第6期（总第227期） 2016年12月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No 6 (Serial No 227)
Dec 2016
基于双子乳化剂的微乳化柴油配比优化
周海杰，陈振斌，邓小康，谢荣富，李菲（海南大学机电工程学院，海南海口570228）
摘要：为了研究双子乳化剂对微乳化柴油稳定性的影响，以Minitab软件设计单因素试验、Plackett-Burman试验、爬坡试验、Box-Behnken试验，通过Box-Behnken试验数据，建立响应面模型，道过Minitah软件中的寻优模块，对试验结果寻优，得到最优的试验配方（体积分数）：复配乳化剂比例213%，范麻油比例102%，柴油比例8085%， HLB值656，葡再糖水溶液16%，落液中葡萄糖质量分数1868%。试验结果表明：利用双子乳化剂制备的微乳化柴油稳定时间为2926h，通过试验验证得到的稳定时间为286h，与理论误差为47%，较传统乳化剂稳定时间提高大约10%，复配乳化剂的比例减少12%，助溶剂比例减少5%，溶液中的葡萄糖比例提高9%，且制备的微乳化柴油颜色澄清透明
关键词：柴油；乳化燃料；双子乳化剂；稳定性；制备；参数优化 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2016 06 003
文献标志码：B
中图分类号：TK4289：
文章编号：1001-2222(2016)06-00012-07
近年来，随者中国经济的快速发展，汽车保有量逐年上升。据央广网报道，至2015年底，全国机动车数量突破279亿辆，其中，汽车达172亿辆，汽车数量增加的同时，我国石油消耗量也不断增加。近年来，全国很多城市出现较为严重的雾霾天气，空气质量已经达到了严重污染程度，汽车排放的尾气是环境污染的主要来源之一，能源安全问题及环境污染间题是呕需解决的一大课题。车用燃料中微乳化柴油以良好的经济性及低排放性不断受到关注1-2]。
传统乳化剂为单亲水基、单疏水基链的两亲分子，该类分子的结构特点决定其表面活性的提高受到限制。双子乳化剂中至少包含两个亲水因子和两个疏水因子，因子之间通过一个联结基团链接构成，可以通过改变联结基团的碳链个数，改变双子乳化剂的结构及乳化特性[3]。双子乳化剂的特殊结构致使其具有较高的表面活性、较低的Krafft点，能降低界面间的表面张力，提高乳化柴油的稳定性3-6」。近十几年来，国内外相关人员对微乳化柴油的制备及稳定性进行了研究，研究使用的乳化剂为传统乳化剂，试验设计较为简单，制备的乳化柴油为乳白色[7-10]。而有关双子乳化剂在微乳化柴油制备中的应用，以
收稿日期：2016-08-18；修回日期：2016-11-22
基金项目：海南大学科研基金资助项目（kyqd1657）
及PB试验、爬坡试验，Box-Behnken试验等在微乳化柴油制备中的试验设计鲜见报道。
本研究采用双子乳化剂代替常规乳化剂，根据微乳液的形成机理，确定微乳化柴油稳定性的影响因素。通过Minitab软件设计单因素试验、Plack-ett-Burman试验、爬坡试验、Box-Behnken试验，筛选出显著影响因子，逼近关键因素的最大响应区域，然后基于Box-Behnken试验数据建立应面模型：运用DesignExpert软件对微乳化柴油的配比进行优化，最后得到最优配比。
1微乳化柴油的稳定性试验
影响微乳化柴油稳定性的因素很多，内在因素有油相、水相的组成，乳化剂的种类和比例助溶剂种类和比例；外在因素有温度、乳化方式、乳化时间等[1-12]。
1.1主要制备参数的选择 1.1.1乳化剂的选择及复配
乳液中水为分散相，柴油为连续相，油-水界面
目存在表面张力及界面膜，两相中存在的界面能以及表面张力是影响其稳定性的主要因素。研究发现通过添加乳化剂，特别是复配的乳化剂能降低油
作者简介：周海杰（1990—），男，硕士，主要研究方向为车用生物质能源技术xhouhaijie211@163eom，通讯作者：陈振斌（1968—），男，教授，主要研究方向为发动机节能与排放zhenbin1208@163eom。