專利名稱：電氣石節(jié)能減排添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電氣石節(jié)能減排添加劑。添加到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和各種燃燒器的液態(tài)燃料
可以起到顯著的節(jié)能減排作用。節(jié)省燃料(10%—48%)、提升動(dòng)力(使汽車提升 一個(gè)檔位爬坡)、提升燃油標(biāo)號(hào)(提升三個(gè)標(biāo)號(hào)以上)、降低噪音和振動(dòng)、減少 排放、清除積碳、平衡發(fā)動(dòng)機(jī)過高水溫。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，為了提高燃料燃燒效率、增加輸出功率、降低油耗、清除
積碳減少有害尾氣排放，目前主要有兩個(gè)技術(shù)途徑 一是增添或改造設(shè)備(如 各種節(jié)油、增力、凈化器)，二是給燃油投入添加劑。第一個(gè)途徑投資大、程序 煩瑣、也增加車船自重和檢修難度，所以第二個(gè)途徑更為人們所接受。但是目 前發(fā)表的燃油添加劑大多存在以下缺點(diǎn)中的一個(gè)或數(shù)個(gè) 一、節(jié)省燃油、提升 動(dòng)力的效果不理想，有的還降低了動(dòng)力性能，這是目前燃油添加劑不能為廣大 用戶普遍接受的主要原因；二、不能明顯降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，有的還增加了發(fā)動(dòng) 機(jī)噪音；三、容易造成"二次污染"——依靠化學(xué)反應(yīng)起作用的添加劑，在發(fā) 揮效能的同時(shí)可能會(huì)生成一些已經(jīng)引起注意或尚未引起注意的、更難自然降解 的公害物，從而成為商家和公眾社會(huì)的隱患，比如著名的添加劑MTBE (甲基叔 丁基醚)，在美國暢行20年后被發(fā)現(xiàn)其會(huì)增加氮氧化物排放，尤其嚴(yán)重的是會(huì) 永久性污染水源(甚至深層地下水)，因而被限制使用；四、效能不穩(wěn)定由于 燃油的組份非常復(fù)雜，不同廠家生產(chǎn)的同一標(biāo)號(hào)燃油在生產(chǎn)過程中的工藝和添 加成分是不一樣的，甚至同一廠家同一標(biāo)號(hào)產(chǎn)品，由于不同批次的原料來源不同也會(huì)造成產(chǎn)品成份的差異，正是由于這種不確定性使得主要依靠化學(xué)藥劑起 作用的添加劑經(jīng)常不能穩(wěn)定發(fā)揮效能，而且容易產(chǎn)生"二次污染"和機(jī)件腐蝕 等不良后果。
目前市面上已有的燃油核磁共振添加劑和富含水份的微米級(jí)或納米級(jí)水顆 粒燃油添加劑成功地解決了 "二次污染"和機(jī)件腐蝕方面的問題，但節(jié)省燃油、 提升動(dòng)力、降低噪音的效果還有進(jìn)一步提高的必要和可能。目前已有的燃油抗 爆劑單位成本過高、且使用時(shí)添加量過大(常在5 — 15%之間)，致使高標(biāo)號(hào)燃油 價(jià)格中抗爆劑的價(jià)格比例居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
由于目前己上市的和已發(fā)表的燃油添加劑往往存在以下問題中的一項(xiàng)或數(shù) 項(xiàng)使用成本太高、不能顯著節(jié)油、不能顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力、不能明顯降低 發(fā)動(dòng)機(jī)聲音、容易造成"二次污染"，而且在實(shí)用中效能不穩(wěn)定，有時(shí)甚至起反 作用。
針對(duì)這些問題，本人己經(jīng)提出了另一個(gè)發(fā)明"一種能使燃料發(fā)生強(qiáng)烈核磁
共振的含水添加劑"(專利申請(qǐng)?zhí)?00810093139. X)，它利用核磁共振、水微
粒爆炸及"水煤汽反應(yīng)"構(gòu)建六重"節(jié)能減排"機(jī)制，從而增加熱值、凈化尾 氣、清除汽缸和噴嘴的積碳、養(yǎng)護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，它廣泛地利用了包括電氣石在內(nèi)的 多種礦石、陶瓷和粉體，而本發(fā)明精選了其中的電氣石作為主要功能成份，利 用其熱電效應(yīng)、壓電效應(yīng)和遠(yuǎn)紅外線輻射共振效應(yīng)聯(lián)合協(xié)同作用，得到一種效 果優(yōu)秀、效能穩(wěn)定的節(jié)能減排添加劑。如將電氣石與水結(jié)合在一起，則成為"三 劑合一"的添加劑——即燃油微爆劑+燃油核磁共振傳遞劑+燃油熱電效應(yīng)和 壓電效應(yīng)供給劑(電氣石實(shí)質(zhì)上成為燃料體系內(nèi)精致而密集的天然超高壓促燃電極)！
由于電氣石的紅外線放射率高達(dá)95 — 99%，是最優(yōu)秀的核磁共振源動(dòng)劑之 一，因此在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用過程中不斷地將核磁共振能量傳輸給燃料中的H 原子，使燃料分子獲得并保持強(qiáng)烈的核磁共振能力。對(duì)于核磁共振和納米水微 爆(及微爆后緊跟著發(fā)生的水煤汽反應(yīng))的節(jié)能減排機(jī)制，本人在"一種能使 燃料發(fā)生強(qiáng)烈核磁共振的含水添加劑"中已經(jīng)進(jìn)行詳細(xì)論述，在此就不作贅述。 那么電氣石的熱電效應(yīng)和壓電效應(yīng)又是怎樣促進(jìn)節(jié)能減排的呢？
電氣石具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)，其復(fù)三方環(huán)[SiAj由六個(gè)硅氧四面體構(gòu)成， 且每個(gè)四面體角頂均指向同一方向，此為其具有極性的原因，也使其具有永久 性的自發(fā)電極，并且其周圍存在著靜電場。電氣石經(jīng)加熱加壓后放電特性會(huì)得 到加強(qiáng),溫度每提高l(TC效果倍增.電氣石經(jīng)過粉碎，其放電性能不變，并且同量 的電氣石越細(xì)其靜電產(chǎn)生得越多，電壓也越高(在平常環(huán)境下長寬為2公分的電 氣石電壓在3. 3~5. 3V之間，而同樣環(huán)境下0. 3微米的黑電氣石，靜電壓100V)。 而在爐膛高溫及內(nèi)燃機(jī)高溫極壓條件下電氣石微納米粉體電壓會(huì)高達(dá)萬伏以 上，變成足以令周邊水分子瞬間裂解為氫氧、令周邊燃料分子瞬間完成燃燒的 天然高壓電極。不僅如此，這些超高壓電極在乳化分散技術(shù)的作用下十分均勻 而且密集地分布于燃料的每個(gè)角落，因此水分子瞬間裂解和燃料分子瞬間燃燒 不是僅僅發(fā)生在某個(gè)點(diǎn)、某條線或某個(gè)面上，而是同時(shí)地、整體地、全面地發(fā) 生在整個(gè)燃燒室的每個(gè)點(diǎn)、每條線和每個(gè)面上，因此燃燒室里的裂解和燃燒是 在一瞬間同時(shí)完成的，完全不存在某些區(qū)域裂解和燃燒滯后的而造成爆燃的問 題。如此完美的燃燒方式也只有在如此精致而密集的"超高壓電極"同時(shí)放電 的情況下才能達(dá)到，而這是目前技術(shù)條件下任何人為鋪設(shè)的電極都不可能達(dá)到 的境界，而本發(fā)明利用電氣石巧妙地達(dá)到了這一境界。由于電氣石使燃燒室內(nèi)同時(shí)地、整體地、全面地發(fā)生了全部燃油分子的瞬 間燃燒和全部水分子的瞬間裂解，因此燃燒室內(nèi)的燃燒方式必然會(huì)是同步爆發(fā) 式的燃燒。由于電氣石高發(fā)射率的遠(yuǎn)紅外線的輻射作用，本發(fā)明的燃料具有強(qiáng) 烈核磁共振特性，核磁共振使燃料中含有H原子的分子具有了正負(fù)極特征，分 子排列從混亂無序變得整齊劃一，燃料的導(dǎo)電性能大大加強(qiáng)，因而統(tǒng)一發(fā)火、 同步燃燒的能力得到增強(qiáng)。兩個(gè)因素都促使燃燒同步爆發(fā)、同時(shí)進(jìn)行，而燃燒 同步爆發(fā)的必然結(jié)果就是爆震被消除。既然爆震消除了，發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)耗問題也
就解決了。內(nèi)耗消除了，實(shí)際上就增加了兩倍于內(nèi)耗的動(dòng)力，如果先前有15% 能量用于作負(fù)功內(nèi)耗，那么現(xiàn)在就等于增加了 30%的有用功，也就是說作同樣的 功實(shí)際減少燃料消耗30%。
由于以上所述原理，電氣石成份進(jìn)一步加強(qiáng)了添加劑的節(jié)能效果，節(jié)能效 果提升了，燃油的消耗量就會(huì)相應(yīng)下降，有害氣體的排放量當(dāng)然也會(huì)相應(yīng)減少。
當(dāng)本發(fā)明中添加了水的成份后，水不但繼續(xù)如在"一種能使燃料發(fā)生強(qiáng)烈 核磁共振的含水添加劑"(專利申請(qǐng)?zhí)?00810093139. X)中那樣作為"微爆炸 藥"用于炸散燃油分子團(tuán)，而且在電氣石的作用在水還直接裂解為氫氧，直接 給燃料加氫、增氧?；谶@個(gè)原因，雖然本發(fā)明添加劑與"一種能使燃料發(fā)生 強(qiáng)烈核磁共振的含水添加劑" 一樣只需添加0. 02%即可取得明顯效果，但是將實(shí) 施例中前三個(gè)的成品添加量擴(kuò)大到最大溶解量(4%左右)，讓更多的水成為氫氧 燃料直接取代一部分燃油(精致密集的微型電氣石超高壓電極使水在能耗很低 的情況下發(fā)生裂解，而水裂解后可以產(chǎn)生約為其體積三倍的柴油或汽油的能 量)，從而取得更好的節(jié)能減排效果，用戶在經(jīng)濟(jì)支出上也更為節(jié)省。
具體實(shí)施方式
一、 原料及原料的預(yù)處理
◎電氣石原礦碎塊、微粉、納米粉或富含電氣石成份的陶瓷粒、微粉、納
米粉等。
◎水(純凈水、礦泉水或其他干凈水，如井水、雨水、江河水、充分曝氣 散盡水中余氯的自來水等)；必須經(jīng)過預(yù)處理在將要用丁生產(chǎn)的備用 水中投入大量(體積比的20%以上)電氣石原礦碎?；蚋缓姎馐煞?的陶瓷粒，并且讓這些備用水長時(shí)間(96小時(shí)以上)反復(fù)迴漩濾流于這 些陶瓷粒或原礦粒之間，讓微量電氣石成份自然溶解于備用水中。
◎表面活性劑(乳化劑、微乳化劑)；
◎油料(指各種市售燃油或其他各種液態(tài)石化產(chǎn)品、各種生物燃油等)， 必須經(jīng)過預(yù)處理在將耍用于生產(chǎn)的備用燃料油中投入大量(體積比的 20%以上)電氣石原礦碎?；蚋缓姎馐煞莸奶沾闪?，并且讓這些備 用油長時(shí)間(96小時(shí)以上)反復(fù)迴漩濾流于這些陶瓷粒或原礦粒之間， 讓微量電氣石成份自然溶解于備用燃油當(dāng)中。
注下面的實(shí)施例二、實(shí)施例三雖然原料單上沒有出現(xiàn)電氣石，但其原料中 的水和油都經(jīng)過了預(yù)處理，實(shí)際上已經(jīng)自然溶入了電氣石成份。
二、 生產(chǎn)方法和使用方法 實(shí)施例一
(一)原料
經(jīng)過預(yù)處理的水 20公斤 電氣石微粉或納米粉 0. 04_0. 004克 偏硅酸鈉 0.4—1.0公斤 椰子油酸烷醇酰胺 0. 06—0. 3公斤(二) 工序
1、 1/2水(IO公斤)和全部偏硅酸鈉混合、充分?jǐn)嚢鑲溆茫?/2水(10 公斤)和全部電氣石粉混合、充分?jǐn)嚢?最好是用高速剪切分散機(jī)) 備用。
2、 將第1步制備的兩種溶液混合攪拌，同時(shí)逐漸加入椰子油酸烷醇酰 胺0.3公斤，然后繼續(xù)攪拌10分鐘以上。
3、 靜置待成品屮的泡沬上浮散盡，成品呈半透明或透明即可進(jìn)入灌裝 工序。
實(shí)施例二
( 一)原料
經(jīng)過預(yù)處理的水 10公斤
偏硅酸鈉 0. 3公斤 經(jīng)過預(yù)處理的油料 6公斤 油酸 0.6公斤 司班80 0. 2公斤 三乙醇胺 0.5公斤 椰子油酸烷醇酰胺1. 4公斤
(二)工序
1、 水和偏硅酸鈉混合慢速攪拌，待完全溶解后備用；油料和油酸、司 班80混合攪拌均勻(如需加入電氣石納米粉或微粉，可在此處將粉 體0. 02-0. 002克緩慢加入并將溫度升高到油料閃點(diǎn)之下5°C，攪拌 時(shí)問增加20分鐘)備用。
2、 將上述兩種備用料液混合攪拌30分鐘。3、繼續(xù)攪拌的同時(shí)緩慢加入三乙醇胺0.5公斤，然后繼續(xù)攪拌(最好 是強(qiáng)力高速剪切機(jī))，攪拌至透明或半透明即可進(jìn)入灌裝工序。
實(shí)施例三
(一) 原料
繹過，處理的水 0. 8公斤
偏硅酸鈉 0. 03公斤 十二烷基苯磺酸鈉 0. 016公斤 經(jīng)過預(yù)處理的油料 14. 5公斤 油酸 0.1公斤 司班80 0. 09公斤 三乙醇胺 0.14公斤
(二) 工序
1、 水和偏硅酸鈉、十二垸基苯磺酸鈉混合攪拌完全溶解后備用；油料
和油酸、S80混合攪拌均勻(如需加入電氣石納米粉或微粉，可在此 處將粉體0.02-0.002克緩慢加入并將溫度升高到油料閃點(diǎn)之下5 °C，攪拌時(shí)間增加20分鐘)備用。
2、 將上述兩種備用料液混合攪拌15分鐘，然后緩慢加入三乙醇胺，再 繼續(xù)攪拌(最好是強(qiáng)力高速剪切機(jī)攪拌)，攪拌至透明或半透明即可 進(jìn)入灌裝工序。
實(shí)施例四
(一)原料
水 10公斤
電氣石微粉 0. 001公斤偏硅酸鈉 0. 3公斤
蔗糖酯 0. 01公斤
單甘酯(單硬脂酸甘油酯) 0. 01公斤
油酸 4公斤
三乙醇胺 1.5公斤 司班80 0. 8公斤
煤油 4公斤
(二)工序
1、 將備用的10公斤水以紅外線陶瓷粒浸泡96小時(shí)以上作核磁共振處理， 然后用處理好的水制備下面的水溶液
(1) 水5公斤和偏硅酸0. 3公斤混合攪拌完全溶解；
(2) 水1公斤和蔗糖酯0. 01公斤充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?br> (3) 水4公斤和電氣石微粉0. 01公斤充分?jǐn)嚢璺稚?最好用高速剪切 分散機(jī))。
2、 然后將上面制備的三種水溶液混合攪拌15分鐘備用。
3、 將煤油4. 5公斤和單甘酯0. 01公斤充分?jǐn)嚢枞芙?攪拌過程中加熱并 維持在攝氏45。C待單甘酯完全溶解后加入油酸4公斤、三乙醇胺1. 5 公斤繼續(xù)攪拌3(TC左右使之反應(yīng)完全，然后加入1公斤司班80繼續(xù)攪 拌10分鐘即可備用。
4、 將第2、第3步工序制備的兩種料液混合攪拌40分鐘即可(攪拌過程 繼續(xù)維持?jǐn)z氏45度左右)。
5、 將第4步工序制備的液體靜置冷卻而得半透明膏塊，該膏塊易溶于燃 油，并且同樣是本發(fā)明的范疇。生產(chǎn)者可根據(jù)實(shí)際使用的需要分割成小塊并用錫紙包裹。
實(shí)施例五
(一) 原料:
電氣石納米粉或微粉io克 單甘酯(單硬脂酸y-油酯)30—50公斤
(二) 工序
1、 用隔水反應(yīng)釜將單^酯加熱到完全融化(注意維持在7CTC—8(TC 即口J，溫度過高單甘酯容易著火燃燒)；
2、 用防爆防燃的攪拌器緩慢攪拌融化的硬酯酸，同時(shí)將電氣石粉體緩
慢加入到單甘酯之中攪拌10分鐘；
3、 將攪拌器開動(dòng)到強(qiáng)力剪切分散檔，維持強(qiáng)力剪切20分鐘(至確認(rèn)粉 體完全分散)；
4、 將單甘酯與電氣石粉體混合液通入專業(yè)噴霧冷卻干燥機(jī)造粉即為成
叩o
(三) 使用方法
按燃油重量比的0. 02%直接添加到燃油或水性燃料中攪拌溶解即可。
實(shí)施例六 (一)原料:
電氣石原礦碎塊、粗粉或富含電氣石的陶瓷粒、陶瓷粗粉 (—)電氣石作為添加劑的使用方法
直接將選中的電氣石原礦碎塊、粗粉或富含電氣石的陶瓷粒、陶瓷粗 粉投放到燃料中(電氣石的體積比必須占燃料體積比的20%以上)并用水泵或攪拌器等使燃料反復(fù)迴漩濾流于這些陶瓷粒或原礦?；虼址壑g96
小時(shí)以上，讓微量電氣石成份自然溶解于燃料體系中，至此電氣石作為添 加劑投放到燃料體系中步驟即告完成。燃油經(jīng)過這樣加工后，與添加前面 幾種實(shí)施例產(chǎn)品的節(jié)油和減排效果接近。 實(shí)施例七
(一) 原料
電氣石微粉或納米粉
(二) 電氣石粉體作為添加劑的使用方法
直接將電氣石粉體投入到燃料中強(qiáng)力攪拌分散即可(粉體投入比例為
燃料重量比的0. 005%-0. 0001%)，電氣石粉體最好選用經(jīng)過表面處理帶陰
離子(負(fù)電荷)的粉體，如選料是未經(jīng)過表面處理的，可用l: l(重量比)的
S80與粉體混合投入膠體磨研磨20分鐘再投入燃料體系中強(qiáng)力攪拌分散即 可。燃油經(jīng)過這樣加工后，與添加前面四個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品的節(jié)油和減排效果 接近。 實(shí)施例八
實(shí)施例六、實(shí)施例七中經(jīng)過第(二)個(gè)步驟之后的燃料(即電氣石成份已 經(jīng)溶解于其中的燃料)，可以作為一種節(jié)能減排添加劑使用，按燃料體積比 的0. 06%—0. 2%添加至新的燃料中也可取得接近于實(shí)施例(五)、(六)的節(jié)能 減排效果。
三、實(shí)施例(一)至(四)的產(chǎn)品使用方法
適用于汽油、柴油及一切液態(tài)燃料，按0.02%—4%比例直接添加到燃油 里(每l 0升燃油添加2—40亳升)，最好先投入本劑再注入燃料以利于溶 混。產(chǎn)品如有沉淀或分層，搖勻用即可，不影響效果。
權(quán)利要求
1、電氣石節(jié)能減排添加劑，是一種用于液態(tài)燃料的添加劑，依靠電氣石材料的熱電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、遠(yuǎn)紅外線輻射核磁共振效應(yīng)協(xié)同作用，在節(jié)能減排、增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、提高燃油抗爆性能、降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音等方面取得顯著效果。其特征是含電氣石成份。
2、 權(quán)利要求1所述的電氣石成份包括電氣石納米粉、微粉和電氣石 溶出成份。
3、 權(quán)利要求2所述的電氣石納米粉、微粉可以是原礦納米粉、微粉或 富含電氣石的陶瓷納米粉、微粉，可以是經(jīng)過表面處理的粉體或沒有經(jīng)過表 面處理的粉體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電氣石溶出成份是電氣石原礦碎塊、粗粉或富含電氣石的陶瓷粒、陶瓷粗粉長時(shí)間浸泡于液體(水、水性液體、油、油 性液體)而自然溶解于液體的成份。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是:其他成份的比例可以是0%—100%(不 含100%)之間的任何比例，其他成份的比例即使接近100%也不能取代或不能 完全取代電氣石的功能，客觀上它們的功能之一是作為填料用于擴(kuò)大添加劑 體積以方便使用者計(jì)量添加量，或用于加快和穩(wěn)定電氣石成份在燃料中的溶 解、擴(kuò)散。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的"其它成份"包括水、水性液體、油、油性液體和能使電氣石成份更好地?cái)U(kuò)散于燃料體系的固體或液體的分散劑、表 面活性劑、乳化劑等，或是用于擴(kuò)大產(chǎn)品體積以便于使用者計(jì)量添加量的固 體或液體填料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是水是主要填料之一，并且是除電氣石成份之外的另一個(gè)主要的功能成份。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述，其特征是 電氣石的材質(zhì)電氣石微粉或納米粉 電氣石在添加劑中所占的比例可以小于0.001% 水在添加劑中的最大比例可以接近100%
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述，其特征是-電氣石的材質(zhì)電氣石自然溶出成份(即權(quán)利要求2所述的電氣石溶出 成份。)水在添加劑中的最大比例可以接近100%。
全文摘要
本發(fā)明是電氣石節(jié)能減排添加劑，主要添加于內(nèi)燃機(jī)燃料，也可添加于各種爐灶和燃燒器所用的液態(tài)燃料。本發(fā)明將電氣石作為燃料添加劑的主要功能成份，利用電氣石的熱電效應(yīng)、壓電效應(yīng)及電氣石的遠(yuǎn)紅外線核磁共振效應(yīng)達(dá)成以下效果節(jié)省燃油(節(jié)油率10-48％)、增加動(dòng)力(使汽車提高一個(gè)檔位爬坡)、提高燃油抗爆性能、降低噪音和震顫、凈化尾氣、清除積碳、恢復(fù)某些因老化失去電子打火功能的發(fā)動(dòng)機(jī)的電子打火功能。本發(fā)明絕無“二次污染”，可確保公眾環(huán)保安全。
文檔編號(hào)C10L1/12GK101560419SQ200810136180
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月19日
發(fā)明者羅琮貴 申請(qǐng)人:羅琮貴