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柴油是一种具有燃烧热效高，功率大，燃烧单耗低的重要液态燃料，为我国国民经济的发展提供了重要动力来源。柴油因其具有不可比拟的优越性，已经被广泛应用于交通、船舶、建筑、工矿和军事等各个领域。随着我国工业化、城市化脚步的加快，我国汽车工业的也得到了长足的发展。国家统计局2015年2月26日发布了《2014年国民经济和社会发展统计公报》，2014年末全国民用汽车保有量达到15447万，比2013年同期增长12.4％。汽车保有量的增加，使得柴油消费呈现快速增长态势，与此同时带来的环境问题也日益凸显。2013年柴油消费总量达1.85亿吨，2014年柴油消费总量为1.95亿吨，2014年同期涨幅虽有所降低但依旧没有缓解石油匮乏的危机，中国仍旧是世界上最大的石油消耗国，也是世界上最大的石油进口国之一，石油对外依存度高达近60％。能源不断消耗，环境问题也日益严重，研制一种清洁高效的替代燃料已成为各国瞩目的焦点。微乳化柴油作为一种节能、环保的清洁燃料为这一问题的解决提供了一个新的方向。 微乳化柴油不仅制备简单而且燃烧效率较普通柴油高，在不改变发动机机构的情况下就能安全使用，且较之普通柴油其节油率可达到5％～15％。微乳化柴油的不仅燃烧效率高，经济性好，同时尾气污染物排放较普通柴油都有大幅降低。社会高速发展，污染问题日益凸显，尤其是近几年全国范围内出现雾霾灾害，更是备受公众瞩目。社会各界广泛展开对雾霾的成因、危害及控制方案的研究工作，加紧了对PM2.5的监测。汽车尾气排放的碳氢化合物(HC)、碳烟(PM)中的有机碳、多环芳烃是PM2.5的直接来源，同时尾气中NOx和HC在紫外光照射下发生光化学反应，生成大量的臭氧，致使大气的SO2、NO2被氧化为硫酸盐和硝酸盐形成气溶胶微粒，进一步增加了PM2.5的浓度。环境污染对人们生活造成了严重的影响，而使用微乳化柴油替代纯柴油作为燃料时，可以使柴油在燃烧室内雾化的更加充分，燃烧的更加完全，这不仅有助于发动机效率的提高和油耗的减少，而且使得有害气体(NOx、CO)和烟度排放量都有大幅度的降低，由此可见，微乳化柴油是一种具有节能降污的环保燃料。 本文通过使用HLB值法对多类乳化剂进行筛选与复配，选用三种复配乳化剂分别制备微乳化柴油，并对微乳化柴油的性质进行了分析，考察了乳化剂的种类，掺水率、乳化剂用量、乳化温度、乳化设备等对微乳柴油稳定性的影响，确定合适的复配乳化剂。实验发现当复配乳化剂的质量比为非离子型表面活性剂A∶非离子型表面活性剂B∶离子型表面活性剂C=0.49∶0.22∶0.29时，微乳化性能较好，在常温下，乳化剂用量为5％时，在无需添加助剂醇的情况下，微乳化体系的增溶水量为17.2％，且微乳化柴油体系性能稳定，能保存一年以上。在微乳化体系中油包水结构的粒径，会因加水量的不同而不同，体系的状态也会随着加水量的改变而改变，透明度、稳定性都会受到影响。通过实验可知，在微乳化体系中维持复配乳化剂质量分数为5％，含水量由6％，8％，10％，12％，14％不断增加时，并在粒径分析仪中分析微观结构的粒径，由微乳体系中油包水结构粒的径分布结果可知，在使用表面活性剂A、B、C三元复配且HLB值为7.8时，体系含水量可达14％，且体系透明，粒径分布均匀在200nm以下，性能稳定，存放可达1年以上，与0＃柴油的互溶性较好，向微乳化体系中添加6倍以上纯柴油时，体系外观仍旧透明，没有分层变浑浊。 通过对0＃柴油与微乳化柴油的密度、沸程、闭口闪点、凝点和冷滤点、运动粘度、酸度、铜片腐蚀、十六烷值、热值等物理化学性质进行分析对比，除铜片腐蚀指标外，其他指标均符合车用柴油技术质量指标，为其作为清洁替代燃料提供现实理论依据。 在微乳化柴油的燃烧性能方面，本文通过在柴油发电机中，对微乳化柴油的燃烧性能进行实验，研究微乳化柴油的节油率及其尾气排放物中各组分的变化。实验得知，在低输出功率1kw时，用复配乳化剂制得的含水量为16％的微乳化柴油在燃烧室内燃烧排放的尾气中，NO的降低率可达49.2％，CH化合物降低61％，CO降低率达到49.3％，尾气中的烟度也大幅度降低42.5％。在高输出功率时，由于发动机功率的增加，被雾化的柴油在燃烧室内的停留时间时间缩短，致使NO，CH, CO，烟度降低率没有低功率下显著，但是较之0＃柴油排放的污染物质也有显著的降低。