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高剪切分散微化机在重油乳化中应用 |
大家知道水是极性化合物，石油产品是非极性化合物烃类组成，水和油是不互溶的。要使二者成为不分层的混合液，一般搅拌设备是无法达到目的，而我厂制造的乳化设备是专门为燃料油乳化而精心设计制造的。它的工艺过程是将水、乳化剂、油，按一定比例：比如重油乳化水15%，乳化剂0.3%，重油85%，通过乳化专用设备时经过几百万次的高速剪切、混合、分散等，使其中的水均匀地分散乳化在油之中成为相对稳定而不分层的混合乳化油。
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这副照片是油包水型的乳化油，较亮的是水珠。
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(放大400倍) |
乳化油在燃烧过程的物理作用即所谓“微爆作用(如下图所示)，油包水型分子基团，油是连续相，水是分散相。由于油的沸点比水高，受热后水总是先达到沸点而蒸发或沸腾。当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时，水蒸气将冲破油膜的阻力使油滴发生爆炸，形成更小的油滴，这就是所说的微爆或称二次雾化，爆炸后的细小油滴与空气更加充分混合，油液燃烧的更完全，使内燃机或燃油炉达到节能之效果。
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重油微乳化之前后燃烧对比 |
高剪切分散微化机是一种新型的纳米专利技术，她具有设计先进，结构合理、功能强大、无死角、操作方便等优点，是集分散、乳化、均质等设备之精华，特别适用于中、低粘度的液-液、液-固、液-气等流体分散、乳化、均质。在流体分散乳化工艺过程中，使用本设备可以减少分散乳化剂的投放量，其功率是普通高剪切乳化机的3-5倍，最小分散细化度可达0.5μm。
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高剪切分散微化机，是由驱动马达、轴承座、乳化机头等组成，物料接触全部采用优质不锈钢，经锻造后精密组成。微化机头的转定子通过特殊锻造后内部金相组织更紧密、更加耐磨耐腐。在制造工艺上，严格把关，层层落实，每一个部件都必须由精密的数控加工中心制造完成，整机质量已达到国际同行业先进水平。
高剪切分散微化机共有四级组成，第一级的功能是在驱动马达的高速运动下，将物料快速吸入一级工作腔，进行混合、均质。在高速剪切、离心挤压下进入第二级，由于转定子的角度方向瞬间发生变化及转定子相对速度的作用下，物料在十分狭窄的工作腔内形成了强烈液滴剪切和湍流，并且产生强大冲击波，引起剧烈的振荡。使液滴不断发生变形、破碎、细化。进入第三级后，由于物料在瞬间多次改变角度、方向及流速。在流体力学效应的作用下，使物料的分散相颗粒或滴液不断受到高速剪切、挤压研磨、撞击破碎的情况下，不断细化。最后一级也是最精细的一级，由于工作腔更加狭窄，更加精密，剪切的频率更高，所以在每分钟承受几千万次的高速剪切、挤压研磨、撞击破碎后，物料得到充分的分散、乳化、细化，其最小分散细化度可达0.5μm。
高剪切分散微化机在马达的高速驱动下，重油、水、乳化剂被输送泵送入重油微化机的工作腔内，在离心力及机械运动的作用下，流体在转定子的剪切齿槽中作高速曲线运动并且承受着每分钟几千万次的高速剪切，挤压碰撞，剧烈摩擦等形成了强烈的液力剪切和湍流，并且局部产生超声波，将大分子长烃链结构的胶质、沥青质等团状混合体切割、粉碎、分散，形成了各自独立的短链微小团体，同时起到降粘作用，实现了水微粒达到平均0.5μm左右的极佳水平，并均匀分散于重油之中形成相互稳定、长久不分层的乳化状态。 |
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型号 |
处理量L-m3/h |
电机功率(kw) |
转速rpm |
进出口尺寸mm |
类型 |
级别 |
DSS-20 |
1-20L |
0.55 |
3000 |
20/15 |
卧式 |
四级 |
DSS-30 |
20-200L |
2.2 |
3000 |
32/25 |
卧式 |
四级 |
DSS-40 |
50-800L |
4 |
3000 |
40/32 |
卧式 |
四级 |
DSS-50 |
200-3000L |
7.5 |
3000 |
50/40 |
卧式 |
四级 |
DSS-60 |
1-6m3 |
11 |
3000 |
65/50 |
卧式 |
四级 |
DSS-80 |
4-12m3 |
15 |
3000 |
80/65 |
卧式 |
四级 |
DSS-100 |
8-25m3 |
22 |
3000 |
100/85 |
卧式 |
四级 |
DSS-150 |
15-50m3 |
37 |
3000 |
150/125 |
卧式 |
四级 |
DSS-200 |
25-80m3 |
55 |
3000 |
200/175 |
卧式 |
四级 |
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| 注：①表中流量范围是水作参数，处理量大时，请在出口处增加相匹配的泵输送。 |
| ②泵口压力≤0.2MPa，进出口建议按装一段软管，或金属波纹管，以防机头受压变形。 |
| ③表中电机为普通电机，可选防爆电机、ABB电机。 |
| ④根据粘度，可适当调大电机功率。 |
| ⑤严禁硬质物料进入工作腔，必要时在进口增加过滤器。 |
| ⑥可以配制保温冷却套。 |
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◆ 各类型加热炉 ◆ 锅炉、电厂
◆ 建陶加热炉 ◆ 各种钢铁厂的加热炉
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1、连续式重油微乳化技术是一种改造容易，投资少，不需要改变原有的储运工艺，仅在输油管线上增加一套由电脑控制器，流量泵，流量计及分散乳化组合设备等，组成的在线运行装置，具有简单实用，操作方便等特点，为实现乳化重油，柴油的在线自动生产创造基本条件。
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高剪切分散微化机成套设备由电气控制，混合搅拌釜，重油乳化搅拌釜，过滤器，高剪切分散微化机等设备组成，产量为1-80m3/h，也可以连续生产。
某一公司使用我厂生产的重油微化专用成套设备后，把原来的几台燃油锅炉改成燃烧乳化重油，点火温度和以前的相同，但具有加热快，易升温的特点，减少火焰中的炭粒子，改善了燃烧状况，提高了油的燃烧效率，使炉膛火焰更加变得明亮，油液燃烧的更安全，油嘴，炉膛不结焦，降低了排烟中的烟尘含量，烟囱不昌黑烟，减轻了大气污染，改善了工作环境，增加了企业的效益。
应用了微化专用设备后，一般乳化剂添加量为0.03-0.06%，水添加量为5-30%，可获得3%-20%的节油率，SOX50%，NOX20-50%，烟尘20-90%。
据有关数据表明，使用燃烧乳化重油的锅炉一般节油在8%以上，二氧化硫的排放浓度降低了22%，排放量降低了27%，氮氧化物排放浓度降低了7.6%，排放量降低了13.6%，一氧化碳排放浓度降低了25.6%，排放量降低了25.5%，烟尘排放浓度降低了29.5%，排放量降低了33.1%
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