乳化油的成分及分析方法

乳化油是由基礎(chǔ)油加入適量的防銹劑、乳化劑而制得的一種產(chǎn)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(jù)用途不同分為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)。其中1號(hào)防銹性較好，2號(hào)清洗性較好，3號(hào)極壓性較好，4號(hào)是透明型的（適用于特種要求的金屬加工冷卻亦可作內(nèi)燃機(jī)冷卻液）。乳化油與水按一定比例混合，調(diào)制成乳化液，具有防銹、清洗、極壓性能，適用于金屬加工、切削等過(guò)程中作為冷卻液使用。

　　性能解析：

　　通過(guò)專用設(shè)備進(jìn)行乳化

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

　　乳化油

　　比，下同），再加添加劑0.5%~1%,而后通過(guò)專用設(shè)備進(jìn)行乳化。使油液成為油包水型分子基團(tuán)，該分子基團(tuán)的顆粒一般為0.5~10 μm,顆粒越小、越均勻，乳化油的穩(wěn)定期越長(zhǎng)，一般1~6個(gè)月，乳化油的油水分離即破乳，破乳后將失去其性能。

　　燃燒過(guò)程的物理作用

　　乳化油燃燒過(guò)程的物理作用即所謂"微爆"理論。油包水型分子基團(tuán)，油是連續(xù)相，水是分散相。由于油的沸點(diǎn)比水高，受熱后水總是先達(dá)到沸點(diǎn)而蒸發(fā)或沸騰。當(dāng)油滴中的壓力超過(guò)油的表面張力及環(huán)境壓力之和時(shí)，水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸，形成更細(xì)小的油滴，這就是所說(shuō)的微爆或稱二次霧化。爆炸后的細(xì)小油滴更容易燃燒。因此，油液燃燒的更完全，使內(nèi)燃機(jī)或油爐達(dá)到節(jié)能之效果。化學(xué)作用即水煤氣反應(yīng)。許多文獻(xiàn)在談到乳化油節(jié)能、降污的原因時(shí)，指出了水煤氣反應(yīng)的重要性。在缺氧條件下，燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子，能與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了排煙中的煙塵含量，經(jīng)環(huán)保部門檢測(cè)，煙度可降低50%.

　　減輕大氣污染和節(jié)約能源的雙重效果

　　通過(guò)上述的微爆及水煤氣反應(yīng)，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節(jié)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(jī)使用乳化柴油，在氣缸內(nèi)高壓條件下，由于油滴蒸發(fā)速率受到抑制，因此，延長(zhǎng)了油滴的蒸發(fā)時(shí)間。油滴中的水分在此時(shí)間內(nèi)不斷蒸發(fā)，微爆力度相對(duì)減弱。從微爆角度認(rèn)識(shí)，柴油機(jī)不可能獲得大幅度節(jié)油的效果。但在氣缸內(nèi)缺氧的條件下容易得到滿足，為水煤氣反應(yīng)創(chuàng)造了條件。乳化柴油在柴油機(jī)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)證明，除節(jié)能、降污的效果外，氣缸不腐蝕、不磨損、不積炭，其動(dòng)力性能基本保持不變。又如，常壓工業(yè)鍋爐具備產(chǎn)生微爆與水煤氣反應(yīng)的雙重條件，故常壓工業(yè)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

　　前面談到的微爆也好，水煤氣反應(yīng)也好，都離不開(kāi)水，水在其中起到的作用被稱為"媒介"作用。在上述過(guò)程中水不會(huì)消耗，也不會(huì)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(shí)驗(yàn)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(jī)動(dòng)力性能下降。另外，在燃燒過(guò)程中，大量的潛熱與顯熱被蒸氣帶走，增加了排煙熱損失，降低了熱效率。因此，摻水量的多少十分重要，適量摻水既節(jié)能又降污，摻水量過(guò)大反而達(dá)不到預(yù)期效果。這也是符合辯證法的。摻水量的多少有個(gè)"度",眾多實(shí)驗(yàn)認(rèn)為這個(gè)度為10%~30%（30%時(shí)打火啟動(dòng)比較容易）。水在起媒介作用的同時(shí)，高溫、高壓的水蒸氣，在膨脹過(guò)程中也要做功（即蒸汽機(jī)原理），這部分功同油燃燒做功一樣被利用。這是水的第2個(gè)作用。

　　粒度

　　乳液中油包水型粒子的直徑和微爆有關(guān)，對(duì)乳化液的穩(wěn)定更為重要。粒子直徑愈小，油滴中水的質(zhì)量減少，而油膜的表面張力相對(duì)增加，穩(wěn)定期愈長(zhǎng)；但油滴太小，也會(huì)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。