IT202000020803A1 - Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio - Google Patents

Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio Download PDF

Info

Publication number
IT202000020803A1
IT202000020803A1 IT102020000020803A IT202000020803A IT202000020803A1 IT 202000020803 A1 IT202000020803 A1 IT 202000020803A1 IT 102020000020803 A IT102020000020803 A IT 102020000020803A IT 202000020803 A IT202000020803 A IT 202000020803A IT 202000020803 A1 IT202000020803 A1 IT 202000020803A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
mixing tank
mixing
magnetic field
mixture
dynamic magnetic
Prior art date
Application number
IT102020000020803A
Other languages
English (en)
Inventor
Enrico Carlo Fumagalli
Original Assignee
Quantumkore Innovation Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quantumkore Innovation Inc filed Critical Quantumkore Innovation Inc
Priority to IT102020000020803A priority Critical patent/IT202000020803A1/it
Priority to US18/024,260 priority patent/US20230330611A1/en
Priority to EP21762139.0A priority patent/EP4225481A1/en
Priority to AU2021336818A priority patent/AU2021336818A1/en
Priority to CA3193423A priority patent/CA3193423A1/en
Priority to PCT/IB2021/057825 priority patent/WO2022049463A1/en
Publication of IT202000020803A1 publication Critical patent/IT202000020803A1/it

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B01F23/411—Emulsifying using electrical or magnetic fields, heat or vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B01F23/411—Emulsifying using electrical or magnetic fields, heat or vibrations
    • B01F23/4111—Emulsifying using electrical or magnetic fields, heat or vibrations using vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B01F23/414—Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
    • B01F23/4145—Emulsions of oils, e.g. fuel, and water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/21—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • B01F25/52—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle with a rotary stirrer in the recirculation tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/80—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations
    • B01F31/84—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations for material continuously moving through a tube, e.g. by deforming the tube
    • B01F31/841—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations for material continuously moving through a tube, e.g. by deforming the tube with a vibrating element inside the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/451—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers wherein the mixture is directly exposed to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles or for molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
    • B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
    • B01F33/8212—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles with moving and non-moving stirring devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1266—Inorganic compounds nitrogen containing compounds, (e.g. NH3)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/505—Mixing fuel and water or other fluids to obtain liquid fuel emulsions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00—Components of fuel compositions
    • C10L2200/02—Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0295—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00—Components of fuel compositions
    • C10L2200/04—Organic compounds
    • C10L2200/0407—Specifically defined hydrocarbon fractions as obtained from, e.g. a distillation column
    • C10L2200/0438—Middle or heavy distillates, heating oil, gasoil, marine fuels, residua
    • C10L2200/0446—Diesel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2250/00—Structural features of fuel components or fuel compositions, either in solid, liquid or gaseous state
    • C10L2250/08—Emulsion details
    • C10L2250/084—Water in oil (w/o) emulsion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

TITOLO
?APPARATO PER STABILI NANO-EMULSIONI DI ACQUA IN GASOLIO?.
DESCRIZIONE
Campo dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un apparato e ad un processo per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio. La presente invenzione si riferisce in particolare alla produzione di emulsioni acqua/gasolio per motori diesel a combustione interna con lo scopo di ridurre gli inquinanti generati dalla combustione stessa.
Stato dell?arte
L?aumento risultante dei costi del carburante e gli standard di emissione sempre pi? rigorosi hanno spinto i ricercatori a studiare nuove soluzioni per aumentare l?efficienza dei motori e ridurre le emissioni per il futuri sistemi di trasporto e per le centrali di generazione di energia elettrica.
I motori diesel stanno ottenendo sempre pi? attenzione nei trasporti, nelle applicazioni industriali e agricole grazie alla loro elevata efficienza ed affidabilit?. Anche i trasporti hanno visto una crescita negli ultimi decenni a causa della nuova richiesta di veicoli per uso personale con motore a combustione interna.
I motori diesel presentano inoltre il grave svantaggio di un aumento delle emissioni di ossidi di azoto NOx. La futura legislazione per il controllo delle emissioni di scarico dei veicoli limiter? le emissioni di NOx a livelli molto bassi.
Poich? la formazione di emissioni di NOx dipende fortemente dalla temperatura di esercizio, sono stati sviluppati vari metodi, tra cui la tecnologia di ricircolo dei gas di scarico ed il ritardo dei tempi di iniezione del carburante per abbassare la temperatura massima, riducendo cos? le emissioni di NOx.
Anche l?iniezione di acqua ? un metodo efficace per ridurre le emissioni di NOx. L?uso dell?acqua nei motori diesel ha molti vantaggi. Ad esempio, l?acqua pu? ridurre efficacemente la temperatura di picco di fiamma e quindi ridurre le emissioni di NOx.
La maggior parte dei metodi per introdurre acqua nel motore consiste nei seguenti: iniezione di acqua nel cilindro usando un iniettore separato, nebulizzazione di acqua nel collettore di aspirazione ed emulsioni acqua/gasolio.
I primi due metodi sono accompagnati da un significativo aumento delle emissioni di idrocarburi incombusti HC e monossido di carbonio CO.
Nel contempo, la presenza di acqua liquida nella camera di combustione provoca la contaminazione dell?olio e un aumento dell?usura del motore.
Per superare questi svantaggi derivanti dall?iniezione di acqua sulle prestazioni del motore, sono stati sviluppati carburanti in emulsione acqua/gasolio, che consiste nell?aggiunta di tensioattivi per ridurre la tensione superficiale dell?olio e dell?acqua, attivare la loro superficie e massimizzare le loro aree di contatto superficiale in modo da formare un fase gocce finemente disperse.
Le goccioline di emulsione sono normalmente stabilizzate per mezzo di tensioattivi o polimeri anfifilici. Il tensioattivo adsorbito causa l?abbassamento della tensione di interfaccia tra le molecole d?acqua ed il gasolio che favorisce ulteriormente l?emulsione e stabilizza la gocciolina contro la coalescenza mediante repulsione statica o elettrostatica.
Il documento WO2016/074903 illustra un apparato per la preparazione di una microemulsione acqua/gasolio, il quale ? composto da un?unit? di alimentazione di gasolio, un?unit? di alimentazione di una composizione emulsionante, un'unit? di alimentazione di acqua, un serbatoio di miscelazione ed un dispositivo di miscelazione collegato operativamente al serbatoio di miscelazione. La microemulsione acqua/gasolio si ottiene facendo ricircolare un lotto contenuto nel serbatoio di miscelazione e composto dal gasolio, dalla composizione emulsionante e dall?acqua attraverso un condotto di ricircolo ed attraverso un dispositivo di miscelazione.
Il documento WO2016/074904 riporta una microemulsione di acqua in gasolio per motori diesel a combustione interna, composta dal 5,0 al 30,0% in peso di acqua, dal 95,0 al 70,0% in peso di gasolio, e una composizione emulsionante, con tensioattivi, in quantit? non superiore al 3,0% in peso.
In questo campo, il Richiedente ha osservato che i processi standard di formazione delle emulsioni di carburante e le prestazioni delle emulsioni di carburante da esse ottenute possono essere migliorati.
Il Richiedente ha percepito la necessit? di migliorare le seguenti propriet? di tali emulsioni di carburante:
? maggiore stabilit? dell'emulsione nel tempo;
? nessun uso di tensioattivi per raggiungere la stabilit?;
? persistenza dell?emulsione in presenza di variazioni di energia termica e/o cinetica nel combustibile durante lo stoccaggio;
? maggiore riduzione delle emissioni nocive durante la combustione;
? migliore efficienza di combustione.
Il Richiedente ha percepito che la diminuzione della dimensione media delle goccioline durante i processi di formazione dell?emulsione del carburante permette di aumentare molte delle propriet? sopra citate.
Il Richiedente ha riscontrato che l?uso di nano-particelle di magnetite attivate attraverso un campo magnetico dinamico, per ottenere un?emulsione di carburante, migliora ognuna delle propriet? delle emulsioni di carburante sopra elencate.
Il Richiedente ha inoltre riscontrato che l?utilizzo di nano-particelle di magnetite attivate tramite un campo magnetico dinamico in combinazione (effetto sinergico) con la miscelazione attraverso un dispositivo di miscelazione e/o un dispositivo di cavitazione permette di migliorare nettamente ciascuna delle propriet? sopra elencate delle emulsioni di carburante.
Sommario dell?invenzione
In un primo aspetto, l?invenzione si riferisce ad un apparato per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio.
L?apparato per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio comprende:
almeno un?unit? di alimentazione di gasolio;
almeno un?unit? di alimentazione di acqua;
almeno un?unit? di alimentazione di nano-particelle di magnetite;
un serbatoio di miscelazione in comunicazione di fluido con l?unit? di alimentazione del gasolio, con l?unit? di alimentazione dell?acqua e con l'unit? di alimentazione delle nano-particelle di magnetite;
almeno un condotto di ricircolo che presenta estremit? opposte collegate al serbatoio di miscelazione;
almeno una pompa posta su detto condotto di ricircolo e configurata per far ricircolare una miscela composta dal gasolio, dall?acqua e dalle nano-particelle di magnetite.
L?apparato comprende inoltre almeno un generatore di campo magnetico dinamico accoppiato operativamente al condotto di ricircolo e configurato per generare un campo magnetico dinamico all?interno di almeno una sezione del condotto di ricircolo.
In un secondo aspetto, l?invenzione si riferisce ad un processo per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio.
Il processo comprende:
alimentare una quantit? predeterminata di gasolio in un serbatoio di miscelazione; alimentare una quantit? predeterminata di acqua, eventualmente demineralizzata, nel serbatoio di miscelazione;
alimentare una quantit? predeterminata di nano-particelle di magnetite nel serbatoio di miscelazione;
far ricircolare un lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprendente il gasolio, l?acqua e le nano-particelle di magnetite attraverso un condotto di ricircolo comprendente un dispositivo di miscelazione e/o un dispositivo di cavitazione; in cui un flusso della miscela che scorre attraverso il condotto di ricircolo ? anche sottoposto ad un campo magnetico dinamico per muovere le nano-particelle di magnetite e promuovere l?emulsione;
scaricare il lotto di emulsione dal serbatoio di miscelazione;
opzionalmente, rimuovere le nano-particelle di magnetite dall?emulsione.
Il Richiedente ha verificato che le nano-particelle di magnetite che si muovono attraverso i fluidi ad alta velocit? e con un intervallo di dimensioni medie di 1-100 nanometri creano turbolenze a livello nanometrico e contribuiscono alla formazione nell?emulsione di goccioline di dimensioni sostanzialmente pi? piccole. L?energia magnetica viene trasformata in energia cinetica su scala nanometrica, che riduce le dimensioni medie delle goccioline durante la formazione dell?emulsione. Pertanto, le prestazioni delle emulsioni di carburante note possono essere notevolmente migliorate.
Il Richiedente ha inoltre verificato che l?uso delle nano-particelle di magnetite presenta una serie di caratteristiche migliori a quelle dei processi precedenti per la preparazione di emulsioni di acqua nel gasolio.
Una prima caratteristica ? che le nano-particelle di magnetite non hanno un ciclo di isteresi. La magnetizzazione preliminare non altera il loro stato permanente. In altre parole, dal punto di vista delle prestazioni, le nano-particelle di magnetite mostrano propriet? magnetiche che possono essere attivate e disattivate.
Una seconda caratteristica ? che le nano-particelle di magnetite hanno dimensioni medie delle goccioline che vanno da 1 a 100 nanometri. Pi? grande ? la dimensione mediana delle goccioline, pi? tensioattivo ? necessario per stabilizzare la gocciolina e pi? piccole variazioni di energia termica e/o cinetica possono dissolvere l?emulsione.
Una terza caratteristica ? che le nano-particelle di magnetite sono chimicamente neutre rispetto ai fluidi in emulsione.
Di seguito sono presentati ulteriori aspetti dell?invenzione.
In un aspetto, almeno un dispositivo di miscelazione ? posto ad un?estremit? di detto condotto di ricircolo.
In un aspetto, il ricircolo del lotto di miscela nella serbatoio di miscelazione comprende: far passare la miscela attraverso almeno un dispositivo di miscelazione. In un aspetto, il ricircolo del lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprende: l'applicazione del campo magnetico dinamico alla miscela che scorre attraverso detto almeno un dispositivo di miscelazione.
In un aspetto, il ricircolo del lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprende: spruzzare la miscela nel serbatoio di miscelazione attraverso detto almeno un dispositivo di miscelazione.
In un aspetto, detto almeno un dispositivo di miscelazione ? costituito da un condotto per un flusso della miscela, detto condotto si estende lungo una direzione principale e presenta un ingresso e un?uscita.
In un aspetto, almeno l?uscita di detto almeno un dispositivo di miscelazione ? posizionata all?interno del serbatoio di miscelazione ed ? configurata per spruzzare la miscela ricircolata nel serbatoio.
In un aspetto, detto almeno un dispositivo di miscelazione ? posto a sbalzo rispetto ad una sezione di tubo del condotto di ricircolo.
In un aspetto, una pluralit? di detti dispositivi di miscelazione sono installati all?interno del serbatoio di miscelazione.
In un aspetto, una pluralit? di dispositivi di miscelazione sono posizionati ad un?estremit? di rispettive sezioni di tubo del condotto di ricircolo.
In un aspetto, le direzioni principali dei dispositivi di miscelazione sono inclinate rispetto ad un asse centrale del serbatoio di miscelazione per impartire un movimento di rotazione alla miscela nel serbatoio di miscelazione, spruzzando la miscela ricircolata nel serbatoio.
In un aspetto, un rotore ? installato in modo da poter ruotare all'interno del condotto e si estende lungo tutto il condotto di detto almeno un dispositivo di miscelazione. In un aspetto, il rotore comprende una pluralit? di proiezioni radiali.
In un aspetto, la pluralit? di proiezioni radiali comprende almeno una coppia, opzionalmente una pluralit? di coppie, di proiezioni radiali; in cui le proiezioni radiali di ogni coppia si sviluppano lungo direzioni radiali opposte.
In un aspetto, la pluralit? di proiezioni radiali comprende almeno un assieme, opzionalmente una pluralit? di assiemi, di quattro proiezioni radiali disposte a croce. In un aspetto, dette coppie e detti assiemi sono alternati lungo il rotore.
In un aspetto, le due proiezioni radiali di una coppia sono ruotate di un primo angolo predefinito rispetto alle due proiezioni radiali di una coppia adiacente; opzionalmente in cui detto primo angolo predefinito ? di 90?.
In un aspetto, le quattro proiezioni radiali di un assieme sono ruotate di un secondo angolo predefinito rispetto alle quattro proiezioni radiali di un assieme adiacente; opzionalmente, in cui detto secondo angolo predefinito ? di 30?.
In un aspetto, le quattro proiezioni radiali di un assieme sono ruotate di un terzo angolo predefinito rispetto alle due proiezioni radiali di una coppia adiacente; opzionalmente, in cui detto terzo angolo predefinito ? di 30?.
In un aspetto, ognuna delle quattro proiezioni radiali di ogni assieme ha una forma prismatica.
In un aspetto, le due proiezioni radiali di ogni coppia hanno una forma cilindrica. In un aspetto, detto almeno un generatore di campo magnetico dinamico ? accoppiato a detto almeno un dispositivo di miscelazione e la sezione del condotto di ricircolo con il campo magnetico dinamico ? il condotto del dispositivo di miscelazione.
In un aspetto, detto almeno un generatore di campo magnetico dinamico ? posto intorno al rotore.
In un aspetto, detto almeno un dispositivo di miscelazione ? costituito da un alloggiamento tubolare che delimita il condotto e ospita il rotore, in cui il rotore ruota all?interno dell'alloggiamento tubolare.
In un aspetto, detto almeno un generatore di campo magnetico dinamico ? posto intorno all?alloggiamento tubolare.
In un aspetto, un attuatore o un motore ? collegato al rotore per far ruotare il rotore. In un aspetto, il generatore di campo magnetico dinamico o un altro generatore di campo magnetico ausiliario pu? essere utilizzato per ruotare il rotore del dispositivo di miscelazione, come un motore elettrico.
In un aspetto, almeno un dispositivo di cavitazione, opzionalmente una pluralit? di dispositivi di cavitazione, ?/sono posizionati sul condotto di ricircolo.
In un aspetto, almeno un dispositivo di cavitazione ? posto su un rispettivo tubo di mandata del condotto di ricircolo, dove il tubo di mandata si estende da uno scarico della pompa fino al serbatoio di miscelazione, opzionalmente fino ad uno dei dispositivi di miscelazione posti nel serbatoio di miscelazione.
In un aspetto, un tubo di ritorno del condotto di ricircolo si estende da un?estremit? di aspirazione di detto tubo posto nel serbatoio di miscelazione fino ad un?aspirazione della pompa.
In un aspetto, detto almeno un dispositivo di cavitazione comprende: un canale per un flusso della miscela, detto canale si estende lungo una direzione principale e presenta un ingresso e un?uscita.
In un aspetto, un sonotrodo ? installato all?interno del canale ed ? configurato per generare onde sonore.
In un aspetto, detto almeno un generatore di campo magnetico dinamico ? accoppiato al dispositivo di cavitazione e la sezione del condotto di ricircolo con il campo magnetico dinamico ? il canale del dispositivo di cavitazione.
In un aspetto, ricircolare il lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprende: far passare la miscela attraverso almeno un dispositivo di cavitazione.
In un aspetto, ricircolare il lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprende: generare onde ultrasoniche nella miscela attraverso almeno un dispositivo di cavitazione.
In un aspetto, ricircolare il lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprende: applicare il campo magnetico dinamico alla miscela che scorre attraverso detto almeno un dispositivo di cavitazione.
In un aspetto, il sonotrodo comprende una pluralit? di lamine installate all'interno del canale e attuatori per far vibrare le lamine.
In un aspetto, le lamine sono disposte secondo una forma elicoidale.
In un aspetto, le lamine delimitano un percorso a spirale attraverso il canale.
In un aspetto, almeno un?unit? di alimentazione di ammoniaca ? in comunicazione di fluido con il serbatoio di miscelazione.
In un aspetto, almeno un?unit? di alimentazione del metanolo ? in comunicazione di fluido con il serbatoio di miscelazione.
In un aspetto, il processo comprende: alimentare una quantit? predeterminata di ammoniaca e/o di metanolo nel serbatoio di miscelazione in modo che il lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione comprenda anche ammoniaca e/o metanolo. In un aspetto, il serbatoio di miscelazione comprende una pluralit? di pinne o alette che sporgono da una superficie interna di detto serbatoio di miscelazione.
In un aspetto, le pinne o alette sono dirette radialmente verso l?interno.
In un aspetto, ciascuna delle pinne o alette si estende parallela rispetto all?asse centrale del serbatoio di miscelazione.
In un aspetto, le nano-particelle di magnetite sono immagazzinate nell?unit? di alimentazione delle nano-particelle di magnetite e alimentate al serbatoio di miscelazione sotto forma di fluido ferromagnetico.
In un aspetto, la miscela comprende dallo 0% al 20% di acqua.
In un aspetto, la miscela comprende dall?1% al 2% di fluido ferromagnetico.
In un aspetto, la miscela comprende dall?1% al 2% di ammoniaca.
In un aspetto, la miscela comprende dal 5% al 10% di metanolo.
In un aspetto, il gasolio ? diesel e/o biodiesel.
In un aspetto, le nano-particelle di magnetite vengono rimosse magneticamente dall?emulsione.
In un aspetto, le nano-particelle di magnetite possono essere riutilizzate.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi saranno chiariti dalla descrizione dettagliata di una forma realizzativa preferita, ma non esclusiva, di un apparato e di un processo per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio secondo la presente invenzione.
Descrizione dei disegni
Tale descrizione verr? qui di seguito riportata con riferimento all?insieme dei disegni, forniti solo a titolo esemplificativo e non limitativo, nei quali:
La Figura 1 mostra una vista schematica in pianta di un apparato secondo l?invenzione;
La Figura 2 ? una vista in elevazione laterale dell?apparato di Figura 1;
La Figura 3 ? una vista in sezione di un serbatoio di miscelazione dell?apparato di Figura 2;
La Figura 4 ? una vista ingrandita di una parte della Figura 3;
La Figura 5 ? una vista dettagliata in sezione di un dispositivo mostrato nella Figura 4;
La Figura 6 mostra una vista prospettica tridimensionale di un elemento del dispositivo di Figura 5; e
La Figura 7 ? una vista in sezione di un altro dispositivo dell'?apparato delle Figure precedenti.
Descrizione dettagliata
Facendo riferimento alla schematica figura 1 qui allegata, un apparato per la stabile nano emulsione di acqua W in gasolio F ? identificato con il numero di riferimento 1. L?apparato 1 comprende un primo serbatoio per gasolio F che definisce un?unit? di alimentazione 2 di gasolio, un secondo serbatoio per acqua demineralizzata W che definisce un?unit? di alimentazione 3 di acqua, un terzo serbatoio per un fluido ferromagnetico che definisce un?unit? di alimentazione 4 di nano-particelle di magnetite MNP, un quarto serbatoio per ammoniaca che definisce un?unit? di alimentazione 5 di ammoniaca, un quinto serbatoio per metanolo che definisce un?unit? di alimentazione 6 di metanolo.
Tutti questi serbatoi 2, 3, 4, 5, 6 sono collegati tramite tubi ad un serbatoio di miscelazione 7 e sono quindi in comunicazione di fluido con detto serbatoio di miscelazione 7. Valvole ed altri dispositivi idonei, non mostrati, sono operativamente accoppiati ai serbatoi 2, 3, 4, 5, 6 e/o alle tubazioni per aprire o chiudere la comunicazione del fluido.
L?apparato 1 comprende inoltre quattro condotti di ricircolo 8a, 8b, 8c, 8d. Ciascuno dei condotti di ricircolo 8a, 8b, 8c, 8d comprende una pompa 9, un tubo di ritorno 10 ed un tubo di mandata 11. Il tubo di ritorno 10 ha una prima estremit? (estremit? di aspirazione 12) posta all?interno del serbatoio di miscelazione 7 e una seconda estremit? collegata ad un?aspirazione della pompa 9. Il tubo di mandata 11 ha una prima estremit? (estremit? di mandata 13) posta all?interno del serbatoio di miscelazione 7 ed una seconda estremit? collegata ad una mandata della pompa 9.
Un dispositivo di miscelazione 14 ? posizionato all?estremit? di mandata 13 di ogni condotto di ricircolo 8a, 8b, 8c, 8d. Ogni dispositivo di miscelazione 14 ? posto a sbalzo rispetto al tubo di mandata 11 ed ? installato all?interno del serbatoio di miscelazione 10 (Figura 3).
Un dispositivo di cavitazione 15 ? posizionato sul tubo di mandata 11 di ogni condotto di ricircolo 8a, 8b, 8c, 8d (Figure 1 e 2). La cavitazione si riferisce alla formazione di un rapido collasso delle bolle in un liquido. La cavitazione pu? essere prodotta in diversi modi: ad esempio con ugelli ad alta pressione, miscelatori a rotore-statore o processori ad ultrasuoni. In tutti questi sistemi, l?energia in ingresso viene trasformata in attrito, turbolenze, onde e cavitazione. Questo processo produce un elevato calore e pressione locali e repentini riscaldamento e raffreddamento. La turbolenza risultante crea nei liquidi un?agitazione sufficiente a livello di micron per rompere la tensione superficiale ed accelerare la formazione di nano-emulsioni.
Il serbatoio di miscelazione 7 ha una pluralit? di pinne o alette 18 che sporgono da una superficie interna di detto serbatoio di miscelazione 7 (Figura 3). Le pinne o alette sono rivolte radialmente verso l?interno e ciascuna delle pinne o alette si estende parallela rispetto ad un asse centrale X-X del serbatoio di miscelazione 7. Le pinne o alette appaiono come costole sulla superficie interna di detto serbatoio di miscelazione 7.
I tubi dei condotti di ricircolo 8a, 8b, 8c, 8d e i tubi provenienti dai serbatoi 2, 3, 4, 5, 6 entrano nel serbatoio di miscelazione 7 in corrispondenza di una parte superiore di detto serbatoio 7. Il serbatoio di miscelazione 7 ha anche una bocca di scarico 16 posizionata in corrispondenza di una parete inferiore di detto serbatoio e collegata ad una tubazione di scarico 17.
Ogni dispositivo di miscelazione 14 comprende (Figure 4, 5 e 6) un alloggiamento tubolare 19 che delimita un condotto 20 ed ospita un rotore 21 all?interno di detto condotto 20, in modo che il rotore 21 possa ruotare all?interno dell?alloggiamento tubolare 19. Il rotore 21 si estende lungo tutto il condotto e pu? essere sostenuto nell?alloggiamento tubolare 19 tramite cuscinetti, non mostrati. Un attuatore o motore, non mostrato, ? collegato meccanicamente al rotore 21 per far ruotare il rotore 21 intorno ad un asse di rotazione Y-Y, che ? anche un asse principale dell?alloggiamento tubolare 19 e del condotto 20.
Il condotto 20 si estende lungo una direzione principale parallela al rispettivo asse principale Y-Y ed ha un ingresso collegato all?estremit? di mandata 13 del tubo di mandata 11 ed un?uscita 22 rivolta verso il serbatoio di miscelazione 7. Le direzioni principali dei dispositivi di miscelazione 7 sono inclinate rispetto all?asse centrale X-X.
Il rotore 21 comprende (Figura 6) una pluralit? di proiezioni radiali e dette proiezioni radiali comprendono una pluralit? di coppie 23 di proiezioni radiali ed una pluralit? di assiemi 24 di quattro proiezioni radiali ciascuna disposta a croce. Dette coppie 23 e detti assiemi 24 sono alternati lungo il rotore. Nella rappresentazione illustrata, il rotore 21 comprende otto coppie 23 e otto assiemi 24.
Le due proiezioni radiali di ogni coppia 23 si sviluppano lungo direzioni radiali opposte ed hanno una forma cilindrica a sezione circolare. Le due proiezioni radiali di una coppia 23 sono ruotate di un primo angolo predefinito di 90? rispetto alle due proiezioni radiali di una coppia 23 adiacente.
Ognuna delle quattro sporgenze radiali di ogni assieme 24 ha una forma prismatica a sezione rettangolare. Le quattro proiezioni radiali di un assieme 24 sono ruotate di un secondo angolo predefinito di 30? rispetto alle quattro proiezioni radiali di un assieme adiacente e dette quattro proiezioni radiali di un assieme 24 sono ruotate di un terzo angolo predefinito di 30? rispetto alle due proiezioni radiali di una coppia adiacente 23.
Un generatore di campo magnetico dinamico 25 ? accoppiato operativamente al dispositivo di miscelazione 14. Il generatore di campo magnetico dinamico 25 comprende una pluralit? di elettromagneti o bobine 26 opportunamente alimentati/e, poste in un alloggiamento tubolare ausiliario 27 che circonda l?alloggiamento tubolare 19. La pluralit? di elettromagneti o bobine ? alloggiata in una sede cilindrica delimitata tra l?alloggiamento tubolare ausiliario 27 e l?alloggiamento tubolare 19 (Figura 4).
Il generatore di campo magnetico dinamico 25 ? configurato per generare un campo magnetico dinamico all?interno del condotto 20 del dispositivo di miscelazione 14. In una forma realizzativa, non mostrata, il generatore di campo magnetico dinamico o un altro generatore di campo magnetico ausiliario pu? essere utilizzato per far ruotare il rotore del dispositivo di miscelazione 14, come un motore elettrico.
Ogni dispositivo di cavitazione 15 comprende un rispettivo alloggiamento tubolare 28 che delimita un canale 29 che si estende lungo una direzione principale e presenta un ingresso 30 e un'uscita 31. Un sonotrodo 32 ? installato all?interno del canale 29 ed ? configurato per generare onde sonore ad ultrasuoni. Il sonotrodo 32 comprende una pluralit? di lamine 33 installate all?interno del canale 29 ed attuatori, non mostrati, configurati per far vibrare le lamine 33 e generare le onde sonore ultrasoniche. Le lamine 33 sono disposte secondo una forma elicoidale e delimitano un percorso a spirale attraverso il canale 29.
Un generatore di campo magnetico dinamico 25 ? anche accoppiato operativamente ad ogni dispositivo di cavitazione 15 per generare un campo magnetico dinamico anche all?interno del canale 29 del dispositivo di cavitazione 15. Questo generatore di campo magnetico dinamico 25 pu? avere la stessa struttura del generatore di campo magnetico dinamico 25 accoppiato al dispositivo di miscelazione 14.
Un?unit? di controllo 100 pu? essere collegata alle valvole, alle pompe 9, ai dispositivi di miscelazione 14, ai dispositivi di cavitazione 15, ai generatori di campi magnetici dinamici 25 per controllare l?apparato 1.
Durante l?uso e secondo il processo della presente invenzione, il fluido ferromagnetico pu? essere preparato come segue.
Le nano-particelle di ossido di ferro super-paramagnetico (Fe3O4) vengono prima sintetizzate. Le nano-particelle di Fe3O4 sono preparati tramite precipitazione chimica utilizzando sali ferrosi in un mezzo alcalino e poi sono stericamente stabilizzate con acido oleico C18H34O2 e poli-12-idrossistearico. Le nano-particelle di magnetite purificata MNP sono disperse in olio minerale inibito per trasformatori con una densit? di 824 kg/m<3 >e una viscosit? di 3,08 mPa-s a 15?C. Una tale sospensione colloidale di particelle magnetiche mono-dominio ? chiamata fluido ferromagnetico. Questa sospensione colloidale esiste come un ferrofluido neutro che ? chimicamente inerte e che viene attivato solo attraverso il campo magnetico dinamico.
I serbatoi 2, 3, 4, 5, 6 sono riempiti rispettivamente con diesel e/o biodiesel F, acqua demineralizzata W, fluido ferromagnetico, ammoniaca e metanolo.
Quantit? predeterminate di diesel e/o biodiesel F, acqua demineralizzata, fluido ferromagnetico, ammoniaca e metanolo vengono immessi nel serbatoio di miscelazione 7. Ad esempio: 75% di diesel e/o biodiesel F, 15% di acqua demineralizzata W, 2% di fluido ferromagnetico, 1% di ammoniaca, 7% di metanolo. Le nano-particelle di magnetite MNP possono essere aggiunte all?acqua W prima dell?emulsione.
Nel serbatoio di miscelazione 7 riempito, i dispositivi di miscelazione 14 o almeno le loro uscite 22 sono immersi/e in un lotto di miscela comprendente il diesel e/o biodiesel F, l?acqua demineralizzata W, il fluido ferromagnetico, l?ammoniaca e il metanolo precedentemente immessi nel serbatoio di miscelazione 7.
Le pompe 9 sono attivate per far ricircolare il lotto attraverso i condotti di ricircolo 8a, 8b, 8c, 8d e detto serbatoio di miscelazione 7. Un flusso della miscela fluisce dal serbatoio di miscelazione 7, attraverso le estremit? di aspirazione 12 delle tubazioni di ritorno 10, le tubazioni di ritorno 10, le pompe 9, le tubazioni di mandata 11, nel serbatoio di miscelazione 7 e di nuovo nelle estremit? di aspirazione 12. Pertanto, la miscela scorre attraverso i canali dei dispositivi di cavitazione 15. In detti dispositivi di cavitazione 15, la miscela ? sottoposta alle onde ultrasoniche ed ai campi magnetici dinamici.
La miscela scorre anche attraverso i condotti 20 dei dispositivi di miscelazione 14. In detti dispositivi di miscelazione 14, la miscela viene miscelata meccanicamente dai rotori rotanti 21 e sottoposta anche ai campi magnetici dinamici.
In uno stato spento, se non ? presente un campo magnetico dinamico, le nanoparticelle di magnetite MNP esistono all?interno della miscela, ma sono cineticamente inerti. In uno stato attivo, con il campo magnetico attivato, il campo dinamico altera la direzione e l?intensit? di detto campo secondo uno schema preimpostato, in modo tale che le nano-particelle di magnetite si muovono all?interno dell?emulsione secondo uno specifico schema (circolare, casuale, ecc.). Le nanoparticelle di magnetite che si muovono attraverso la miscela ad alta velocit? e con un intervallo di dimensioni medie di 1-100 nanometri creano turbolenze a livello nanometrico e contribuiscono alla formazione di gocce di dimensioni sostanzialmente pi? piccole nell?emulsione.
Nel caso in cui le nano-particelle di magnetite attivate dal campo magnetico dinamico siano utilizzate in combinazione (effetto sinergico) con la miscelazione tramite il dispositivo di miscelazione 14 e/o tramite il dispositivo di cavitazione 15, le prestazioni dell?emulsione sono massimizzate attraverso la diminuzione della dimensione media delle goccioline di emulsione e la diminuzione della necessit? di stabilit? indotta da tensioattivi delle nano-emulsioni.
A causa dell?azione dei dispositivi di miscelazione 14 e della pressione generata dalle pompe 9, la miscela viene spruzzata nel serbatoio di miscelazione 7 dai dispositivi di miscelazione 14. Poich? i dispositivi di miscelazione 14 sono inclinati rispetto all?asse centrale X-X del serbatoio di miscelazione 7, alla miscela viene impresso un movimento di rotazione che impatta anche contro le pinne o alette 18. Alla fine del processo, si ottiene un?emulsione stabile di acqua W in gasolio F e il lotto di emulsione pu? essere scaricato dal serbatoio di miscelazione 7 attraverso la bocca di scarico 16 ed il tubo di scarico 17.
Le nano-particelle di magnetite MNP nell?emulsione possono essere rimosse dall?emulsione senza danneggiare l?emulsione stessa, ad esempio possono essere rimosse magneticamente, e possono essere quindi riutilizzate.
In alcune forme realizzative, non mostrate nelle figure allegate, il o i generator/i di campo magnetico dinamico 25 pu?/possono essere posizionato/i in altri siti lungo il/i canale/i di ricircolo.
In alcune forme realizzative, non mostrate nelle figure allegate, il o i generator/i di campo magnetico dinamico 25 pu?/possono essere accoppiato/i solo al/ai dispositivo/i di miscelazione o solo al/ai dispositivo/i di cavitazione.
In alcune forme realizzative, la rotazione del/i rotore/i 21 pu? essere causata dal campo magnetico dinamico generato dal generatore di campo magnetico dinamico/i 25 che circonda il rotore 21.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Apparato per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio, comprendente: almeno un?unit? di alimentazione di gasolio (2);
almeno un?unit? di alimentazione di acqua (3);
almeno un?unit? di alimentazione di nano-particelle di magnetite (4);
un serbatoio di miscelazione (7) in comunicazione di fluido con l?unit? di alimentazione di gasolio (2), con l?unit? di alimentazione di acqua (3) e con l?unit? di alimentazione di nano-particelle di magnetite (4);
almeno un condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) con estremit? opposte collegate al serbatoio di miscelazione (7);
almeno una pompa (9) posta su detto condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) e configurata per far ricircolare una miscela composta dal gasolio (F), dall?acqua (W) e dalle nano-particelle di magnetite (MNP);
almeno un generatore di campo magnetico dinamico (25) accoppiato operativamente al condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) e configurato per generare un campo magnetico dinamico all?interno di almeno una sezione del condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d).
2. L?apparato della rivendicazione 1, comprendente almeno un dispositivo di miscelazione (14) posto ad un?estremit? di detto condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d);
di cui detto almeno un dispositivo di miscelazione (14) comprende:
un condotto (20) per un flusso della miscela, detto condotto (20) estendosi lungo una direzione principale (X-X) e presentando un ingresso ed un?uscita (22); un rotore (21) installato in modo da poter ruotare all?interno del condotto (20) ed estendentesi lungo tutto il condotto (20);
in cui il rotore (20) comprende una pluralit? di proiezioni radiali;
in cui almeno l?uscita (22) di detto almeno un miscelatore (14) ? posizionata all'interno del serbatoio di miscelazione (7) ed ? configurata per spruzzare la miscela ricircolata nel serbatoio (7);
in cui detto almeno un generatore di campo magnetico dinamico (25) ? accoppiato al miscelatore (14) e la sezione del condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) con il campo magnetico dinamico ? il condotto (20) del miscelatore (14).
3. L?apparato della rivendicazione 2, comprendente una pluralit? di detti dispositivi di miscelazione (14) installati all?interno del serbatoio di miscelazione (7), in cui le direzioni principali (X-X) dei dispositivi di miscelazione (14) sono inclinate rispetto ad un asse centrale (X-X) del serbatoio di miscelazione (7) per imprimere un movimento rotatorio alla miscela nel serbatoio di miscelazione (7) spruzzando la miscela ricircolata nel serbatoio (7).
4. L?apparato della rivendicazione 1 o 2 o 3, comprendente almeno un dispositivo di cavitazione (15) posto sul condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d); in cui detto almeno un dispositivo di cavitazione (15) comprende:
un canale (29) per un flusso della miscela, detto canale (29) estendentesi lungo una direzione principale e presentante un ingresso (30) e un?uscita (31);
un sonotrodo (32) installato all?interno del canale (29) e configurato per generare onde sonore;
in cui detto almeno un generatore di campo magnetico dinamico (25) ? accoppiato al dispositivo di cavitazione (15) e la sezione del condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) con il campo magnetico dinamico ? il canale (29) del dispositivo di cavitazione (15).
5. L?apparato della rivendicazione 4, in cui il sonotrodo (32) comprende una pluralit? di lamine (33) installate all?interno del canale (29) es una pluralit? di attuatori per far vibrare le lamine (33); in cui le lamine (33) delimitano un percorso a spirale attraverso il canale (29).
6. Processo per stabili nano emulsioni di acqua in gasolio, comprendente: ? alimentare una quantit? predeterminata di gasolio (F) in un serbatoio di miscelazione (7);
? immettere una quantit? d?acqua predeterminata (W) nel serbatoio di miscelazione (7);
? alimentare una quantit? predeterminata di nano-particelle di magnetite (MNP) nel serbatoio di miscelazione (7);
? far ricircolare un lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione (7) comprendente il gasolio (F), l?acqua (W) e le nano-particelle di magnetite (MNP) attraverso il condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) comprendente un dispositivo di miscelazione (14) e/o un dispositivo di cavitazione (15); in cui un flusso della miscela che scorre attraverso il condotto di ricircolo (8a, 8b, 8c, 8d) ? anche sottoposto ad un campo magnetico dinamico per muovere le nanoparticelle di magnetite (MNP) e promuovere l?emulsione;
? scaricare il lotto di emulsione dal serbatoio di miscelazione (7);
? opzionalmente, rimuovere le nano-particelle di magnetite (MNP) dall?emulsione.
7. Il processo della rivendicazione 6, in cui il ricircolo del lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione (7) comprende: far passare la miscela attraverso almeno un dispositivo di miscelazione (14) ed applicare il campo magnetico dinamico alla miscela che passa attraverso detto almeno un dispositivo di miscelazione (14).
8. Il processo della rivendicazione 6, in cui il ricircolo del lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione (7) comprende: spruzzare la miscela nel serbatoio di miscelazione (7) attraverso detto almeno un dispositivo di miscelazione (14).
9. Il processo della rivendicazione 6, 7 o 8, in cui il ricircolo del lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione (7) comprende: far passare la miscela attraverso almeno un dispositivo di cavitazione (15) ed applicare il campo magnetico dinamico alla miscela che passa attraverso detto almeno un dispositivo di cavitazione (15).
10. Il processo di una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, comprendente inoltre: alimentare una quantit? predeterminata di ammoniaca e/o metanolo nel serbatoio di miscelazione (7) in modo che il lotto di miscela nel serbatoio di miscelazione (7) comprende anche ammoniaca e/o metanolo.
IT102020000020803A 2020-09-01 2020-09-01 Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio IT202000020803A1 (it)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000020803A IT202000020803A1 (it) 2020-09-01 2020-09-01 Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio
US18/024,260 US20230330611A1 (en) 2020-09-01 2021-08-26 Apparatus for stable nano emulsions of water in diesel fuel
EP21762139.0A EP4225481A1 (en) 2020-09-01 2021-08-26 Apparatus for stable nano emulsions of water in diesel fuel
AU2021336818A AU2021336818A1 (en) 2020-09-01 2021-08-26 Apparatus for stable nano emulsions of water in diesel fuel
CA3193423A CA3193423A1 (en) 2020-09-01 2021-08-26 Apparatus for stable nano emulsions of water in diesel fuel
PCT/IB2021/057825 WO2022049463A1 (en) 2020-09-01 2021-08-26 Apparatus for stable nano emulsions of water in diesel fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000020803A IT202000020803A1 (it) 2020-09-01 2020-09-01 Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000020803A1 true IT202000020803A1 (it) 2022-03-01

Family

ID=73038363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000020803A IT202000020803A1 (it) 2020-09-01 2020-09-01 Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230330611A1 (it)
EP (1) EP4225481A1 (it)
AU (1) AU2021336818A1 (it)
CA (1) CA3193423A1 (it)
IT (1) IT202000020803A1 (it)
WO (1) WO2022049463A1 (it)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2343811A1 (de) * 1973-08-30 1975-03-06 Ni I Kt I Emalirowannowo Khim Apparat zur durchfuehrung von physikalischen und chemischen prozessen in einer wirbelschicht aus ferromagnetischen teilchen
EP1560641A1 (en) * 2002-11-14 2005-08-10 K.U.Leuven Research &amp; Development Method for preparing emulsions
WO2016074904A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Eme International Limited Water in diesel oil fuel micro-emulsions.
WO2016074903A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Eme International Limited Device for mixing water and diesel oil, apparatus and process for producing a water/diesel oil micro-emulsion.

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011054111A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Newpark Canada Inc. Electrically conductive oil base drilling fluids containing carbon nanotubes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2343811A1 (de) * 1973-08-30 1975-03-06 Ni I Kt I Emalirowannowo Khim Apparat zur durchfuehrung von physikalischen und chemischen prozessen in einer wirbelschicht aus ferromagnetischen teilchen
EP1560641A1 (en) * 2002-11-14 2005-08-10 K.U.Leuven Research &amp; Development Method for preparing emulsions
WO2016074904A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Eme International Limited Water in diesel oil fuel micro-emulsions.
WO2016074903A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Eme International Limited Device for mixing water and diesel oil, apparatus and process for producing a water/diesel oil micro-emulsion.

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021336818A1 (en) 2023-05-18
CA3193423A1 (en) 2022-03-10
EP4225481A1 (en) 2023-08-16
US20230330611A1 (en) 2023-10-19
WO2022049463A1 (en) 2022-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8381701B2 (en) Bio-diesel fuel engine system and bio-diesel fuel engine operating method
KR101900637B1 (ko) 선박용 디젤 엔진의 배기 가스 정화 장치용 스크러버
KR20100034008A (ko) 물 에멀션 제조장치
EP1590558A2 (en) Methods and apparatus for combustion of fuels
JP5124145B2 (ja) 微細流体混入液体燃料の製造装置
BR112020012693A2 (pt) gerador de nano-micro bolha
JP2009293577A (ja) 燃焼効率改善装置
IT202000020803A1 (it) Apparato per stabili nano-emulsioni di acqua in gasolio
HK1025063A1 (en) Process for producing emulsions, particularly emulsions of liquid fuels and water, and apparatus used in the process
JP6422979B2 (ja) 炭化水素燃料のガス状内容物を増加させるための方法および装置
CN112096546A (zh) 发动机的高涡流进气道装置及发动机系统
US20210270171A1 (en) Vortex generators and virtual mixers for aftertreatment systems
GB2487602A (en) Diesel-water emulsions for improved engine operation
WO2019180796A1 (ja) Ｈｈｏガス混合液体燃料供給装置、及びｈｈｏガス混合液体燃料の製造方法
CN2175642Y (zh) 粘性燃油循环乳化装置
RU2766397C1 (ru) Устройство для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива
KR102264597B1 (ko) 소각용 나노버블 분무 인젝터
CN109364807B (zh) 一种乳化生物柴油制备装置
JP5497275B2 (ja) エマルション燃料製造装置
JP2011001533A (ja) エマルジョン燃料合成装置
KR20080001027A (ko) 에멀전 연료 공급 방법 및 이를 채택한 에멀전 연료 공급 장치
JP2009250171A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPH0536477B2 (it)
JP3065951B2 (ja) 水混合型液体燃料燃焼用ノズル及び燃焼方法
JP2004300988A (ja) 内燃機関の燃料供給装置