乳化油

乳化油是由基礎油加入適量的防銹劑、乳化劑而制得的一種產品。油基外觀在常溫下為棕黃色至淺褐色半透明均勻油體。根據用途不同分為1號、2號、3號、4號。其中1號防銹性較好，2號清洗性較好，3號極壓性較好，4號是透明型的（適用於特種要求的金屬加工冷卻亦可作內燃機冷卻液）。乳化油與水按一定比例混合，調制成乳化液，具有防銹、清洗、極壓性能，適用於金屬加工、切削等過程中作為冷卻液使用。

乳化油

乳化油是由基礎油加入適量的防銹劑、乳化劑而制得的一種產品。油基外觀在常溫下為棕黃色至淺褐色半透明均勻油體。根據用途不同分為1號、2號、3號、4號。其中：1號防銹性較好，2號清洗性較好，3號極壓性較好，4號是透明型的（適用於特種要求的金屬加工冷卻亦可作內燃機冷卻液）。乳化油與水按一定比例混合，調制成乳化液，具有防銹、清洗、極壓性能，適用於金屬加工、切削等過程中作為冷卻液使用。

主要用途

　　乳化油主要用於綜采工作麵的液壓支架中。液壓支架是綜采工作麵的關鍵設備之一，它由立柱、油缸、頂梁、底座、各種控制閥及管路組成，它的支撐、升降、移動、推溜和過載保護都是借助壓力液體——高含水液壓液，在一定結構的管路和控制元件組成的系統中流動，來實現能量的傳遞和轉化。 　　適用於金屬加工的黑色、有色金屬工件進行多工位加工和常用機床的車、鉆、鏜、鉸、功絲、壓延的工序的高速、高精度切削、並能提高刃具耐用度和切削效率。

性能解析

通過專用設備進行乳化

　　通常所說的乳化油是將燃油(汽油、柴油或重油)70%～90％加水近30%～10％(質量

乳化油

比，下同)，再加添加劑0.5％～1％，而後通過專用設備進行乳化。使油液成為油包水型分子基團，該分子基團的顆粒一般為0.5～10 μm，顆粒越小、越均勻，乳化油的穩定期越長，一般1～6個月，乳化油的油水分離即破乳，破乳後將失去其性能。

燃燒過程的物理作用即所謂“微爆”理論

　　乳化油燃燒過程的物理作用即所謂“微爆”理論。油包水型分子基團，油是連續相，水是分散相。由於油的沸點比水高，受熱後水總是先達到沸點而蒸發或沸騰。當油滴中的壓力超過油的表麵張力及環境壓力之和時，水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發生爆炸，形成更細小的油滴，這就是所說的微爆或稱二次霧化。爆炸後的細小油滴更容易燃燒。因此，油液燃燒的更完全，使內燃機或油爐達到節能之效果。化學作用即水煤氣反應。許多文獻在談到乳化油節能、降污的原因時，指出瞭水煤氣反應的重要性。在缺氧條件下，燃料中由於高溫裂解產生的碳粒子，能與水蒸氣反應生成CO和H2，使碳粒子能充分燃燒，提高瞭燃燒率，降低瞭排煙中的煙塵含量，經環保部門檢測，煙度可降低50%。

減輕大氣污染和節約能源的雙重效果

　　通過上述的微爆及水煤氣反應，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節約能源的雙重效果。但是獲得此雙重效果是有條件的。例如，柴油機使用乳化柴油，在氣缸內高壓條件下，由於油滴蒸發速率受到抑制，因此，延長瞭油滴的蒸發時間。油滴中的水分在此時間內不斷蒸發，微爆力度相對減弱。從微爆角度認識，柴油機不可能獲得大幅度節油的效果。但在氣缸內缺氧的條件下容易得到滿足，為水煤氣反應創造瞭條件。乳化柴油在柴油機的運行實驗證明，除節能、降污的效果外，氣缸不腐蝕、不磨損、不積炭，其動力性能基本保持不變。又如，常壓工業鍋爐具備產生微爆與水煤氣反應的雙重條件，故常壓工業鍋爐使用乳化重油可以收到良好的效果。

水在其中起到的“媒介”作用

　　前麵談到的微爆也好，水煤氣反應也好，都離不開水，水在其中起到的作用被稱為“媒介”作用。在上述過程中水不會消耗，也不會增加，它的綜合作用是使碳粒子得到充分燃燒，抑制NOx的生成。這是否意味著摻水越多越好呢?不然，許多實驗證明，摻水量增加，柴油打火難度也增加，甚至打不著火；摻水量增加，柴油機動力性能下降。另外，在燃燒過程中，大量的潛熱與顯熱被蒸氣帶走，增加瞭排煙熱損失，降低瞭熱效率。因此，摻水量的多少十分重要，適量摻水既節能又降污，摻水量過大反而達不到預期效果。這也是符合辯證法的。摻水量的多少有個“度”，眾多實驗認為這個度為10%～30％(30%時打火啟動比較容易)。水在起媒介作用的同時，高溫、高壓的水蒸氣，在膨脹過程中也要做功(即蒸汽機原理)，這部分功同油燃燒做功一樣被利用。這是水的第2個作用。

粒度

　　乳液中油包水型粒子的直徑和微爆有關，對乳化液的穩定更為重要。粒子直徑愈小，油滴中水的質量減少，而油膜的表麵張力相對增加，穩定期愈長；但油滴太小，也會因上述原因使微爆力度下降。乳化柴油粒度為1～10 μm，而且5 μm的占90%是比較好的。 　　對重油來說，乳化比較困難，但一旦乳化成功，卻不容易破乳。原因之一是水和重油的密度很接近；另外，重油中含有瀝青質和石蠟，它就是一種天然乳化劑。乳化重油粒度一般為2～20 μm，而且10 μm以下占90%就可以瞭。

生產工藝

　　把油、水、添加劑放在一起使之混合，並形成油包水型粒子，直徑在μm數量級，穩定期3個月乃至半年，制造起來是有一定難度的。 　　首先是添加劑的選擇。添加劑和燃油的熱值、閃點、穩定期等因素均有關系。此外，還要考慮燃油的經濟性。添加劑性能很好，但若不經濟，制成的乳化油比柴油或汽油還要昂貴，顯然是沒有市場的，因而也是沒有前途的。我們的許多研究，不能走向市場，這恐怕是一個重要原因。因此，添加劑的選取需要做大量的實驗，從中優化出理想的添加劑配方，這個配方視應用對象不同而有不同。 　　乳化油的制取可用機械的方法把按比例配好的油、水、添加劑進行攪拌、剪切、混合、霧化等使粒子直徑達到要求。 　　報道中也有用機械進行初混而後通過超聲的辦法促使油、水、添加劑乳化的。超聲用於化學反應稱為聲化學，在聲化學中超聲乳化可加速化學反應過程，提高反應產率，避免某些副反應，降低反應條件等。超音波在液體媒質中傳播時會出現機械的、熱的及空化等作用機制，對傳聲媒質產生一系列的效應。超聲乳化的主要優點是不用或少用表麵活性劑。超聲發生器通過換能器將能量傳遞給油液。現已出現10 kW/h處理幾千升設備。 　　近年來也有把磁化技術用於燃油乳化的報道。

優點

　　乳化油用於外燃與內燃設備的燃燒具有節能與降污兩種效果，對於輕油與重油都具有普遍意義。限於客觀條件，有時微爆與水煤氣反應不能兼得，降污效果明顯，但節能效果欠佳。遇到這種情況，往往國人就持冷漠態度。這就是80年代乳化研究進入低谷的一個原因。一些農民朋友，一看乳化油是白色(柴油摻水)，與柴油顏色不同，於是就輕易認為乳化油不好，這種認識也帶有盲目性。在國外，把降污放在瞭更為重要的地位，這恐怕是應用乳化油超前於我們的一個原因。說到底降污也是一個經濟問題，大氣污染瞭，回過頭來再治理大氣還是要花錢的。

未來發展

　　人類將進入21世紀，中國作為人口大國，隨著人民生活水平的提高，能耗(估且隻講汽油與柴油)水平也在迅速提高。而天然石油的儲量卻是有限的，在積極探索新能源的同時，節約用油勢在必行。 　　乳化油既是節能油也是改善環境的綠色燃料油。貫徹節能與環保兩大基本國策與之有著密切的關系。當前應重視起乳化油的研究，特別是基礎理論的研究要有所突破。單純的微爆理論與水煤氣理論還不能解釋眾多的異常現象，因而也限制瞭應用開發的突破，在實踐中也要根據內燃與外燃的需要，輕油與重油的不同優選不同的表麵活性劉，形成系列產品，使乳化油產品為我國人民服務，為人類造福，可以肯定，乳化油的應用前景是十分廣闊的。

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