[发明专利]内燃机或燃气轮机准液体燃料

说明书

技术领域

本发明内燃机或燃气轮机准液体燃料，特别是关于利用微小或纳米颗粒状可燃物质【如各种方法得到的木素或加工提取后得到的木素如碱木素，酸析木素、酸木素、中性木素】以汽油、煤油、柴油等燃料油为液态载体静态或动态地相互混合形成混合悬液或准乳化液替代石化燃料作为内燃机、燃气轮机燃料的方法。

背景技术

在在先发明(中国专利申请号：200810188479.0)中提出了一种内燃机准液体燃料，特别是关于利用微小或纳米颗粒状可燃物质与汽油、煤油、柴油等燃料油为液态载体静态或动态地混合形成悬液或准乳化液替代石化燃料作为内燃机燃料的方法，本申请是对该在先申请的补充。

发明内容

本发明内燃机或燃气轮机准液体燃料，第一是寻找一种具有较高能量密度的生物质材料或其衍生物作为汽油、煤油、柴油的替代能源；第二是提供一种介于液体和固体之间的准液体燃料全部或部分替代汽油或煤油或柴油，仍然以汽油、煤油、柴油作为输送载体，以便只需最低限度地改变现有内燃机或燃气轮机的结构，即可使用，或者将低热值的生物质微粒材料与高能量密度的汽油、煤油、柴油混合后获得仍然具有较高能量密度的准液体混合燃料作为内燃机或燃气轮机的燃料。

本发明是利用从生物质材料中利用各种方法获得的木素用之于各类汽油、煤油、柴油(轻或重柴油或生物柴油)内燃发动机，作为准“液体”燃料全部或部分替代汽油或柴油燃料。各种制浆造纸方法(如烧碱法、硫酸盐法、中性或碱性亚硫酸盐法、化学机械法、热磨机械提取法、有机溶剂法)中，或利用各种常规的水解、醇解、酮水解、酸解、胺催化等利用化学试剂方法从生物质中溶解分离出的各种不同化学结构的原本木素或分离后的非原本木素或木素降解后的碎片或各种结构的产物或衍生产物，或降解的木素与部分木素自身或与半纤维素或与多聚糖发生缩合反应后的产物，在本发明中统称为木素，因为不同方法获得的木素微观结构、分子量大小不同，其燃烧热与文献中提供的数据26.6KJ/g应有所不同。

木素虽然具有优点，但常温使用状态下木素不溶于汽油、煤油、柴油，要利用木素首先需要解决的是如何将木素与常规的液体燃料如汽油、煤油、柴油的有效混合并输送入发动机汽缸内喷射点火迅速燃烧，显然，通过机械晃动、震动、搅拌的方法动态地保持它们的相互混合和流动性是直接且简单易行的技术方案。为了保持混合悬液状态便于输送入发动机汽缸，该悬液须在搅拌或震动。目前的手扶拖拉机用柴油机油箱与发动机汽缸安装在同一个支架上，如江苏常动牌R180型功率8P的柴油机，发动机运行时的震动即可自动保持油箱的震动，因此该震动状态可以通过将该油箱与发动机汽缸固定在同一个支架上，利用汽缸的震动带动油箱的不停震动使木素与燃油的混合悬液通过喷油泵直接经过喷油器喷入汽缸内。

市售碱木素易于吸收水分，因此，在加入燃油前最好进行酸处理或酸洗后干燥粉碎细化，一方面减少碱木素中的金属离子或金属氧化物，如钠离子、钙镁离子等，一方而降低吸水性，另一方面还提高木素的玻璃相转变的转化温度避免其在喷油嘴处的软化阻塞。考虑到木素在酸性条件下易于发生缩合缩聚反应，因此，添加微量葸醌、甲基葸醌、2-萘酚阻止木素凝聚反应有助于防止木素缩合的发生。另外，添加二乙醇胺衍生物做添加剂，以提高含木素的低硫燃料的润滑性。

具体实施方式

实施例1

本示例所用木素为市售碱木素(由新沂市经纬科技有限公司提供，主要技术指标：外观棕(黄)褐色粉末水不溶物≤1.5％PH值8～10水份≤7.0％细度80目通过率≥95％)。将该碱木素经微波炉中火脱水1分钟后，倒入已经盛有450毫升0号市售柴油的量筒内并充分搅拌使木素和柴油的混合物达到500毫升的刻度。将此木素和柴油的混合物倒入常动牌R180型功率8P的柴油机油箱内，用该柴油机驱动3KW抽水机进行抽水试验，33分钟后抽水15立方米，计量油箱内剩余油量，得出消耗木素和柴油的混合油440毫升，即纯油396毫升，木素44毫升。作为对比试验，利用0号柴油进行同等条件下的抽水试验，35分钟后抽水15立方米，测得耗纯柴油420毫升。两相比较节省纯柴油24毫升，消耗木素44毫升。因此证明了木素在燃烧时输出了机械功，44毫升木素替代了24毫升柴油做机械功。可以预期，通过进一步提纯木素和改进柴油机结构以便使混合燃料得到最佳的燃烧条件，如调整发动机的喷油角、点火角等参数，术素的作用可以等效理论当量的柴油。

实施例2