Badania wybranych właściwości fizykochemicznych mikroemulsji wodno-paliwowej

• Autorzy: Górski K. , Czerwonka D. , Bocho-Janiszewska A. , Wasilewski T. , Longwic R.

Warianty tytułu

EN

Research of the selected physicochemical properties of the water in diesel oil microemulsion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykuleopisano wyniki badań wybranych właściwości fizykochemicznych mikroemulsji wodno–paliwowych, które można zastosować do zasilania silników o zapłonie samoczynnym. Badania dotyczyły oleju napędowego, do którego wprowadzono odpowiednie surfaktanty oraz wodę w ilości 4 i 8% wagowo (m/m). W celu uzyskania mikroemulsji zastosowano dwa rodzaje niejonowych związków powierzchniowo czynnych tj. alkohol laurylowy oksyetylenowany 3 molami tlenku etylenu (Laureth – 3) oraz alkohol laurylowy oksyetylenowany 7 molami tlenku etylenu (Laureth – 7). Wprowadzenie tych związków chemicznych oraz wody do oleju napędowego pozwoliło uzyskać mikroemulsje paliwowe, które w niniejszej pracy oznaczono kodem L4 i L8. Średnica cząstek fazy rozproszonej w oleju napędowym zawiera się w zakresie 4–100 nm. Z tego powodu obydwie badane mikroemulsje są transparentne i stabilne termodynamicznie. Ich gęstość jest nieznacznie większa (o ok. 1%) w stosunku do oleju napędowego. Zauważono wyraźny wpływ wody oraz zastosowanych surfaktantów na wzrost lepkości mikroemulsji oraz jej temperatury zapłonu w stosunku do oleju napędowego. Jednocześnie badane mikroemulsje charakteryzowały się mniej korzystnymi właściwościami niskotemperaturowymi, co może utrudnić ich zastosowanie w warunkach zimowych.

EN

Paper presents research results of selected physicochemical properties of water – fuel microemulsion, which can be used as a fuel for a diesel engines. Researches were carried out for a diesel oil blended with selected surfactants and water at 4 and 8 % by weight. Tested microemulsions contained a two kinds of nonionic surfactants, ie., lauryl alcohol ethoxylates with 3 moles of ethylene oxide (Laureth - 3) and a lauryl alcohol ethoxylates with 7 moles of ethylene oxide (Laureth - 7). The addition of these chemicals and water to the diesel oil allows to formulate a fuel microemulsions marked by a code L4 and L8. The particle diameter of the dispersed phase in the diesel oil is in the range of 4-100 nm. For this reason, both tested microemulsions are thermodynamically stable and transparent. Their density is slightly greater (approx. 1%) compared to diesel oil. It was observed an impact of water and surfactants on increasing the microemulsions viscosity and the ignition temperature compared to diesel oil. At the same time the low temperature properties of tested microemulsions wereless favorable, which may hinder their use in winter conditions.

Słowa kluczowe

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; olej napędowy; mikroemulsja paliwowa

EN

diesel engine; diesel oil; fuel microemulsion

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 6
• Strony: 705--709, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Górski K.

• Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn, UTH Radom

autor

Czerwonka D.

• Katedra Towaroznawstwa i Nauk o Jakości, Katedra Chemii, UTH Radom

autor

Bocho-Janiszewska A.

• Katedra Chemii, UTH Radom

autor

Wasilewski T.

• Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Katedra Chemii

autor

Longwic R.

• Politechnika Lubelska, Katedra Pojazdów Samochodowych

Bibliografia

• 1. Yahaya Khan M., Abdul Karim Z., Hagos F. Y., Aziz A. R. A.; Tan I. M.: Current trends in water-in-diesel emulsion as a fuel. Sci. World J. 2014, 2014, No. 527472.
• 2. Lif A, Holmberg K. Water-in-diesel emulsions and related systems. Advances in Colloid and Interface Science. 2006;123- 126:231–239.
• 3. Kadota T, Yamasaki H. Recent advances in the combustion of water fuel emulsion. Progress in Energy and Combustion Science. 2002;28(5):385–404.
• 4. Armas O, Ballesteros R, Martos FJ, Agudelo JR. Characterization of light duty diesel engine pollutant emissions using wateremulsified fuel. FUEL. 2005;84(7-8):1011–1018.
• 5. Ghojel J, Honnery D, Al-Khaleefi K. Performance, emissions and heat release characteristics of direct injection diesel engine operating on diesel oil emulsion. Applied Thermal Engineering. 2006;26(17-18):2132–2141.
• 6. Haller P., Jankowski A., Kolanek Cz., Walkowiak W.: Research of water - fuel microemulsions as fuel for diesel engine. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 19, No. 3 2012.
• 7. Badrana O., S. Emeish, M. Abu-Zaid, T. Abu-Rahma, M. AlHasan, and M. Al-Ragheb. 2011, Impact of emulsified water/diesel mixture on engine performance and environment. Int. J. Thermal Environ. Eng. 3(1): 1–7.
• 8. Ithnin, A.M., Noge, H., Abdul Kadir, H. and Jazair, W.: An Overview of Utilizing Water-in-diesel Emulsion Fuel in Diesel Engine and Its Potential Research Study. J. Energy Inst. 87: 273–288 (2014).
• 9. Nadeem, M. et al. Diesel engine performance and emission evaluation using emulsified fuels stabilized by conventional and gemini surfactants. Fuel, Vol. 85, 2006, pp. 2111-2119.
• 10. Piaseczny L., Zadrąg R.: Influence Of Water-Fuel Emulsion Supply On Smoking Of Ship’s Combustion Engine. Journal of KONES Internal Combustion Engines 2003, vol. 10, 3-4.
• 11. Armas O., Ballesteros R., Martos F. J., Agudelo J. R.,: Characterization of light duty diesel engine pollutant emissions using water-emulsified fuel. Fuel, vol. 84, no. 7-8, pp. 1011–1018, 2005.
• 12. Lin, C.-Y., Wang, K.-H. Diesel engine performance and emission characteristics using three-phase emulsions as fuel. Fuel, Vol. 83, 2004, pp. 537-545.
• 13. Dantas Neto A. A., Fernandes M. R., Barros Neto E. L., Castro Dantas T. N., Moura M. C. P. A.: Alternative fuels composed by blends of nonionic surfactant with diesel and water: engine performance and emissions. Braz. J. Chem. Eng. vol.28 no.3 São Paulo July/Sept. 2011.
• 14. Fu W., Gong J., Hou L.: There is no micro-explosion in the diesel engines fueled with emulsified fuel. Chinese Science Bulletin, vol. 51, no. 10, pp. 1261–1265, 2006.