柴油乳化转换装备及方法与流程

本发明涉及柴油乳化技术，尤其是涉及一种柴油乳化转换装备及方法。

背景技术：

节约能源和减少对环境污染已被越来越重视，而柴油机目前仍普遍使用纯柴油作为燃料，由于纯柴油在燃烧过程中不能完全燃烧，排放的废气中黑烟含量大，造成严重的环境污染，又使大量的柴油被白白浪费。

现有的柴油乳化都是在单独的设备上进行的，还未有全自动远程监控整条的生产线，通常也只对柴油进行一级乳化，乳化效率不高，并且乳化柴油的质量难以得到保障。

目前的柴油乳化都是在线生产方式，工厂把生产好的乳化柴油再运送到指定的加油站，但是乳化柴油不适合长时间储存，存放时间越久，乳化柴油越容易分层，这将大大影响其质量。并且以往的柴油乳化过程都是人工现场控制，自动化程度不高，人工劳动量也较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种能够进行多级乳化和质量监控，避免乳化柴油长时间存放，并能远程控制的柴油乳化转换装备及方法。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种柴油乳化转换装备，包括一可移动工作室，一乳化柴油生产线，一乳化柴油发送装置、一空气净化调节装置、一防爆空调、一太阳能发电装置和一远程控制系统，所述乳化柴油生产线和所述乳化柴油发送装置设置在所述可移动工作室内，所述乳化柴油发送装置与所述乳化柴油生产线末端连接，所述空气净化调节装置和所述防爆空调设置在所述可移动工作室外侧面，所述太阳能发电装置设置在所述可移动工作室顶部，所述远程控制系统分别连接所述乳化柴油生产线、所述乳化柴油发送装置、所述空气净化调节装置、所述防爆空调和所述太阳能发电装置。

同时，本发明还提供一种柴油乳化方法，包括如下步骤：

(1)先将柴油、水、添加剂按一定的比例混合；

(2)将混合后的柴油、水、添加剂进行粗乳化；

(3)将经粗乳化后的粗乳化柴油进行精乳化；

(4)对精乳化工作中的精乳化柴油进行即时质量检测，若经检测质量合格，则储存起来并供给给车辆，若质量不合格，则通过旁路重复乳化，直到质量合格为止。同时分析排除上道工序中的故障问题。

与现有技术相比，本发明通过对柴油进行多级乳化和质量监控，提高了柴油的乳化效率和质量，更符合低碳环保的要求；同时，将柴油乳化装置和加油装置一体化设计，实现了边乳化边供给的工作方式，保证了乳化柴油的质量；并且通过远程控制系统的设置，能实现整机的远程控制，自动化程度高，也减轻了人工劳动量。

附图说明

图1是本发明的柴油乳化转换装备的连接框架图；

图2是本发明的柴油乳化转换装备的主视图；

图3是本发明的柴油乳化转换装备的左视图；

图4是本发明的乳化柴油生产线的连接框架图；

图5是本发明的供水装置的结构图；

图6是本发明的添加剂供给装置的原理图；

图7是本发明的柴油供给装置的原理图；

图8是本发明的粗乳化装置的原理图；

图9是本发明的精乳化装置的原理图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图3，为本发明提供的一种柴油乳化转换装备的连接框架图，包括一可移动工作室1，一乳化柴油生产线2，一乳化柴油发送装置3、一空气净化调节装置4、一防爆空调5、一太阳能发电装置6和一远程控制系统7。

本实施例中，所述可移动工作室1可为一集装箱体，一般放置于加油站内，与加油站内原柴油罐接近，所述可移动工作室1内部可根据需要分割成不同的空间，外部可设置有门，供人出入，所述可移动工作室1外还可放置一些盆栽花草，一是起到美观作用，二是可一定程度改善所述可移动工作室1内部空气条件。

请参阅图4，为本发明中乳化柴油生产线的连接框架图，所述乳化柴油生产线2设置在所述可移动工作室1内，是进行乳化柴油生产的主体，其包括一供水装置21、一添加剂供给装置22、一柴油供给装置23、一粗乳化装置24和一精乳化装置25，所述供水装置21、所述添加剂供给装置22和所述柴油供给装置23经由管道交汇后连接所述粗乳化装置24，所述粗乳化装置24与所述精乳化装置25连接。

具体的，请参阅图5，所述供水装置21包括一第一手动阀211，一粗过滤器212、一净化器213、一备用泵214、一水箱215、一液位自动控制器216、一精过滤器217、一第一气动三通球阀218、一计量清水罐219、一第一计量泵2110、一第二气动三通球阀2111和一磁化器2112。所述第一手动阀211设置在自来水进水处，用于在检修或出现意外情况时，手动截止自来水的进入。所述粗过滤器212紧接所述第一手动阀211，串接在进水管道上，用于对自来水进行初步的过滤，主要是滤掉一些大颗粒的杂质。所述净化器213连接所述粗过滤器212，即经过所述粗过滤器212过滤后的自来水会进入所述净化器213进行净化，所述净化器213的工作原理为现有技术，在此不再赘述。所述备用泵214也与所述净化器213相连，其设置的目的是为了保证在自来水停水时，能利用所述备用泵214抽取储存用水来供给整个生产线的运转，防止生产线因为停水而瘫痪。所述水箱215连接所述净化器213，经净化器213净化后的自来水会进入所述水箱215暂存。为了实现对所述水箱215内液位的自动控制，在所述水箱215的进水口处设置有一液位自动控制器216，所述液位自动控制器216包括一浮球加力杆和一蝶式阀，所述浮球加力杆固定在所述水箱215内侧面上部分，所述蝶式阀设置在所述水箱215进水口的管道上，并与所述浮球加力杆相连接，会随着所述浮球加力杆位置的上下变化而开启和关闭，当所述水箱215内液位降低时，所述浮球加力杆的位置也会随着下降，从而带动所述蝶式阀开启，开始给所述水箱215内补充自来水，随着自来水的不断补充，液位又会上升，所述浮球加力杆的位置也会随着上升，从而带动所述蝶式阀关闭，停止自来水的补充。所述精过滤器217设置在所述水箱215出水口处的管道上，用来对自来水进行进一步的过滤，主要是滤掉一些颗粒更小的杂质。所述第一气动三通球阀218分别连接所述精过滤器217、所述计量清水罐219和所述第一计量泵2110，通过控制所述第一气动三通球阀218内部不同通道的开启，可连通不同的部件，形成不同的水路；所述第一气动三通球阀218和所述计量清水罐219之间还串接有一第二手动阀，所述第二手动阀的作用也是在检修或出现意外情况时，手动关闭阀门切断自来水通道；所述计量清水罐219和所述第一计量泵2110起到双重计量作用，以更精准的量取所需的自来水量，所述计量清水罐219和所述水箱215之间还连接有一回水管，用以限制所述计量清水罐219内的水量，具体的，所述计量清水罐219的尺寸为一固定值，故其容积也是已知的，进一步的，所述回水管限制的所述计量清水罐219内的容积也是已知的；所述第一气动三通球阀218控制过程如下，先通过所述第一气动三通球阀218连通所述精过滤器217和所述计量清水罐219，自来水会进入所述计量清水罐219直至所述回水管所限制的水位，此时为对自来水的第一次计量，再通过所述第一气动三通球阀218连通所述计量清水罐219和所述第一计量泵2110，所述计量清水罐219内的自来水会进入所述第一计量泵2110，所述计量泵的容积远小于所述计量清水罐219的容积，主要是对自来水进行第二次更为精准的计量，两次的计量过程是为了严格控制自来水的用量，以保证后面乳化柴油的质量。所述第二气动三通球阀2111直接连接所述计量清水罐219和所述第一计量泵2110，另一通道则接出水管，当后期乳化过程用水量较大时，则可直接通过所述第二气动三通球阀2111连通所述计量清水罐219和出水管，即只经过所述计量清水罐219的计量后就直接供给给后期柴油乳化使用，以节省生产时间，正常生产情况下，则通过所述第二气动三通球阀2111连通所述第一计量泵2110和出水管，自来水还是经过两次计量再供给给后期使用。所述出水管上还串接有一磁化器2112，用于对自来水在进行混合配比之前的磁化处理，自来水经磁化处理可以除垢、杀菌，防腐蚀，在一定程度上改变自来水的物理化学特性，从而提高后期乳化柴油的质量，作为一种优选，所述磁化器2112可以选用高磁磁化器，对自来水的处理效果更佳。

具体的，请参照图6，所述添加剂供给装置22包括一添加剂容器221、一第三气动三通球阀222、一添加剂计量罐223、一第二计量泵224和一第四气动三通球阀225。所述第三气动三通球阀222分别连接所述添加剂容器221、所述添加剂计量罐223和所述第二计量泵224，所述添加剂计量罐223和所述第二计量泵224还通过所述第四气动三通球阀225相连，所述添加剂容器221用于盛装预先确定好的添加剂，所述添加剂计量罐223和所述第二计量泵224也是对添加剂起到双重计量作用，具体的计量原理和添加剂的供给流程与所述供水装置21相同，也是通过控制所述第三气动三通球阀222和所述第四气动三通球阀225内部不同通道的开关来实现，在此不再重复介绍。

具体的，请参照图7，所述柴油供给装置23包括一第一滤油器231、一电子计量仪232、一第一气动阀233和一柴油吸入罐234。所述第一滤油器231连接外来柴油接口，主要用于对纯柴油进行初步过滤；所述电子计量仪232连接所述第一滤油器231，用于精确量取后期乳化过程所需的纯柴油；所述第一气动阀233连接所述电子计量仪232，通过控制所述第一气动阀233的开启和关闭可以控制纯柴油的供给与否；所述柴油吸入罐234连接所述第一气动阀233，用于抽取纯柴油并起到暂存纯柴油的作用。

具体的，请参照图8，所述粗乳化装置24包括两个粗乳化罐241、两个第二气动阀242、两个静态混合器243、一粗乳化泵244、一第五气动三通球阀245、两个第二油滤器246、两个第三手动阀247和两个第四手动阀248。两个所述初乳化罐与所述供水装置21、所述添加剂供给装置22和所述柴油供给装置23相连，用于盛装来自于所述供水装置21的自来水、所述添加剂供给装置22的添加剂和所述柴油供给装置23的纯柴油，并对三者进行混合，作为一种最优的配比，三者的质量比选择为9:1:90，进一步的，为了保证乳化柴油的质量，可以控制三者混合的顺序，本实施例中，三者混合顺序为，先按规定的质量配比量取需要的纯柴油量和添加剂量在两个所述粗乳化罐241中进行混合，然后再按规定的质量配比量取量取需要的自来水量送入两个所述粗乳化罐241和添加剂、纯柴油进行混合；本实施例中，所述粗乳化罐241的数量设置为两个，但具体实施过程中可设置多个所述粗乳化罐241，目的是为了保证其中任何一个粗乳化罐241在出现故障时，其他的粗乳化罐241还可以继续使用，从而不至于使整个生产线停转；两个所述粗乳化罐241内还分别设置有阻隔爆层，所述阻隔爆层的设置主要是为了降低爆炸风险。两个所述第二气动阀242分别连接两个所述粗乳化罐241，用来控制两个所述粗乳化罐241内混合液体的进出。两个所述静态混合器243分别连接两个所述第二气动阀242，所述粗乳化泵244连接两个所述静态混合器243，两个所述静态混合器243和所述粗乳化泵244会对来自两个所述粗乳化罐241内的混合液体进行初步乳化，两个所述静态混合器243主要是在其内部形成紊流，使进入其中的混合液体更进一步的混合均匀，以提高乳化柴油的质量，所述粗乳化泵244的乳化过程为现有技术，在此不再赘述。所述第五气动三通球阀245分别连接所述粗乳化泵244和两个所述第二油滤器246，经所述粗乳化泵244初步乳化后的粗乳化柴油会经由所述第五气动三通球阀245分别进入两个所述第二油滤器246，两个所述第二油滤器246用于对粗乳化柴油进行过滤。两个所述第三手动阀247分别串接在两个所述第二油滤器246之后，并与两个所述粗乳化罐241相连，两个所述第四手动阀248分别串接在两个所述粗乳化罐241出油口的管道上，所述第三手动阀247和所述第四手动阀248的作用主要是用于在对生产线进行需要检修时，手动关闭对应的通道方便检修。

具体的，请参照图9，所述精乳化装置25包括两个第三油滤器251、一精乳化泵252、两个第三气动阀253、两个精乳化罐254、两个第四气动阀255、两个质量监控系统256和两个第五手动阀257。所述第三油滤器251分别连接两个所述第四手动阀248，对来自两个所述粗乳化罐241内的粗乳化柴油进行过滤；所述精乳化泵252连接两个所述第三滤油器，对进入其中粗乳化柴油进行精乳化；两个所述第三气动阀253分别串接在所述精乳化泵252和两个所述精乳化罐254之间，用来控制精乳化柴油进出两个所述精乳化罐254；两个所述精乳化罐254内也设置有阻隔爆层，也是为了减少爆炸风险；两个所述第四气动阀255将两个所述精乳化罐254和所述精乳化泵252再次连接，通过控制两个所述第四气动阀255的开关与闭合来控制两个所述精乳化罐254内的精乳化柴油再次进入所述精乳化泵252进行再次精乳化；两个质量监控系统256分别设置在两个所述第三气动阀253和所述精乳化罐254之间，用来抽样检测经所述精乳化泵252乳化后精乳化柴油的质量，具体的是在将样品放大后观测精乳化柴油的粒度大小，与标准值进行比对，若粒度尺寸与标准值符合，则可直接供给到下一个环节，若粒度尺寸大于2mu，则控制两个所述第四气动阀255打开，使得不符合质量要求的精乳化柴油再次进入所述精乳化泵252，进行再次乳化，如此反复直到符合质量要求为止；两个所述第五手动阀257分别串接在两个所述精乳化罐254出油口的管道上，也是用于在对生产线进行检修时手动关闭对应的通道。

所述乳化柴油生产线3也设置在所述可移动工作室1内，并与所述乳化柴油生产线2末端连接，其包括一乳化柴油成品储存箱31和一加油枪32。所述乳化柴油成品储存箱31与两个所述精乳化罐254相连，用于存储来自两个所述精乳化罐254内的精乳化柴油，所述加油枪32连接所述乳化柴油成品箱31，用于将所述乳化柴油成品储存箱31内的精乳化柴油加注到需要加油的车辆中。

所述空气净化调节装置4和所述防爆空调5设置在所述可移动工作室1外侧面。所述可移动工作室1为一密闭恒温空间，所述乳化柴油生产线2在生产过程中不可避免的会出现油的挥发，挥发的油气会存留在所述可移动工作室1内，当油气的浓度达到一定程度时，会很容易发生爆炸，同时，随着季节的变化和设备的运转，所述可移动工作室1内的温度会发生较大的浮动，这对柴油的乳化过程会产生很大的影响，故设置所述空气净化调节装置4用来及时排出所述可移动工作室1内的油气，设置所述防爆空调5用来保持所述可移动工作室1内的恒温环境，当然，作为进一步改进的话，所述空气净化调节装置4和所述防爆空调5上还可设置报警装置，在所述可移动工作室1内油气浓度过高或者内部温度和设定温度偏差过大时，可发出报警提醒。

所述太阳能发电装置6设置在所述可移动工作室1顶部，用来给整个柴油乳化转换装备供电。所述太阳能发电装置6包括多块太阳能板，并且可伸缩和翻转，以节约空间，并且可以根据不同的时刻来调节太阳能板的朝向。作为进一步的优化，所述可移动工作室1底部还设置有一防静电装置8，所述防静电装置8与所述乳化柴油生产线2相连，具体的与所述供水装置21、所述添加剂供给装置22、所述柴油供给装置23、所述粗乳化装置24和所述精乳化装置25分别相连，以将在生产过程中各个装置产生的静电及时导出，防止由于静电的过度积累导致爆炸事故的发生。由于两个所述粗乳化罐241和两个所述精乳化罐254在运转过程中，不可避免的内部也会产生油气挥发，挥发的油气积累在罐中后，会导致罐内的压强升高，如果置之不管，很可能会由于过大的压强而发生安全事故，故所述可移动工作室1上还设置有一呼吸系统9，所述呼吸系统9与所述乳化柴油生产线2相连，具体的，所述呼吸系统9分别连接两个所述粗乳化罐241和两个所述精乳化罐254，以及时将罐内过多的油气排出到外面，但各罐体之间互不相通。

所述远程控制系统7包括监控系统71和控制系统72，所述监控系统71可设置在办公室内，通过互联网连接所述控制系统72，所述控制系统72设置在所述可移动工作室1内，所述控制系统72分别连接所述乳化柴油生产线2、所述乳化柴油生产线3、所述空气净化调节装置4、所述防爆空调5、所述太阳能发电装置6和所述呼吸系统9，所述控制系统72通过及时获取个部分的实时运转信息进行分析监控，并作出对应的调整控制指令，以实现对整个生产过程的远程控制，所述控制系统72获取的生产线实时运转信息和作出的调整控制指令会经由互联网传到所述监控系统71，以供及时掌握各地柴油乳化转换装备的工作状态。

本实施例的柴油乳化方法如下：

(1)先将柴油、水、添加剂按一定的比例混合，作为一种优选，三者的质量比例为90:9:1；

(2)将混合后的柴油、水、添加剂混合后进行粗乳化；

(3)将经粗乳化后的粗乳化柴油进行精乳化；

(4)对精乳化工作中的精乳化柴油进行即时质量检测，具体的，检测精乳化柴油的粒度大小，将样品的粒度大小与标准值进行比对，经比对，若粒度大小符合要求，则储存起来并供给给车辆，若粒度大小不符合要求，则通过旁路重复乳化，直到质量合格为止，同时分析排除上道工序中的故障问题。以上所有罐体及管道阀门均为304不锈钢材质。

与现有技术相比，本发明通过对柴油进行多级乳化和质量监控，提高了柴油的乳化效率和质量，更符合低碳环保的要求；同时，将柴油乳化装置和加油装置一体化设计，实现了边乳化边供给的工作方式，保证了乳化柴油的质量；并且通过远程控制系统的设置，能实现整机的远程控制，自动化程度高，也减轻了人工劳动量。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。