簡介
醇基液體燃料主要是以甲醇、乙醇為主混配的液體燃料,甲醇是最簡單的飽和脂肪酸,分子式CH3OH,相對分子質量32.04 在常溫常壓下,純甲醇是無色透明,易揮發,可燃,略帶醇香味的有毒液體。目前的醇基
液體燃料大多數是甲醇為主也有加入少量的工業乙醇,混配的醇基液體燃料由於甲醇熱值較低,燃料消耗量從理論上講是燃用柴油的1.8倍以上,但由於醇基燃料燃燒完全,再配置效率高的燃燒設備,使其熱效率提高,甲醇燃料消耗量與柴油比完全可以達到柴油的1.3倍。所以在眾多的清潔燃料中,醇基燃料由於具有來源廣泛、豐富、排放低、燃燒徹底清潔衛生、節能環保深受用戶的歡迎。醇基燃料中的水分
醇基液體燃料在混配時應注意,不能為了降低成本而多加水,甚至燃料中甲醇含量在75%以下,密度達到0.85(體積),使燃料熱值很低。在醇基液體燃料中,可以含適量的水,含水可以提高閃點溫度,降低著火的危險,但是燃料中混入水分,對金屬腐蝕表現在兩個方面:一是水分能直接引起金屬的化學核電化學腐蝕;二是如燃料中的某些含硫及酸性腐蝕物質溶解在水中時,則加速金屬的腐蝕過程。
燃料中的游離水對金屬的危害很大,它能腐蝕各種鋼製零件。如鋼油罐、油桶、管道、閥門及其它零件。水分對低合金鋼有較強的腐蝕作用,也腐蝕銅和鋅等有色金屬,對青銅不產生腐蝕。溶解在燃料中的微量水分只能引起低含量鋼鐵腐蝕。
甲醇含水量對燃料的低熱值有雙重的降低作用。(1)水本身無熱值,應從高熱值中扣除。(2)甲醇燃燒時水變成水蒸氣,其蒸氣熱量不能利用,使熱值降低,又會帶走很多熱量,不能回收,反而增加燃料消耗。而在增加烴類增熱劑,水的存在易造成燃料分層,為此還要加助溶劑。由於甲醇熱值低,為提高熱值達到更好的燃燒效果,燃料中必須加烴,由於烴類(特別是芳烴)不容易完全燃燒,若在燃料中含有少量的水,有可能改善燃料燃燒情況,降低燃料消耗,但這與人為加水不能混為一談。
甲醇和烴類互溶性取決於溫度,甲醇含量和水的含量。在同一配比下,甲醇和烴類互溶性隨溫度升高而改善,反之而然,當混合燃料中,誰的含量增加時,甲醇與烴類互溶性下降,分層區域擴大。為適應市場對燃料需求必須混配高熱值的燃料。
醇基液體燃料的優勢
環保性。
新型醇基環保水性燃料的燃燒產物主要是H2O、CO2,具有無煙塵、無味、無壓力、無污染、使用無需煙道、無殘留物等特點。新型環保醇基水性燃料若與研製的專用灶具配合使用,各項指標能達到國家安全與環保的相關標準。
熱效性。
新型環保醇基水性燃料熱效能高,並且能完全燃燒,其汽化潛熱是汽油的3倍左右。混合燃料蒸發汽化可以使進氣溫度進一步降低,增加充氣量,提高充氣效率,燃燒速度快,改善燃燒後灶具灶頭的熱循環條件,可顯著提高燃燒效率。
經濟性。
目前新型環保醇基水性燃料綜合市場價格約為4000元/噸,有很大的價格優勢。隨著高溫氣化合成技術的完善,以及低溫低壓法和液相法生產燃料技術日臻完善,其工藝流程將得到簡化,燃料的生產成本還會逐漸降低。
實用性。
與液化石油氣、煤油、柴油等相比,新型環保醇基水性燃料價格較低,對空氣污染輕;與煤炭、柴草等固體燃料相比,可明顯減輕環境污染,並且儲運方便;與天然氣相比,不需要昂貴的管道輸送系統。加上與之配套的灶具,採用脈衝電子打火,自動調節空氣加入量,能保證燃料安全穩定燃燒。因此,環保醇基水性燃料可作為民用燃料廣泛適用於大、中、小型餐館、酒樓等場所。
安全性。
環保醇基水性燃料對人體無毒,儲存方便(鐵桶、塑膠桶均可存放),具有較高的抗爆性能,燃點也較高,不容易發生火災事故,閃點為20℃,用水即滅,比使用石油類燃料、天然氣燃料及城市燃氣類燃料安全。
醇基液體燃料的用途
醇基液體燃料目前大部分在機關學校食堂、飯店、賓館等飲食業的中餐炒灶和蒸箱灶燃用。在原有的柴油灶,更換爐頭成為醇基燃料灶。由於燃料配比熱值低和爐頭差別造成消耗量大,甚至與柴油相比達到1.7:1以上。其原因主要是為了價格競爭,甲醇中水分過多。有的燃料甲醇含量僅有73%左右,給醇基燃料造成很不好的影響。因此必須搞好醇基燃料的質量。吉林國源能源新開發有限公司已成功試用新型燃燒機,在五金廠,汽車電池廠等企業,醇基燃料用在壓鑄鋅鋁合金,電池極板的烘乾等設備上燃燒。鋅鋁合金壓鑄機每小時號柴油5kg。醇基液體燃料理論熱值6400kcal/kg 火焰溫度1260°C。在融化鋅鋁鍋常溫33°C的基礎上,融化鋅鋁錠,融化鋅鋁合金要求溫度443°C,柴油用90分鐘,醇基燃料用83分鐘達到448°C。然後連續生產16小時耗醇基燃料105kg,每小時耗油6.56kg 和柴油之比1.3125:1。壓鑄生產24小時連續不停工作,用溫控節省能源,正常工作後,醇基燃料與柴油相比可以降到1.3:1以內。上述實驗證明,醇基液體燃料不僅用於飲食業和民用,更廣泛的用於工業,如工業鍋爐、窯爐、燒陶瓷、熱風爐、烤漆噴塑、五金壓鑄、溶化銅、鋁及鋅合金等用途非常廣泛。應該說除車、船、柴油機等不能用外。凡是用柴油的地方,大部分可用醇基燃料代替,這樣不僅可以節約大量柴油,又給用戶節省了燃料費用,為社會創造良好效益。
各種燃料使用對比表
項目: 液化氣(單灶) 生物醇油(單灶) 柴油(單灶) 燃料消耗 : 4.5kg/小時左右 5kg/小時左右 5kg/小時左右
火焰溫度 : 900-1000℃ 900-1100℃ 900-1100℃
燃料價格 : 7元/kg左右 3元/kg左右 6.5元/kg左右
壓 力 專用鋼瓶: 有壓力 普通容器、 無壓力 普通容器、 無壓力 殘液狀況: 無殘液 無殘液 無殘液
污染程度 :污染程度大(有廢氣) 污染程度低 污染嚴重已禁止並限制使用
安全情況 :1,泄漏為氣體,不易發現;有毒,失火不易撲滅,時有事故發生。
3、泄漏為液體,易發現;失火不易撲滅,時有事故發生。
醇基液體燃料的環境效益
醇基液體燃料是清潔能源,燃燒時無煙無味清潔衛生。例如由某新能源公司請當地的環境監測中心監測燃料燃燒排放種類及濃度,結果為:燃用柴油時二氧化硫濃度為5毫克/立方米,氮氧化物未檢測出,一氧化碳實測濃度為2436mg/m³,煙氣含氧量為9.9%;燃用醇基液體燃料是二氧化硫和氮氧化物未檢出,一氧化碳實測濃度為24mg/m³,煙氣含氧量為7.1%。燃用醇基燃料與燃用柴油相比較,燃料的煙氣中一氧化碳實測濃度大大降低。
多年來,對醇基燃料在降低成本增加熱值的基礎上,不斷研究變更燃料配比數量,提高燃燒器的熱效率,使燃料在燃燒器中的火焰光亮透明和柴油比燃料消耗明顯降低。
隨機選用飯店在用的一台不鏽鋼柴油雙孔灶,一孔仍燃燒柴油,另一孔改用醇基燃料專用爐頭,選用盛10千克水的鐵鍋,分別進行消耗燃料,時間的對比測試。用溫度計量水溫達100°C,秒表測試間。通過5次測試結果說明目前研究的甲醇燃燒器已達到柴油與醇基燃料油耗之比1:1.1417。
通過檢測和測試的數據說明,醇基液體燃料不僅節能、環保,完全可以代替柴油在餐飲業,小五金生產企業等企業運用,為緩解我國能源緊張,保障能源安全起到良好的作用。