1.本发明涉及水性燃料的技术领域,具体涉及一种安全环保的水性燃料及其制备方法。
背景技术:2.燃料广泛应用于工农业生产和人民生活,能通过化学反应释放出能量的物质。燃料有许多种,最常见的如煤炭、焦炭、石油、天然气和沼气等等,而这些燃料的燃烧所排放出的浮碳、碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、硫化物及固体微粒等造成环境日益恶化,且燃烧过程中很容易造成积碳堵塞,从而影响燃烧效果,世界各国的能源研究人员都在积极探索并寻找环保的替代燃料。
技术实现要素:3.针对相关技术中存在的不足,本发明所要解决的技术问题在于:提供一种能够同时用做灭火剂和燃料的安全环保的水性燃料。
4.为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种安全环保的水性燃料,包括以下重量百分比的原料:水44%、乙二醇35%、聚乙二醇6%、丙三醇5%和棕榈油10%。
5.优选地,所述水为超纯水。
6.优选地,所述乙二醇的纯度为99.9%。
7.本发明还提供了一种安全环保的水性燃料的制备方法,包括以下步骤:
8.(1)将自来水经过处理制备为超纯水;
9.(2)将41.8%的超纯水与乙二醇投入反应釜中,搅拌均匀,放置24h,配制成混合液1;
10.将聚乙二醇和2.2%的超纯水投入另一个反应釜中,搅拌均匀,放置24h,配制成混合液2;
11.(3)将混合液1和混合液2混合在一起,破碎3~5次,得到混合液3;
12.(4)然后加入棕榈油和丙三醇,破碎3~5次,即可得到水性燃料;
13.上述各步骤都是在常温常压下进行的。
14.优选地,步骤(1)中将自来水处理制备为超纯水的方法为反渗透水处理。
15.优选地,所述步骤(3)中将混合液1和混合液2混合在一起时的分子是不规则运动的,密度为0.01~0.05。
16.优选地,所述混合液3中的分子是不规则运动的,密度为0.01~0.03。
17.本发明的有益技术效果在于:
18.1、本发明提供的水性燃料包括以下重量百分比的原料,水44%、乙二醇35%、聚乙二醇6%、丙三醇5%和棕榈油10%。
19.本发明提供的水性燃料不易燃、不易爆,能够安全存放且能够用作灭火剂,能够更好地保障人们的生命、财产安全;同时在民用和商用的锅炉以及燃气灶中通过炉头进行加
热到280~300℃即可作为水性燃料使用,作为燃料使用时能够完全燃烧,从而实现无有害气体排放和少碳排放的效果,更加环保卫生。能够同时实现作为灭火剂和在炉头加热下作为燃料使用的双重效果。
20.本发明中采用的原料均不易燃、不易爆。聚乙二醇的闪点高,能够很好地破坏乙二醇的结构,促使水和乙二醇能够更好地融合在一起;棕榈油是纯粹的植物油、没有粘合作用,棕榈油的燃烧和分离有助于在炉头加热下水性燃料的充分燃烧,棕榈油和水的配合使用能够防止水性燃料在燃烧的过程中产生积炭;丙三醇不是助燃剂,按照上述配比制备水性燃料,能够保证制备的水性燃料起到不易燃、不易爆的效果。水性燃料的充分燃烧,能够保证燃烧排放气体中无有害气体的排放,更加环保安全。
21.2、本发明中所述水为超纯水。
22.超纯水中不含有细菌、病毒以及矿物质微量元素,超纯水中只含有氢原子和氧原子。使用超纯水可使水中的氢、氧在制备的水性燃料燃烧时充分地分离,不产生积炭。
23.3、本发明中所述乙二醇的纯度为99.9%。
24.乙二醇的成本低、获取方便,且用明火点不燃,较为安全。在通过炉头加热时产生的热值较高,节能。
25.4、采用本发明提供的制备方法制备出的水性燃料,能够实现低碳排放,且在常态下不易燃、不易爆,便于安全存放;本发明中采用的原料均不易燃、不易爆,制备过程安全;同时没有采用直接的助燃剂,而是运用炉头加热、雾化从而实现水性燃料的燃烧。此外,本发明制备的水性燃料能够用于灭火,能够更好的保障人们的生命、财产安全。
26.聚乙二醇的闪点高,且能够更好的破坏乙二醇的结构,将混合液1和混合液2混合在一起后,分子间不规则运动,密度为0.01~0.05。将混合液1和混合液2混合在一起,然后进行破碎3~5次后得到混合液3,混合液3中超纯水对乙二醇进行冲击,乙二醇受到冲击之后粘度降低,燃烧时乙二醇能够将超纯水进行包裹,达到充分燃烧的效果。破碎的操作,促进了水和乙二醇的融合;其中聚乙二醇的加入量较少,在制备过程中聚乙二醇能够全部融合在乙二醇和水之间,制备的混合液3的分子是不规则运动的,密度为0.01~0.03。然后加入棕榈油和丙三醇,进行破碎,各原料混合在一起能够更好地防止积炭的发生。
27.5、本发明中将自来水处理制备为超纯水的方法为反渗透水处理。
28.通过反渗透处理,将自来水处理为超纯水,在节约成本的同时能够保证对自来水的处理效果。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
30.本发明提供了一种安全环保的水性燃料,包括以下重量百分比的原料:水44%、乙二醇35%、聚乙二醇6%、丙三醇5%和棕榈油10%。
31.本发明提供的水性燃料不易燃、不易爆,能够安全存放且能够用作灭火剂,能够更好的保障人们的生命、财产安全;同时在民用和商用的锅炉以及燃气灶中通过炉头进行加
热到280~300℃即可作为水性燃料使用,作为燃料使用时能够完全燃烧,从而实现无有害气体排放和少碳排放的效果,更加环保卫生。能够同时实现作为灭火剂和在炉头加热下作为燃料使用的双重效果。
32.本发明中采用的原料均不易燃、不易爆。聚乙二醇的闪点高,能够很好地破坏乙二醇的结构,促使水和乙二醇能够更好地融合在一起,降低乙二醇的毒性;棕榈油是纯粹的植物油、没有粘合作用,棕榈油的燃烧和分离有助于在炉头加热下水性燃料的充分燃烧,棕榈油和水的配合使用能够防止水性燃料在燃烧的过程中产生积炭;丙三醇不是助燃剂,按照上述配比制备水性燃料,能够保证制备的水性燃料起到不易燃、不易爆的效果。水性燃料的充分燃烧,能够保证燃烧排放气体中无有害气体的排放,更加环保安全。
33.具体地,所述水为超纯水。
34.超纯水中不含有细菌、病毒以及矿物质微量元素,即超纯水中只含有氢原子和氧原子。使用超纯水可使水中的氢、氧在制备的水性燃料燃烧时充分地分离,不产生积炭。
35.具体地,所述乙二醇的纯度为99.9%。
36.乙二醇的成本低、获取方便,且用明火点不燃,较为安全。在通过炉头加热时产生的热值较高,节能。
37.本发明还提供了一种安全环保的水性燃料的制备方法,包括以下步骤:
38.(1)将自来水经过处理制备为超纯水;
39.(2)将41.8%的超纯水与乙二醇投入反应釜中,搅拌均匀,放置24h,配制成混合液1;
40.将聚乙二醇和2.2%的超纯水投入另一个反应釜中,搅拌均匀,放置24h,配制成混合液2;
41.(3)将混合液1和混合液2混合在一起,破碎3~5次,得到混合液3;
42.(4)然后加入棕榈油和丙三醇,破碎3~5次,即可得到水性燃料;
43.上述各步骤都是在常温常压下进行的。
44.进一步地,所述步骤(3)中将混合液1和混合液2混合在一起时的分子是不规则运动的,密度为0.01~0.05。
45.进一步地,所述混合液3中的分子是不规则运动的,密度为0.01~0.03。
46.采用本发明提供的制备方法制备出的水性燃料,能够实现低碳排放,且在常态下不易燃、不易爆,便于安全存放;本发明中采用的原料均不易燃、不易爆,制备过程安全;同时没有采用直接的助燃剂,而是运用炉头加热、雾化从而实现水性燃料的燃烧。此外,本发明制备的水性燃料能够用于灭火,能够更好的保障人们的生命、财产安全。
47.聚乙二醇的闪点高,且能够更好的破坏乙二醇的结构,将混合液1和混合液2混合在一起后,分子间不规则运动,密度为0.01~0.05。将混合液1和混合液2混合在一起,然后进行破碎3~5次后得到混合液3,混合液3中超纯水对乙二醇进行冲击,乙二醇受到冲击之后粘度降低,燃烧时乙二醇能够将超纯水进行包裹,达到充分燃烧的效果。破碎的操作,促进了水和乙二醇的融合;其中聚乙二醇的加入量较少,在制备过程中聚乙二醇能够全部融合在乙二醇和水之间,制备的混合液3的分子是不规则运动的,密度为0.01~0.03。然后加入棕榈油和丙三醇,进行破碎,各原料混合在一起能够更好地防止积炭的发生。
48.进一步地,步骤(1)中将自来水处理制备为超纯水的方法为反渗透水处理。
49.通过反渗透处理,将自来水处理为超纯水,在节约成本的同时能够保证对自来水的处理效果。
50.具体地,各步骤中的搅拌均在密封条件下进行。
51.具体地,本发明制备的水性燃料可以通过炉头进行加热,从而达到燃烧的效果。
52.所述炉头中含有一进三出的油路,当炉头的温度达到280~300℃时,打开控制器的开关,使水性燃料进入炉头的油路中,通过炉头对水性燃料进行加温,然后经过加热的水性燃料通过炉头底部设置的燃烧喷嘴喷出,燃烧喷嘴喷出雾化的水性燃料,通过点火装置从而实现燃烧。燃烧时的火焰为蓝色火焰,证明本发明制备的水性燃料能够进行充分燃烧。
53.为了证明本发明制备的水性燃料燃烧能够达到无有害气体排放的效果,对本发明制备的水性燃料燃烧时产生的气体进行了二氧化硫和一氧化碳的含量检测,其检测方法和检测结果如表1所示:
54.表1气体检测
[0055][0056]
由表1可知,本发明制备的水性燃料在燃烧时产生的气体中能够实现无有害气体排放的效果,更加安全环保。
[0057]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。