2023年乳化柴油实验报告

1、实验目的

1.1学会柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方法，并根据相凰选择合适的

柴油微乳液进行燃烧性能测定。

1.2通过氧弹卡计进行燃烧性能的测定，比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效

率的不同，对微乳柴油的经济与环保价值进行评价。

1.3通过对乳化柴油的燃烧热的测定，掌握燃烧热的定义，学会测定物质燃烧

热的方法，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。

1.4了解氧弹卡计的重要部件的作用，掌握氧弹卡计的量热技术；熟悉雷诺图

解法校正温度改变值的方法。

2、实验原理

2.1实验背景知识

Schulman在1959年初次报道微乳液以来，微乳的理论和应用研究获

得了迅速发展。1985年，Shah定义微乳液为两种互不相溶的液体在表面活

性剂界面膜的作用下生成的热力学稳定、各向同性的透明的分散体系⑴。由于

微乳液能形成超低界面张力，具有高稳定性、大增溶量、以及粒径小等特殊性质，

已引起人们广泛关注⑵。

燃料中掺水，能提高油料的燃烧效率，减少燃烧废气中有害气体的含量

⑶。燃油掺水是一个既古老又新兴的课题。早在一百数年前就有人使用掺水燃油。

由于油、水在表面活性剂作用下形成的W/0或0/W乳液在加热燃烧时水蒸气受

热膨胀后可以产生微爆，使得燃油二次雾化燃烧更加充足，提高了燃烧效率，大

大减少了废气中的有害气体的含量。但是由于一般的乳状液稳定期间短，易分层,

使得这一技术的应川受到了很大的限制⑷。

微乳燃料的制备比较简朴，只需要把油、水、表面活性剂、助表面活性剂按

合适的比例混合在一起就可以自发形成稳定的微乳燃料。微乳燃油可长期稳定，

不分层，且制备简朴，并能使燃烧更完全，燃烧效率高，节油率达5%〜15%,

排气温度下降20%~60%，烟度下降40%〜77%,NOx和CO排放量减

少25览在节能环保和经济效益上都有较为可观的效果，已成为世界各国竞相开

发的热点。随着近年来对两亲分子有序组合体研究的不断进一步,微乳液理论在

乳化燃油领域取得了突破性进展，开发透明、稳定、性能与原燃油差不多的微乳

液燃料成为了研究热点。

随着经济快速发展与人口的急剧增长，80%〜90%的空气污染来自交通工具

排放的尾气,柴油不完全燃烧导致的环境污染越来越受到人们的关注,根治大气

污染已成为人类面临的重要课题。另一方面，由于中国未来石油供需缺口将越来

越大，进口量呈逐步增大的趋势，并且天然石油的储备是有限的，人类面临日益严

峻的能源危机。因此，如何提高燃油燃烧效率和减少环境污染，研究新型节油防

污染技术，涉及最为人们青睐并具有节能效率高,减少尾气污染的燃料乳化以及

微乳化技术，己成为人们十分关心的问题。本着节能和环保两个主线宗旨，各国

都在加紧对微乳燃油性能的研究。微乳柴油的性能决定着它的应用，研究微乳柴

油的性能就显得十分重要⑸。

2.2微乳柴油与燃烧减排机理

乳化燃油与通常的乳状液同样，也分为油包水型(W/o)和水包油型(0/W),

在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均匀地悬浮在油中，被称为分散相或内

相,燃料油则包在水珠的外层，被称为连续相或外相。我们目前所见的大多数乳

化燃料油都为油包水型乳化燃料。乳化燃料燃烧是个复杂的过程，对其节能降污

机理较为成熟的解释是乳化燃料中存在的“微爆”现象和水煤气反映，也就是从

燃料的物理过程和化学过程来解释。一些燃烧机理介绍如下：

2.2.1物理作用一“微爆现象”

二十世纪六十年代初,前苏联科学家伊万诺夫等人发现了乳化燃料的“微

爆”现象，从而为乳化燃料的节能、降污机理提供了理论基础。油包水型分子基

团，油是连续相,水是分散相，由于水沸点（100℃）低于燃油沸点（130℃以上）。

在气缸温度急剧升高时，水微粒先沸腾气化,体积在万分之一秒内瞬间增大了

1500倍左右，其气化膨胀相称于一次极小的爆炸。当油滴中的压力超过油的表

面张力及环境压力之和时。水蒸气产生的巨大压力将冲破油膜的束缚,无数小液

珠产生的阻力使油滴发生爆炸,油雾化成更细小的油滴。小油滴与空气接触的比

表面积成倍提高，形成二次燃烧的雾化条件,爆炸后的细小油滴更易燃烧,其燃烧

表面比纯燃油增长了104倍左右。因此，减少了物理上的不完全燃烧和排烟损失,

提高了燃烧效率，使内燃机达成节能的效果。微爆产生的为数甚多的爆炸波，冲

破了包围火焰面的CO2,N2惰性气体克制层,促使空气形成强烈的紊流，紊流

使空气、燃油蒸气在燃烧室内做更均匀的分布，同时使温度场也变得更加均匀，

从而加快了燃烧速度,减少了后燃现象,避免了燃烧区间局部高温而产生的热解

和裂化，使燃烧完全。

2.2.2化学作用一“水煤气反映”

在缺氧条件下，油燃烧产生热裂解，形成难以燃烧的碳，使排烟冒黑烟，而在

水煤气存在时，水微粒高速汽化中所含的氧与碳粒子充足结合，并被完全燃烧而

形成二氧化碳，从而大大提高喷燃雾化效果，使发动机燃烧效率提高，达成增强

发动机动力，节省燃料的效果。

C+H2OCO+H2

C+2H20=C02+2H2O

C0+H2O=co2+H2

H2+02=H20

上述反映过程中,提高了乳化燃料的燃烧率，减少了排烟中的烟尘含量。同

时由于乳化水的蒸发作用，均衡了燃烧时的温度场，从而克制了NOX的形成，达

成节能环保的目的。

2.2.3掺混效应

微爆产生的爆炸波冲破了包围在火焰周边的CO,、岫惰性气体层，促使空气

形成强烈的紊流,紊流使空气和柴油蒸汽在燃烧室内做更均匀的分布，同时温度

场也变得更加均匀，从而加快了燃烧速度，减少了后燃现象，避免了在燃烧区间

的局部高温而产生的热解和裂化，使燃烧完全。

2.2.4克制NO的生成

N0的生成重要有三个重要途径：(1)由空气中的N0,在高温区反映生成的

热反映NOx;(2)火焰面上生成的活性NOx；③燃料中氮元素生成的燃料NOx。

因此，生成的NO可分为温度型NOx和燃料型NOx,其中以温度型NOx为主。

NOx是柴油机的重要有害排放物。它是空气在气缸内燃烧的高温条件下氧

和氮反映而产生的。其中以NO为主。单缸发动机燃用乳化柴油的NOx排放比纯

柴油低。这是由于乳化柴油中的水蒸汽稀释燃气与减少燃烧的最高温度，从而

克制NOx的生成。柴油掺水乳化燃烧能有效地减少柴油机的排放浓度，这是极其

故意义的0。

影响NO生成的因素有:可燃混合物的组成，燃料在反映区停留时间，燃料温

度和工作压力等。根据J.B.Hower机理，NOx的生成速度为：

1/2

d[N0x]/dt=A-expE-Ea/RT]•[N2]•[02]

可见无论在内燃机或是其它燃烧装置上,NOx的生成量与反映温度呈指数关

系增长。假如空燃比高,燃烧强度大，反映温度高，停留时间长，NOx则急剧增

长。燃烧乳化油时，由于水滴汽化、产生微爆均需吸热，由此可减少气缸工作温

度，防止燃烧火焰局部高温，缩短燃烧时间，并且油掺水燃烧改善了空气和燃料

混合比例，可以用较小的过量空气系数，即[N[、[02]浓度大幅度减少，从而显著

减少温度型和燃料型NOx的生成,克制NOx对环境的污染。

2.3柴油微乳液的研究

对微乳柴油的研究通常涉及为微乳燃油配方选择合适的表面活性剂和助表

面活性剂，并考察各组分对可增溶水量的影响,拟定最佳的微乳燃油配方比例。

然后针对微乳柴油体系，通过相图、电导、NMR、FT-IR、分子光谱、荧光光谱、

黏度法、电子显微镜等方式研究微乳液的结构。并进行燃烧性能与尾气排放量测

定。

2.3.1拟三元相图的研究方法

研究平衡共存的相数及其组成和相区边界最方便、最有效的工具就是相图，

在等温等压下三组分体系的相行为可以采用平面三角形来表达，称为三元相图

[7IO对四组分体系，需要采用立体正四周体。而四组分以上的体系就无法全面的

表达。通常对四组分或四组分以上体系,采用变量合并法，比如固定某两个组分的

配比，使实际独立变量不超过三个，从而仍可用三角相图来表达,这样的相图称为

拟三元相图。

柴油微乳液研究可采用拟三元相图的方法研究，相图绘制简朴,根据相图可

以初步推测体系的结构状态,可以比较直观地反映微乳体系相的变化,当体系有

液晶相、凝胶相出现时，也能对微乳液及其相边界进行直观表达。

在表面活性剂和助剂含量一定情况下，将水往油中滴加，水量很少时为油包

水型的球形微乳液，继续滴加水，水与油的比例将会变动，体系发生这样的变化:

对称性水的球体一不对称性柱体一层状结构一水为外相的各种结构，最终为对称

性油的球体，这是体系内部引力变动而引起各种结构迭变的结果，而研究此方面

最方便有效的工具就是相图，因此，表面活性剂相图的研究一直受到人们的关注。

也可以在水量一定的情况下，将复合表面活性剂往油中滴加，通过观测体系相的

状态的变化以及体系中物质的重量比，通过拟三元相图的绘制，研究体系中物质

的相溶性以及形成微乳液的条件。

2.4量热法与氧弹量热装置及结果表达方法

量热法是热化学研究的基本实验方法,氧弹量热计的基本原理为能量守恒定

律。样品完全燃烧放出的热量促使卡计及周边的介质（本实验用水）温度升高，测

量介质燃烧前后体系温度的变化值，可求算该样品的恒容燃烧热。柴油为石油分

谯产品,其中各燃分子所含碳原子数不同,通常以测定柴油燃烧过程中Qv的变

化来衡量柴油燃烧效率的大小。

在氧弹量热计与环境没有热互换情况下，其关系式为：

m样QV=W（卡计+水）・z\T-m（点火丝）・Q（点火丝）

（1）

m样为柴油的质量（克）；Qv为柴油的恒容燃烧热（焦/克）；W（卡计+水）为

氧弹卡计和周边介质的热当量（焦/度），其表达卡计和水温度每升高一度所需要

吸取的热量，W（卡计+水）一般通过经恒重的标准物如苯甲酸标定.苯甲酸的恒容

燃烧热为26459.6焦/克。AT为柴油燃烧前后温度的变化值。m（点火丝）

为点火丝的质量,Q（点火丝）为点火丝（铁丝）的恒容燃烧热，其值为6694.4

焦/克。在实验过程中无法完全避免“热漏”现象的存在，因此，实验中必须通

过雷诺作图法或计算法校正柴油燃烧前后温度的变化值。通过（1）式，计算柴油

燃烧的恒容热效应Qv（焦/克）。

为了避免平行测定中称量的差异对实验的影响,可通过△T/m（K/g）（单位质

量柴油燃烧引起温度的变化值）或Qv/g（J/g）（单位质量柴油燃烧放出的热

量），研究柴油和微乳柴油燃烧效率的不同；通过△T/at（K/s）（即单位时

间柴油燃烧时燃烧温度随时间的变化率）研究柴油和微乳柴油燃烧速率的不同。

3、仪器与试剂

3.1实验试剂

柴油0*、油酸（CP）、十六烷基三甲基澳化铁（CTAB）（CP）、氨水（CP）、正

丁醇（CP）

3.2实验仪器

燃烧热测定装置一套、充氧装置一套、万用电表、5安保险丝、1000ml

烧杯、磁力搅拌器、搅拌子（中）、电导率仪、氧气、电子分析天平（每组一

台）；烧杯（50ml.250ml）、镜子、玻棒、洗耳球、胶头滴管等。

4、实验环节与现象

4.1复合乳化试剂配比与配制：

4.1.1复合乳化剂配比

油酸66.15%十六烷基三甲基浸化镂(CTAB)0.91%氨水9.现，正丁

醇23.8%

4.1.2复合乳化剂配制

室温下,将36.5006g油酸放入100ml的烧杯中,此时烧杯中的液体为浅黄

色油状液体；再逐滴加入5.008g氨水，烧杯中生成乳白色膏状物质；先慢后快顺

时针搅拌2min后该白色膏状物质变成浅黄色；再往烧杯中边搅拌边逐滴管加入

13.1993g正丁醇，此时浅黄色膏状物质开始慢慢溶解，但仍有膏状物质残留；在

磁力搅拌器上不断搅拌约2Omin后,烧杯中的物质变成浅黄色油状乳浊液,继续

边加热边搅拌,约15min后该乳浊液变成黄色透亮、澄清的油状液体；最后再直

接加入0.5003gCTABo制好的复合乳化剂放置备用。

4.2柴油-水-复合乳化剂微乳液柴油的制备

室温下,称取(5g)的水一柴油，其中［m(柴油0*)：m(水)分别为4.5：0.

5、4：1、3：2、2：3、1.5：3.5、1：4］样品，分别放在50m1烧杯中，

逐渐往烧杯中滴加复合乳化剂，并不断在磁力搅拌器上搅拌至溶液刚好变澄清，

静置约20min后观测，如仍透明，则记录所加复合乳化剂的用量。根据重

量差减法记录加入的复合乳化剂重量,并根据体系中所具有的柴油、水的重量，

计算柴油-水-复合乳化剂拟三元体系达成透明状态时各物质的重量除根据各

不同配比拟三元体系中各个物质的重量外，把复合乳化剂作为一个组分，另两个

组分分别为油和水,绘制拟三元相图，用以观测柴油微乳液体系的相行为。

4.3柴油乳化燃料燃烧性能测定

选择柴油0#、4.5:0.5及4：1的乳化柴油作为燃烧体系，分别将约1.2克燃

油体系放入用埸，分别称取四根铁丝,记录其重量，将铁丝接在氧弹卡计的两极

上,并将铁丝浸没柴油中，旋紧氧弹盖，用万用电表检查电极是否为通路。向氧弹

量热计中充以氧气,弹内的氧气压力冲至LOMpa,放掉氧弹内的气体，重新充

气后再放一次气,最后再往其中充氧气（弹内的氧气压力冲至1.0Mpa）o充完

气后，再用万用电表检查电极是否为通路。若通路,则将氧弹放入卡计的水桶内，

用量筒取3000mL自来水倒入桶内，装好搅拌轴,盖上盖子，将贝克曼温度计探头

插入水中。氧弹两电极用电线连接在点火器上，然后开动搅拌马达，待温度稳定

上升后，每隔半分钟读取温度一次，这样连续记录5min,便得到燃烧前期的温

度。此时迅速按下点火器上的点火键通电点火,仍然隔半分钟记录一次温度读数,

直到温度出现最高点,此阶段的温度为燃烧期间的温度；当温度升高到最高点后,

继续隔半分钟连续记录5min温度,该阶段温度为燃烧后期的温度。

实验停止后，小心取出贝克曼温度计，拿出氧弹，放出氧弹中的剩余气体，

最后旋开氧弹盖，检查样品的燃烧情况，若氧弹中有许多黑色的残渣，表达燃烧

不完全。把燃烧后剩下的铁丝取出并称重，从铁丝的原重量中减去未燃烧铁丝的

重量后再进行计算。

5、实验数据解决

5.1柴油乳化体系拟三元相图绘制

表1复合乳化剂的制备数据整理

加复合乳化剂

烧杯/g烧杯+柴油/g烧杯+油+水/g

后/g

4.5:

35.145939.641640.13841.5533

0.5

4.0:1.034.537938.534939.556642.9891

3.0：2.033.04336.021738.021144.5633

2.0：33.493335.498938.498546.4622

3.0

4

1.5:3.546.339749.864357.6596

4.8318

1.0:4.024.749625.745229.75339.9977

复合

复合乳微乳柴

柴油：水柴油/g水/g柴油外水%乳化

化剂/g油/g

剂％

4.5：4.40.491.416.400.7010.22

0.0775

0.5957645374609

4.0：1.0213.438.450.40

3.9970.4730.1209

1.07251262

3.0:2.91.9996.5411.50.20.5

0.1736

2.0787422203586679

2.0:2.02.97.96312.960.1540.614

0.2313

3.005699678961

1.5073.52410.2740.60

1.5:3.57.79530.1175

962.8278877

0.9954.00710.20.00.67

1.0:4.015.24810.2628

(5844765319

以柴油、水和油酸分别为X、Y、Z,绘制拟三元相图，如下:

柴油-水-复合乳化剂微乳柴油的拟三元相图

图1柴油-水-复合乳化剂微乳柴油拟三元相图

图1,显示曲线右方是不共溶区域，中间为临界线，其余部分均为共溶区

（即形成柴油-水一复合乳化剂微乳液柴油）。

5.2柴油0"、乳化柴油燃烧效率测定

5.2.1实验数据记录整理（见附表）

5.2.2柴油0#不完全燃烧的雷诺校正以及计算其燃烧热

通过Origin解决数据，得到雷诺校正图如下:

温度

Data10_B[5]:slope=0.001

(5,78,26,816)1______

26.8-

26.6-

26.4-

26.2-

26.0-

25.8-

25.6-

25.4-

25.2-

25.0-

24.8-

24.6-

(5.78,24,392)

24.4-

1~~•时间

024881012141618

图2柴油0#燃烧热的测定雷诺校正

由上图可以知道:41=2.424℃

根据公式：mQv-m点火丝Q点火丝=C△"!,有

Qv=（-CAT-m点火丝Q点火丝）/m柴油

已知：C—14541.35J/K,Q点火丝=—6694.4J/g,m柴油=1.2036,

m点火修=0.0066g,

代以上数据到Qv=(-CAT-m点火丝Q点火丝)/m柴油得：

Qv=[-14541.35J/KX2.424K-0.0066gX(-6694.4J/g)]

/1.2036g

=-29.249kJ.g'

△T/m柴油=2.014K/g

Qv/m^=~24.301kJ.g

-Q

△T/At=2.376X10K/s

5.2.34.5：0.5微乳柴油不完全燃烧的雷诺校正及计算其燃烧热

通过Origin解决数据，得到雷诺校正图如下：

温度

27.0-J(5942690切”‘al0_B[32]:slope=0.003

26.8-

26.6-

26.4-

26.2-

26.0-

25.8-

25.6-

25.4-

25.2-

25.0-

24.8-

24.6-

24.4-

24.2-

时间

图38：2乳化柴油燃烧热的测定雷诺校正

由上图可以知道:4丁=2.695℃

根据公式：-mQv-m点火丝Q点火丝=C△T,有

_

Qv-（CAT-m点火丝Q点火丝）/m柴油

已知:C=14541.35J/K,Q点火丝二一6694.4J/g,m柴油二1.2120g,

m点火丝=0・0082g,

代入上述数据于Qv=（-CAT-m点火丝Q点火丝）/m柴油得：:

Qv=[-14541.35J/KX2.695K-0.0082gX(-6694.4J/g)]/1.2

120g

=-32.289kJ.g1

△T/m柴油=2.224K/g

Qv/m柴油=-26.641kJ.g"

△T/At=2.495X1O'"K/s

5.2.44：1微乳柴油不完全燃的雷诺校正及计算其燃烧热

通过Origin解决数据，得到雷诺校正图如下:

湿度

27DData10_B[5]:slope=O.OCB

26JB-

(5.87.26.860)

266-

264-

262-

26D-

25JB-

25J6-

图47：3乳化柴油燃烧热的测定雷诺校正

由上图可以知道:4T=2.638℃

根据公式:~mQv-m点火丝Q点火丝二C有

_

Qv=（CAT-m点火丝Q点火丝）/m柴油

已知：C=14541.35J/K,Q点火丝二一6694.4J/g,^l柴油=L2128g

m点火丝=0.0120g,

代入上述数据于Qv=（-CAT-m点火铃9点火丝）/m柴油得：

Qv=-[14541.35J/KX2.638K-0.0120gX（-6694.4J/g）]/1.2128

g

=-31.563kJ.gT

△T/m柴油=2.175K/g

Qv/mw26.025kJ.g1

△T/At=2.442X1O''K/s

6、结果与讨论

6.1由微乳柴油的拟三元相图可以看到相图分为两个相区，左边为共溶区，右

边为不共溶区，中间为临界线。如图所示，我们所得到的微乳区面积比较小，经分

析，也许因素为：

①正丁醇作为辅助表面活性剂,存在于界面活性剂之间，参与液滴界面膜的形成，

同时还要分派到油相和水相中，使两相性质得到改善，从而有助于表面张力的减

少和微乳液的形成。醇量太少,很难改变界面膜的流动性。而本次实验我们所采

用的复合乳化剂中正丁醇质量分数为23.8%,含量相对较少，因此得到的微

乳区面积并不大。

②本次实验复合乳化剂中各成分的作用分别为：油酸作阴离子表面活化剂,CTA

B作阳离子表面活化剂,氨水是使HLB值亲水剂方向，正丁醇是作表面辅助

剂。配置不同配比的微乳液，所加入的复合乳化剂的量不同。

复合乳化剂对于微乳液的制备具有很大的影响，故复合乳化剂的制备是本次实验

的关键。在制备复合乳化剂时，各种试剂的加入顺序影响很大，搅拌时间和搅拌

速度也存在一定的影响。在本次实验过程中,我们先加油酸,再逐滴滴加氨水,接

着加入正丁醇,最后加入CTAB,整个过程用时约40分钟,最后得到澄清、透亮

的复合乳化剂。在制备微乳柴油的时候，随着微乳液中含水量的增长，乳化剂的

用量也逐渐增长,制备出来的微乳柴油的透明度都相称不错,放置一个星期后也

无分层或浑浊现象出现。本实验中的得到的微乳区较小，也许是由于制备复合乳

化剂时各种试剂的加入顺序不妥，又或者是制备微乳柴油时复合乳化剂的用量不

妥。

6.2柴油0#、不同组分及配比的乳化柴油燃烧效率

在测定柴油燃烧效率的时候，我们采用了不完全燃烧的形式，由于完全燃烧可比

性不大，并且没有必要，而在实际使用的时候，我们的柴油一般都是不完全燃烧

的。在本次实验中，我们做了柴油0#和4.5：0.5及4：1这三个样品，结果发

现，4.5：0.5的燃烧热是最大的，柴油0"的燃烧热最小。但实验过程中，我们

观测到，燃烧完后柴油0#得到的炭黑最多，另一方面是4.5:0.5的乳化柴油，

4:1的乳化柴油燃烧后得到的炭黑是最少的，实验现象与计算值明显不符合。

为了避免平行测定中称量的差异对实验的影响，以得到更精确的实验结果,我又

计算了各柴油的△T/m(K/g)(单位质量柴油燃烧引起温度的变化值)、Qv/g

(J/g)(单位质量柴油燃烧放出的热量)，以研究柴油0"和微乳柴油燃烧效率

的不同;接着我又通过计算aT/at(K/s)(即单位时间柴油燃烧时燃烧温度随

时间的变化率)研究柴油0,和微乳柴油燃烧速率的不同。通过计算，得到如下结

果：

柴油0*4.5:0.5微乳柴油4:1微乳柴油

燃烧热(kj/g)-29.249-32.289—31.563

Qv/m柴油(kJ/-24.30

-26.641-26.025

g)1

△T/m(K/g)2.0142.2242.175

2.376X10

△T/At(K/-3

2.495X10”2.442X10

s)-3

通过精密的计算，再次证明了，无论从燃烧效率还是从燃烧速度来看，4.5：0.5

的微乳柴油都是最高效、最高速的。4：1的微乳柴油燃烧后炭黑最少，但燃烧值

却比4.5：0.5的微乳柴油的小,也许是由于4:1的微乳柴油含柴油量相对较少,

但燃烧比较完全。

6.3根据以上结果对乳化柴油的形成过程、经济价值与社会与环境价值进行初

步评估。

由以上计算可以知道，我们制备出来的微乳液在燃烧方面取得了较好的效果,在

环境价值上来说，其污染也是比较少的。但是由于加入了大量的复合乳化剂，导

致成本是纯柴油的十几倍，并无经济效益，主线无法在实际中应用。要制得经济

效益较高的的柴油微乳液,关键在于制备出优良的复合乳化剂，这也将是我们日

后的重点研究对象。

7问题思考

7.1柴油的重要成分是什么？其燃烧后也许形成的产物有那些?

答：柴油重要由C-H化合物组成，涉及烷烧、环烷烧、烯烧、焕烧、二烯煌以及

芳香煌。在这几种成分中，烷煌都占有最大的比例。其完全燃烧后也许形成的产

物：水、二氧化碳，在高温缺氧时不完全燃烧,易炭化形成炭烟。

7.2乳化柴油与微乳柴油的区别？制备方法上有什么不同？

答:与乳化柴油相比，微乳燃油可长期稳定，不分层，且制备简朴，并能使燃烧更

完全，燃烧效率高，节油率达5贮15%,排气温度下降20%~60%,烟度下降

40%〜77%,NOx和CO排放量减少25%,在节能环保和经济效益上都

有较为可观的效果，已成为世界各国竞相开发的热点。

制备方法不同：微乳柴油的制备比较简朴，只需要把油、水、表面活性剂、助表

面活性剂按合适的比例混合在一起就可以自发形成稳定的微柴油。乳化柴油由柴

油70%+助剂15%+水15%混合而成，采用油水法可以制备乳化柴油，环节如下：

选定所要加入的乳化剂，采用HLB值筛选法控制所要加入乳化剂的量;用玻璃棒

搅拌使各种乳化剂混合均匀。

7.3乳化柴油为什么不稳定?其对柴油发动机产生的损害是什么？

答：乳化柴油用的添加剂，是以减少界面张力为设计目的,让表面活性剂组成的

复合界面膜，强力而牢固地吸附在油水表面，但它不是热力学上的稳定体系，故

稳定性不好,大多一3个月不分层,不错的也只有半年左右。乳化油属于热力学不

稳定体系,随环境条件的改变、放置时间变长会出现稳定性差、存储时间短及燃

烧不稳定等现象,使内燃机工作不正常并产生锈蚀等危害。限制了它的推广应用

范围。

7.4为什么要进行柴油微乳液的研究？形成微乳柴油的通常条件是什么？其中

各组分的作用是什么？

答：近年来，随着我国农业和交通运送业的飞速发展，对石油的需求量增大，而

石油资源有限，于是出现了石油供应局限性、价格上涨的趋势。人类面临日益严

峻的能源危机。但经济的可连续发展必须是在保护生存环境、节约宝贵资源和减

少能耗的前提下的发展。因此，如何提高燃油燃烧效率和减少环境污染,研究新

型节油防污染技术，涉及最为人们青睐并具有节能效率高,减少尾气污染的燃料

乳化以及微乳化技术，己成为人们十分关心的问题。微乳燃料的制备比较简朴，

只需要把油、水、表面活性剂、助表面活性剂按合适的比例混合在一起就可以自

发形成稳定的微乳燃料。其中各组分的作用是，醇的种类和表面活性剂复配比例

对水最大增溶量有很大影响。醇碳数适中时，醇更易富集于界面上，增长了界

面面积，使增溶水量增长，