液体燃料（精选3篇）
液体燃料 篇1
美国加州大学洛杉矶分校的科学家日前宣布, 他们成功开发出一种能将二氧化碳转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗二氧化碳并产生异丁醇。该研究被认为具有较大的应用价值, 相关论文发表在最新出版的《自然·生物技术》杂志上。
研究人员称, 这种新方法有两个优势:第一, 它能回收二氧化碳, 有助于减少由燃烧化石燃料所产生的温室气体;第二, 它能将太阳能和二氧化碳转化为然料, 并应用于现有的能源设施和大多数汽车上。除此之外, 与其他汽油替代方案相比, 这种转基因海藻在转化过程中不需要中间步骤, 可直接将二氧化碳转化为燃料。
据介绍, 通过基因技术, 研究人员首先增加了聚球蓝藻菌中具有吸收二氧化碳作用的核酮糖二磷酸羧化酶 (RuBisCO) 的数量。而后又插入了其他微生物的基因以增强其对二氧化碳的吸收能力。通过光合作用, 转基因蓝藻就可以产生异丁醇气体。这种气体具有沸点低, 承压能力强的特点, 容易从系统中分离。
负责该研究的加州大学洛杉矶分校化学与生物分子工程系副主任詹姆斯·廖教授说, 这种新方法避免了生物质解构的需要, 无论在纤维素类生物质还是在藻类生物质中都可生产。它突破了生物燃料生产最大的经济障碍。因此, 该技术将比现有生产方法具有更大应用价值。
研究人员表示, 虽然该工程菌也可以直接产生异丁醇, 但出于成本考虑, 利用现有设备和相对便宜的化学催化过程更便于大规模生产和推广。该系统的理想安置地点应是排放二氧化碳的火力发电厂的附近, 这样由发电厂排出的废气就可被直接捕获而被转化为然料。
醇基液体燃料气化炉的设计应用 篇2
气体燃料存在体积大, 重量轻, 运输过程需要加压, 比液体燃料运输成本高, 危险性大等缺点。目前, 已有成熟的醇基液体燃料替代液化气、汽油、柴油等化工燃料。醇基液体燃料燃烧后清洁、环保, 但由于液体燃料的热值低, 通常需将其加压、加热气化后进行燃烧, 才能提高燃烧值, 所以燃烧初始对液体燃料加热使之气化成为各种气化炉头的关键。经检索有ZL201110004602.0“醇基液体电子气化灶头”, 它的加热装置为盘旋在气化通道外的电加热, 靠电加热装置加热罩体内的空气介质来加热气化通道。这样加热时间长, 初始燃烧速度慢, 控制压力不容易。ZL200820129334.9甲醇液体燃料气化炉具为了解决初始气化的热源, 在炉头内设置油槽, 使用时先向油槽注油, 点火燃烧后, 使炉头升温。其炉头的罩体为空心结构, 储热效果差, 经常漏油, 容易发生火灾。而且当加热停止后一段时间, 罩体的温度逐渐下降, 这时又得重新注油、点火加热, 影响第二次开灶, 无法连续不间断地使用。
2 设计内容
为了克服上述气化炉头存在的缺点, 根据醇基液体燃料性能特点, 设计一种提供对液体燃料直接加热, 并且初始燃烧速度快, 火焰稳定性好的液体燃料气化炉头是当前市场的迫切需求。
2.1 设计炉头的工作流程
炉头系统工作流程图如图1所示:
2.2 设计所采用的技术方案
在设计过程中所采用的技术方案为一种液体燃料气化炉头。它包括喷嘴、点火装置、炉体、盘旋于炉体内的气化通道、底座、加热装置。底座位于炉体的下方, 喷嘴、点火装置固定于底座上, 炉体通过支耳固定于炉膛, 喷嘴置于炉体中心, 喷嘴包括与气化通道相连接的主管道及主管道相接的分管道, 分管道上开有一个小喷口, 点火装置位于喷嘴的喷口上方。其要点在于加热装置为电加热管, 电加热管固定于气化通道内腔。其结构图如图2所示。
本设计是在现有炉头的基础上进行改进, 将电加热管固定于气化通道内腔, 液体燃料在电加热管外壁和气化通道的内壁之间流动, 液体流过电加热管外壁直接得到热量, 将现有的间接加热改为直接加热, 加快初始燃烧速度, 缩短了整个燃烧系统的启动时间。
炉体为实心的圆环体, 为了确保液体燃料气化, 长度约为5m的气化通道与炉体铸成一体。由于炉体为实心的圆环体, 所以从燃烧的火焰中所吸收和储存热量多, 能为后续的燃料气化提供足够的热量, 从而保证了正常燃烧的可持续性。
炉体为铸铝制成, 为了延长炉体的使用寿命, 防止炉体在燃料燃烧过程中受损, 在其内径增加不锈钢材料制成的保护套。保护套、凸沿和底座点焊成一体。
系统的加热由温控装置来控制。温控装置包括温控器、热电阻线和调压装置 (挡位开关) 。温控器通过热电阻线与炉头相连用来显示炉头的温度大小。当炉头加热达到温度控制器设定值时, 则自动切断加热管电路;当炉头温度低于温度控制器设定值时, 则加热电路自动接通加热炉头, 保证炉头温度不低于醇基液体燃料的气化温度。如果炉头不工作, 则关闭电源开关。同时通过电线使温控器与挡位开关相连, 由温控器的设定值来确定挡位开关每一个挡位火焰大小。其主要原理是通过电位器改变电磁泵的电压来实现燃料流量的多少, 从而控制火焰的大小。温控器还可以设定点火针延迟的点火时间, 一般延时约为3s。根据用户使用便利性, 挡位开关分为五个挡来控制炉头火焰的大小较为合适。
在炉头中心有一个固定于底座上的六角喷嘴, 轴心线为主管道, 径向为六个分管道。并且每个分管道上有一个孔径约为1mm的喷口, 喷口开在分管道外端, 与炉体内壁的间距t为炉体内壁半径的1/6~2/5, 喷口与水平面的夹角为45°±2°。六个喷口的火焰刚好形成一圈, 旋转上升, 充分燃烧。分管道中心为圆孔, 外截面为等边六角形, 主管道与分管垂直, 分管道的棱边与水平面平行, 喷口在棱的侧边上, 六个喷口在同一侧。选择外截面为等边六角形的分通道是为了加工定位方便。
综上所述, 这种设计的优点在于将传统液体燃料的间接加热气化过程改为直接加热, 将电加热管直接固定气化通道内腔, 加快初始燃烧速度, 缩短了整个燃烧系统的启动时间。同时将炉体制成实心的圆环体, 储热多, 从燃烧的火焰中所吸收的热量多, 能为后续的燃料气化提供足够的热量, 从而保证了正常燃烧的可持续性。通过试验优选喷口的位置和大小, 使火焰盘旋上升, 充分燃烧, 热效率高。
通过改进设计和实践应用, 结果此设计系统的稳定性和操作的便利性得到市场的广泛认可。本设计系统已上报专利, 专利号为:201220108142.6。实用型专利已经得到中华人民共和国国家专利局批准应用。发明专利处于网络公布阶段。
参考文献
[1]冯宪法.甲醇.氨和新能源经济[M].北京:化学工业出版社, 2010.
[2]刘治中, 等.液体燃料的性质及应用[M].北京:中国石化出版社, 2000.
液体燃料 篇3
研究人员利用钴和氧化钴混合物特定的原子排列方法, 让原先并不具有二氧化碳催化活性的材料转化为超越早前所有报道过的电催化剂, 相关研究成果发表在1 月7 日出版的《自然》杂志上。
减少温室气体二氧化碳的含量是科学家们一直探索的工作。早先的研究已经将二氧化碳通过电力和催化剂在电还原过程中被转化成不同类型的化学品, 如甲烷、甲酸、甲醇等燃料。在转化过程中, 二氧化碳以一种“清洁”的方式为工业生产供给化石燃料合成品, 同时也减轻其对气候变化的不利影响。
然而, 在激活二氧化碳转化为更高价值的化学品过程中, 消耗大量的能量是一直存在的瓶颈。近年来, 相关研究发现, 基于金属纳米结构的氧化物衍生物可以在消耗少量能量的情况下, 把二氧化碳转化为其他化学品, 但是研究人员并不清楚金属氧化物在此的作用是什么。