脂肪酸甲酯掺水微乳化液的配制.pdf

ww. xlctutl. com
化工进展
1742
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2010年第29卷第9期
研究开发
脂肪酸甲酯掺水微乳化液的配制
陈吴,耿莉敏,薜乐,缪涛
(长安大学汽车学院,陕西西安710064)
摘要:为了制备胎肪酸甲酯掺水徽乳化液,以无水乙醇为极性助溶剂,以OP-4、SPAN80和自配表面活性剂L
为乳化荆,对微乳化液的掺水特性进行研究。研究结果表明:随着无水乙醇体积分数或乳化剂添加量的增加,
微乳化液最大掺水量增加;在3种乳化剂中,OP-4对脂肪酸甲酯掺水的微乳化效率最高;脂肪酸甲酯掺水微乳
化液可以作为然料在柴油机上使用
关键词:脂肪酸甲酯;掺水;最大掺水量;徽乳化液
中图分类号:Q623.624
文献标志码:A
文章编号:1000-6613(2010)09-1742-05
Preparation of micro-emulsion of fatty acid methyl ester with water
CHEN Hao. GENG Limin. XUE Le. MIU Tao
(School of Automobile, Chang'an University, Xian 710064, Shaanxi, China)
Abstract: Micro-emulsion of fatty acid methyl ester with water was prepared using ethanol as the polar
cosolvent and OP-4, SPAN80 and the self-made L as the emulsifier. The watering characteristics of the
prepared micro-emulsion was investigated. Results indicated that the maximal watering volume of
micro-emulsion increases with proportion increase of ethanol or emulsifier content. OP-4 showed the
highest efficiency for the micro-emulsion. The prepared micro-emulsion of fatty acid methyl ester with
water could be used as the fuel for diesel engines
Key words: fatty acid methyl ester; watering; maximal watering volume; micro-emulsion
脂肪酸甲酯俗称生物柴油,可以替代矿物柴油果。首先发现无水乙醇(下文用R表示)的加入可
在柴油机上使用。其各项使用性能和矿物柴油相近,以使脂肪酸甲酯和水形成微乳化液;其次在乳化剂
且具有CO、HC和碳烟排放低的优点;燃用脂肪酸的使用上发现表面活性剂(下文用乳化剂替代),
甲酣时NO2排放较柴油高?。因此,控制NO2SPAN80(下文用S表示)、OP-4(下文用G表示)
排放成为脂肪酸甲酯在柴油机上推广应用的重点两种油溶性乳化剂可使脂肪酸甲酯和水形成微乳化
和难点。
液。因此,脂肪酸甲酯掺水微乳化液配削就是研究
油料NO2排放高的问题可以通过掺水形成乳化不同乙醇体积比例和不同乳化剂及其添加量对脂肪
或微乳化油(降低燃烧温度)来解决,根据微乳化酸甲酯微乳化液最大掺水量的影响。
液的形成来指导脂肪酸甲酯掺水微乳化液的配制:
使用乳化剂时界面张力下降,若再加入一定质量的1实验
极性助溶剂,可将界面张力降至不可测量的程度的。1.1试剂与设备
采用表面活性剂和极性助溶剂共同配制脂肪酸甲酯
实验用脂肪酸甲酯是以大豆毛油为原料制成
掺水微乳化液
关于微乳化剂中各种试剂组分的具体确定,目收稿日期:20420修改稿目期:201051
前还没有成熟完整的理论模式来算指导,必须靠
甚金项目:国家西部交通建设科技项目(20031826253)。
第一作者简介:陈吴(1981-),男,博士,讲师。电话029-82334425;
经验积累和实验实践来确定每种组分的实际乳化效
E-mailcolen7680@126.com
ww. xlctutl. com
第9期
陈昊等:脂肪酸甲酯掺水微乳化液的配制
1743
的多种酯类混合物,为陕西天维公司副产品。实验
用无水乙醇纯度为99%,西安三浦精细化エ厂生2结果与讨论
产;乳化剂SPAN80与OP-4为南京栖霞化工有限21乳化剂S的应用
责任公司生产。发动机为郑州金牛厂生产的
表1为不同乳化剂S添加量和不同R体积比例
ZH1105W型单缸柴油机
下脂肪酸甲酯掺水微乳化波最大掺水量的实验数
1.2微乳化液配制
据,其中脂肪酸甲酯和助溶剂的数值为它们在基础
先用R和脂肪酸甲酯以一定体积比混合配制油(基础油指脂肪酸甲咱和R按一定比例配制成的
成100mL基础油。用称取质量的方法将乳化剂燃料。RX后的XX表示R在基础油中的体积比例)
加入100mL基础油之中。水量每次添加0.2mL中的体积比例;图1和图2分别为助溶剂比例对最
直到微乳化液不再澄清透明(乳状不透明)为止,大掺水量的影响和乳化剂S添加量对最大掺水量的
即确定变成乳化燃料(乳状不透明)之前的微乳影响。
化液(澄清透明)最大掺水量(最大掺水量特
实验发现脂肪酸甲酯仅在极性助溶剂乙醇的
指微乳化液的最大掺水量,而非乳化燃料的掺作用下就可以与水形成微乳化液。由图1可以看出,
水量)。
R的比例从10%增加到50%时,最大掺水量随着助
表1使用乳化剂S时实验结果
脂肪酸甲酯体积分数/%助溶剂R体积分数%乳化剂S/g最大掺水量/mL最大掺水量时微乳化状态再加0.2mL水乳化液状态
10
0.4
澄清逶明均
透明(油),水滴悬浮于油中
潑清逶明均
半透明,可看见水滴
澄清透明均
乳状
澄清逶明均一
乳状
澄清透明均一
乳白色
10
0.4
澄清逶明均
透明(油),水滴悬浮于油中
澄清透明均
半透明,可看见水滴
2.
澄清透明均
乳状
澄清透明均
4.6
澄清透明均
乳白色
0.4
澄清透明均
乳状
1.6
澄清透明均
乳状
2.4
澄清透明均
40
澄清透明均
乳状
4.8
澄清透明均
乳白色
0.6
澄清逶明均
乳状
1.8
澄清透明均
乳状
2.8
澄清透明均一
乳状
澄清透明均
乳状
澄清透明均
乳白色
0.6
澄清透明均
乳状
澄清透明均
乳状
澄清透明均
乳状
澄清透明均一
乳状
澄清透明均
乳白色