmessers der in einem Vergaser, einer Düse od. dgl. gebildeten Kraftstofftröpfchen.
Auf Grund zahlreicher durchgeführter Versuche können folgende Mengenangaben für die Anteile von Kraftstoff und Zusätzen als beispielhaft gelten: etwa 5 %- oxäthylierter Dodecylalkohol, 95 % Benzin oder Kraftstoff, oder etwa 5 0/0 oxäthylierter Dodecylalkohol, 0,01% Wasser, etwa 95 % Benzin oder Kraftstoff, oder etwa 5 % Äthylphenyloxäthylat, 0,01 0/a Wasser, etwa 95 % Benzin oder Kraftstoff, oder etwa 5 % Äthylphenyloxäthylat, 95 % Benzin oder Kraftstoff. Man hat übrigens den Motorbrennstoffen zur Verhinderung der Schlammbildung Salze von Sulfonsäuren der Erdölkohlenwasserstoffe bzw. Salze organischer alicyclischer Carbonsäuren, z. B. der Naphtensäuren, neben Reinigungs- und Auflösungsmitteln zugesetzt. Es wurden mit gleichen Stoffmengen wie bei den vorstehend aufgeführten Beispielen Vergleichsversuche angestellt, um Kraftstoffe mittels eines Erdölkohlenwasserstoffsulfonats zu verschäumen. Es ergab sich eine sehr geringe Schaummenge, die 5 bis 10 % des erfindungsgemäß erzielbaren Effektes ausmacht. Der Zweck der Erfindung ist mit einer so geringfügigen Verschäumung des Kraftstoffes aber nicht zu verwirklichen.
Zwecks Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind verschiedene Wege gangbar. So können die genannten Zusätze dem Kraftstoff im Behälter zugegeben werden. Bei einer anderen Ausführungsweise des Verfahrens werden die Zusätze dem Kraftstoff unmittelbar vor der Verbrennung, z. B. vor oder in dem Vergaser bzw. bei Einspritzung im Diesel- oder Ottomotor vor oder in der Düse beigemischt.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nur einem Teil des zur Verbrennung gelangenden Kraftstoffes schaumbildende bzw. die Tröpfchengröße vermindernde Zusätze beizugeben. Ferner ist vorgesehen, den Kraftstoff zusätzlich zu den geschilderten Verfahren mit Luft zu verrühren, ihn zusammen mit Luft durch poröse Stoffe zu saugen oder anderweitig mechanisch aufzubereiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Aufbereitung flüssiger Kraftstoffe für die Verbrennung in Brennkraftmaschinen und Verbrennungsanlagen durch Verschäumen des Kraftstoffes mit der Luft mit Hilfe von schaumbildenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftstoff Kondensationsprodukte des Äthylenoxyds mit Fettalkoholen, Fettsäuren oder Phenolen zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftstoff geringe Mengen eines Amins, z. B. Anilin, zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftstoff geringe Mengen eines fetten Öles zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftstoff geringe Mengen Wasser zugesetzt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze dem Kraftstoff im Behälter zugegeben werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze dem Kraftstoff unmittelbar vor der Verbrennung, z. B. vor oder in dem Vergaser bzw. bei Einspritzung im Diesel- oder Ottomotor vor oder in der Düse, zugemischt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des zur Verbrennung gelangenden Kraftstoffes schaumbildende Zusätze erhält. B. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff zusätzlich mit Luft durch poröse Stoffe gesaugt, verrührt oder anderweitig mechanisch aufbereitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 856 682, 422 701, 520 487; schweizerische Patentschrift Nr. 68 384; USA.-Patentschriften Nr. 2 527 987, 2 575 003.