[12]发明专利申请公开说明书
[21]申请号94102415.6
[11]公开号CN 1095965A
[51]Int.CI5
B01F 5/00
[43]公开日1994年12月7日[22]申请日94.3.12
[71]申请人青海大通机电厂
地址810100青海省大通县[72]发明人赵喜全 师德昌 侯桂珠
[74]专利代理机构青海省专利服务中心
代理人王茂生 刘开鼎
权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 3 页
[54]发明名称
液体乳化方法及设备
[57]摘要
本发明公开了一种液体乳化方法及设备，适合于两种以上液体的乳化，特别适用于油质液体掺水的乳化。其步骤为：按比例吸入混合装置层流混合，经油泵压缩紊流混合，喷射撞击破碎，折射撞击破碎，分流撞击破碎，合流平涡漩拌，喷射撞击破碎，折射撞击破碎，分合漩拧搅拌，在变压变速保温条件下，重复上述步骤数次，即可获得颗粒97％以上为小于5μ的、存放7个月以上不破乳分层的合格乳化液。其混合设备可以是引流式混合装置，也可以是射流式混合装置。
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权 利 要 求 书
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1、一种液体乳化方法，包括混合、漩流和搅拌，其特征是有下列步骤：按比例吸入混合装置层流混合(2)→经油泵压缩紊流混合(1)→喷射撞击破碎(3)→折射撞击破碎(4)→分流撞击破碎(5)→合流平涡漩拌(6)→喷射撞击破碎(7)→折射撞击破碎(8)→分合漩拧搅拌(9)，混合流体在工艺步骤中，是变压变速保温进行乳化的，重复上述工艺步骤数次，即可获得合格的乳化液体。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：乳化过程的压力为2-6Mpa，最佳为3-5Mpa;温度为60-90℃，最佳为80-85℃。 3、一种用于权利要求1方法的引流式混合装置，包括一个三通管体，其特征在于该装置可以是三通管体（10）内的油入口段为柱园台体腔油室（11），油室（11）后至出口段为柱体腔外引流管（12），水入口段为柱园台柱体腔（13）与外引流管（12）垂直贯通，毛细管（14）与内引流管（15）为90度角的同一根管，其入口头部为柱园台体形与柱园台柱体腔（13）加压公差配合，另有接头（16），外引流接管（17）和混合室（18）。
4、根据权利要求3所述的混合装置，其特征是：油室（11）与外引流管（12）、内引流管（15）、混合室（18）同轴线，与毛细管（14）的轴线相垂直。
5、根据权利要求3或4所述的混合装置，其特征是：油室（11）的直径大于外引流管（12）的直径，外引流管（12）的直径大于内引流管（15）的直径，内引流管（15）置于外引流管（12）之中，彼此间构成一个环形管腔与混合室（18）联通。
6、根据权利要求5所述的混合装置，其特征是：该装置与外接件均为螺纹联接。
7、一种用于权利要求1方法的射流式混合装置，包括一个三
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通管体，其特征是：该混合装置可以是三通管体（19）内的油入口段为园台体形射流腔（20），中间部位为柱体腔等压室（21），出口段为反园台体形混合室（23）;水入口段为园台柱体形毛细管腔（22）与等压室（21）垂直贯通。
8、根据权利要求7所述的混合装置，其特征是：射流腔（20）与等压室（21）和混合室（23）同轴线，与毛细管（21）的轴线相垂直。 9、根据权利要求7或8所述的混合装置，其特征是：射流腔（20）的入口直径大于混合室（23）的出口直径，射流腔（20）的出口与混合室（23）的入口和等压室（21）等直径，等压室（21）的直径大于毛细管（22）的直径。
10、根据权利要求9所述的混合装置，其特征是：该装置与外接件均为螺纹联接。
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说 明 书
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液体乳化方法及设备
本发明涉及一种液体乳化方法，特别适合于油质液体掺水的乳化，也适用于其它两种以上液体的混合乳化。
国内外有许多行业以重油、柴油等为燃料，由于未经乳化的油燃烧不充分，能源利用率低，污染环境。将油质液体掺水乳化，可使其燃烧充分，提高能源利用率，变害为利是有相当大的经济价值的。 为解决此问题，国内外近年来研究油掺水的乳化方法越来越多。美国专利4560284公开了这方面的内容，我国辽宁省盘锦市恒泰机械制造有限公司引进的台湾专利19790。此类乳化方法存在着如下问题：（1）油水不能同时按比例进入混合装置，时而油挡水，时而水挡油;（2）乳化质量性能不稳定;（3）乳化步骤中压力过高（14Mpa以上），设备经常出故障，难以正常运行;（4）当环境温度低于20℃（重油凝固点）时，重油经常凝固在乳化装置内，发生堵塞。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种液体乳化方法，实现连续生产颗粒度小，质量性能稳定的乳化液体。
为达到上述目的，将两种以上液体依下列步骤：按比例吸入混合装置层流混合→经油泵压缩紊流混合→喷射撞击破碎→折射撞击破碎→分流撞击破碎→合流平涡漩拌→喷射撞击破碎→折射撞击破碎→分合流漩拧搅拌。混合流体在工艺步骤中，是在变压变速和保温条件下进行乳化的，重复上述工艺步骤数次，即可获得合格的乳化液体。 为保证乳化工艺步骤的需要，一般压力为2-6Mpa，最佳为3
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-5Mpa;温度为60-90℃，最佳为80-85℃。
为本发明方法的工艺步骤专门设计的引流式混合装置，包括一个三通管体。该装置可以是三通管体10内的油入口段为柱园台体腔油室11，油室11后至出口段为柱体腔外引流管12，水入口段为柱园台柱体腔13与外引管12垂直贯通;毛细管14与内引流管15为90度角的同一根管，其入口头部为柱园台体形与柱园台柱体腔13加压公差配合;另有接头16，外引流接管17和混合室18。油室11与外引流管12、内引流管15、混合室18同轴线，与毛细管14的轴线相垂直。油室11的直径大于外引流管12的直径，外引流管12的直径大于内引流管15的直径，内引流管15置于外引流管12之中，彼此间构成一个环形管腔与混合室18联通。该装置与外接件均为螺纹联接。
为本发明方法的工艺步骤专门设计的射流式混合装置，包括一个三通管体。该装置可以是三通管体19内的油入口段为园台体形射流腔20，中间部位为柱体腔等压室21，出口段为反园台体形混合室23;水入口段为园台柱体形毛细管22与等压室21垂直贯通。射流腔20与等压室21、混合室23同轴线，与毛细管21的轴线相垂直。射流腔20的入口直径大于混合室23的出口直径，射流腔20的出口与混合室23的入口和等压室21等直径;等压室21的直径大于毛细管22的直径。该装置与外接件均为螺纹联接。
上述两种混合装置，当油水压差大时，选用引流式混合装置;当油水压差小时，选用射流式混合装置，均能满足乳化工艺需要。 本发明的乳化方法与现有方法相比，乳化步骤增多（有混合、压缩、喷射、折射、撞击、破碎、分流击破、合流漩拌、平涡漩拌、漩拧搅拌、变压变速等），工作压力小（2-6Mpa），掺水
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量大（10-25%），颗粒度小（＜5μ的占97%以上），质量性能稳定（室内存放7个月以上不破乳分层），燃烧效果理想（烟尘中基本不含CO），与烧重油相比可节油18%以上，提高炉温150-300℃，能保持连续稳定生产。
图1为本发明方法的工艺流程示意框图;
图2为用于本发明方法的引流式混合装置的结构剖视图; 图3为用于本发明方法的射流式混合装置的结构剖视图。 下面结合附图为本发明作进一步的说明。
图1所示为本发明方法的混合步骤和一组乳化步骤。液体进入1步时，按比例被油泵吸入混合装置层流混合，进入2步经油泵压缩紊流混合，加大压力，加快流速，液体由被动变为主动;流体进入3步喷射撞击破碎，进入4步折射撞击破碎，依次递减流体的压力和速度，进行合流混匀;进入5步分流加压加速，喷射撞击破碎，合流减压减速混匀，进入6步分漩流加压加速漩拌，平漩、涡漩变压变速漩拌;进入7步加压加速，喷射撞击破碎;进入8步折射撞击破碎，依次递减流体的压力和速度，进行合流混匀;进入9步分流加压加速漩拌，合漩流变压变速漩拧搅拌，加压加速依次进入下一组工艺流程的3步，重复上述步骤数次，即可获得合格的乳化液体。
图2所示为用于本发明方法的引流式混合装置的液体混合流程，液体在油泵1的作用下被吸入三通管体10的油室11内，进入环形管腔12加压加速;同时另一种液体进入毛细管14加压加速，这时毛细管14内的压力和速度大于环形管腔内的压力和速度，内引流管15内的流体进入混流室18，同时将环形管腔内的流体引入混合室18之中，进行层流混合，再进入油泵1内加压进行紊流混
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合，压缩送至下一步进行乳化。
图3所示为用于本发明方法的射流式混合装置的液体混合流程，液体在油泵1的作用下被吸入三通管体19的园台体形射流腔20内，液体加压加速射入等压室21，同时另一种液体进入毛细管腔22内加压加速射入等压室21，两种液体相会合进入混合室23之中，进行层流混合，进入油泵1内加压进行紊流混合后，压缩送至下一步进行乳化。 实施例：
将重油和水加热至60-90℃，重油经控制阀和过滤器，水经流量计和控制阀，在油泵的作用下分别被吸入混合装置进行层流混合，在油泵中搅拌紊流混合，流体由被动变为主动，压缩喷入乳化装置内。乳化装置是置于60℃以上的供水缸之中，使乳化步骤处于保温状态。流体依次喷射撞击破碎，折射撞击破碎，分流撞击破碎，合流平涡漩拌。喷射撞击破碎，折射撞击破碎和分合漩拧搅拌。其乳化步骤是在温度85℃和压力3-6Mpa的条件下变压变速进行的，重复上述步骤数次，便连续得到合格的乳化重油。
经抽样检测，本发明方法生产的乳化重油，其掺水量为10-25%，最佳为13%，工作压力为2-6Mpa，最佳为3-5Mpa。乳化重油颗粒小于5μ的达97%以上，室内存放7个月以上不破乳分层，燃烧烟尘中基本不含CO，与烧重油相比可节油18%以上，提高炉堂温度150-300℃。混合均匀，比例稳定，无凝固，不堵塞，乳化质量高，性能稳定可靠，操作简便，能连续稳定运行，每小时生产乳化重油3000L。
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