[发明专利]一种含蔗糖的乳化柴油燃料

说明书

一技术领域

本发明涉及一种含有含蔗糖水溶液或蔗糖为主要成分的甘蔗压榨汁液的乳化柴油燃料，本发明属于生物质加工以及燃油乳化技术领域。

二、背景技术

利用石油、煤等化石燃料加工形成的燃油具有容易利用提取、加工的优点。但是，由于化石燃料具有不可再生的局限性。因此，利用可再生的生物质如甘蔗压榨汁液中的蔗糖具有广泛的应用前景。当前，通过发酵甘蔗压榨汁液物(蔗糖溶液)将蔗糖转化为乙醇，然后通过蒸馏提取用作生物燃料的燃料乙醇。燃料乙醇或添加部分燃料乙醇的汽油或柴油具有很好的降低排气污染的作用；同时，又可以部分替代化石燃料的作用。但是，在整个燃料乙醇的加工和生产过程，需要发酵和蒸馏，因此需要消耗非常多的化石燃料或植物燃料才能生产出燃料乙醇。因此，燃料乙醇具有价格高，生产过程耗能大的缺点，所以利用蔗糖发酵生产燃料乙醇具有很大的局限性。因此，有必要研究新的有效方法将蔗糖或甘蔗汁液转化为车用燃油的方法。

燃油掺水乳化后燃烧具有节约燃料、降低烟气污染物的排放等优点。尤其是对于含碳量高的柴油、重油，乳化后燃烧带来很好的经济效益。但是，也存在掺水少，加工成本高，掺水多热效率降低的矛盾。

甘蔗压榨汁液是一种含蔗糖为主要成分的产量非常大的生物质碳水化合物，但是目前尚没有将蔗糖或甘蔗压榨汁液直接应用到燃油乳化领域。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种将蔗糖水溶液或甘蔗压榨汁直接添加到柴油中去，通过乳化作用生产价格低廉、性能稳定的乳化柴油燃料。燃料乙醇一般添加到汽油中去；由于蔗糖不容易燃烧，所以，蔗糖水溶液不能直接加入到汽油中去燃烧。但是，将蔗糖水溶液或甘蔗压榨汁液添加到柴油中去，通过乳化作用形成含蔗糖的乳化柴油。由于柴油在高温的空气中燃烧，压缩空气的温度高达500-700℃，该空气温度远超过蔗糖的燃点，所以乳化柴油中的蔗糖分子也可以在柴油发动机中高效燃烧。

本发明含淀粉乳化燃料的组成为：

(1)柴油油量占总重量的70-90％；

(2)蔗糖(蔗糖占水溶液重量的10-50％)水溶液占总重量的10-30％，或蔗糖为主要成分的甘蔗压榨汁液占总重重量的10-30％。

(3)乳化剂含量占总重量的0.1-5.0％；

本发明使得通过乳化作用将蔗糖水溶液、乳化剂和柴油混合溶解在一起形成乳化燃料。由于使用阳离子表面活性剂，形成稳定的油包水的乳化燃料。由于水中溶解有大量的蔗糖，乳化燃料在燃烧的时候可以补偿因为加入水造成的热量值降低的问题；同时，也可以提高加入水的量，提高乳化燃料的经济效益；最重要的是，蔗糖或甘蔗压榨汁液不再需要通过发酵转化成乙醇，而是直接将蔗糖添加到柴油中去，通过乳化作用变成乳化柴油的一部分，起到部分替代化石燃料的作用。由于摆脱了传统燃料乙醇生产需要耗费大量化石能量如煤炭以及造成环境污染的弊端，本发明的运用将将大大降低将生物质作为部分替代化石燃料的生产成本，同时减少了能量的消耗以及环境污染；同时，增加了生物质(蔗糖)转化为液体燃料的转化利用效率。

四、具体实施方式

用于本发明的乳化剂为十六烷三甲基溴化铵、土温80以及SPAN80等混合乳化剂，也可以是其他阳离子乳化剂。本发明的燃料油可以是柴油、重柴油等，水可以选择自来水、工业用水等。

本发明蔗糖乳化柴油燃料的制备方法为：先将本发明乳化剂、蔗糖水溶液以及柴油混合，通过高压均质乳化或超声波乳化，得到含蔗糖水溶液的乳化柴油燃料。

本发明用到的乳化设备可以是通常的乳化设备，如搅拌器、超声波乳化器、高压均质乳化设备等。

下面结合实施例进一步说明本发明方案及效果。

实施例1

用玻璃杯分别取300克水分别加入90克蔗糖，搅拌溶解；然后将水溶液加入700克0#柴油，分别加入乳化剂1.0克十六烷三甲基溴化铵1.0克土温80以及1.0克SPAN80，通过高压均质乳化得到含蔗糖的乳化柴油。

实施例子2

用玻璃杯装入700克0#柴油，分别加入300ml浓缩的含蔗糖量为20％的甘蔗压榨汁液，乳化剂1.0克十六烷三甲基溴化铵、1.0克土温80以及1.0克SPAN80，通过高压均质乳化得到含蔗糖的的乳化柴油。