利用醇基燃料離子控制智能燃燒器點火的自動識別方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用醇基燃料離子控制智能燃燒器點火的自動識別方法,具體地說,是通過醇基燃料的離子選擇性電極傳感器控制電磁閥的開啟,進而控制智能燃燒器點火,屬于生物質新能源領域。
【背景技術】
[0002]液化氣、天然氣、煤油、煤焦油、重油、柴油、汽油和煤炭等燃料屬于化石能源,醇基燃料和生物柴油屬于非化石能源。非化石能源也稱之為生物質能源。醇基燃料是綠色環保能源,燃燒最完全徹底,熱轉換效率最高,排放以水與二氧化碳為主,是未來最清潔、最環保、最有發展潛力的燃料。醇基燃料就是以醇類(如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等)物質為主體配置的燃料。自2008年起,醇基燃料的優勢已引起業內的重視,但它的技術難度大,要合成與汽油、柴油相媲美的燃料,還需要更高深的技術研宄與實踐。
[0003]生物燃料甲醇:醇基燃料中最簡單的就是甲醇,它是一種無色、透明、易燃、易揮發的有毒液體,常溫下對金屬無腐蝕性(鉛、鋁除外),略有酒精氣味。分子量32.04,相對密度 0.792 (20/40C ),熔點-97.8°C,沸點 64.5°C,燃燒熱 725.76KJ/mol,閃點 12.22°C,自燃點463.89°C,蒸氣密度1.11,蒸氣壓13.33KPa (lOOmmHg,21.2°C ),蒸氣與空氣混合物爆炸極限6.0?36.5% (體積比),能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶,但是不與石油醚混溶,遇熱、明火或氧化劑易燃燒,易揮發,運輸不安全,揮發途中也會使物體油漆表面遭腐蝕。
[0004]生物燃料乙醇:醇基燃料中比較簡單的是乙醇,它是無色澄清液體。有灼燒味、易流動、極易從空氣中吸收水分,能與水和氯仿、乙醚等多種有機溶劑以任意比例互溶,能與水形成共沸混合物(含水4.43% ),共沸點78.15 °C,相對密度0.789 (20/4 °C ),熔點-114.1°C,沸點78.5°C,折光率(n2°D)l.361,閉杯時閃點13°C,易燃,蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限3.5?18.0% (體積)。
[0005]離子選擇性電極,也稱膜電極,是一類利用膜電勢測定溶液中離子的活度或濃度的電化學傳感器。其原理是通過某些離子在膜兩側的擴散、迀移和離子交換等作用,選擇性地對某個離子產生膜電勢,而膜電勢與該離子活度的關系符合能斯特方程。這類電極由于具有選擇性好、平衡時間短的特點,是電位分析法用得最多的指示電極。根據膜性質的不同,又分為非晶體膜電極、晶體膜電極、敏化電極等。
[0006]智能燃燒器,指的是一鍵點火智能燃燒器,即燃料流量、進風量和壓電電子點火等程控可調設計的一體機。目前,無論是國內還是國外,無論是醇基燃料還是智能燃燒器的研宄和應用比較表面化,沒有醇基燃料和智能燃燒器對應性應用,因為沒有相互自動識別體系,導致非正常渠道以次充好的醇基燃料泛濫,比如損傷了智能燃燒器、污染了燃料燃燒時周邊環境等等,導致許多人對醇基燃料應用的錯誤認識,延長了醇基燃料推廣應用的速度。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是解決現有技術的不足,提供一種利用醇基燃料離子控制智能燃燒器點火的自動識別方法。本發明是在醇基燃料中添加鹽類,通過相應的離子選擇性電極傳感控制了智能燃燒器的點火,實現自我自動識別控制的目的,使非正常渠道的醇基燃料在智能燃燒器中不燃燒,達到保護醇基燃料配方和燃燒器知識產權的目的,同時保證了正常渠道的醇基燃料,提高其安全使用有效性,避免造成客戶環境的中毒污染及火災隱患。
[0008]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:利用醇基燃料離子控制智能燃燒器點火的自動識別方法,包括如下步驟:
[0009](I)預設開啟條件:選用離子選擇性電極,在電極傳感控制器上預設相應的離子檢測的上限和下限;
[0010](2)制備不同離子的醇基燃料:
[0011]①取0.01?0.5g鹽類a、I?20mL水,將所述鹽類溶于水中,再加入0.01?0.5g與所述鹽類a陽離子相同的鹽類b、l?20mL丙酮和I?20mL石油醚,連續攪拌彡60分鐘,混合均勻,得到溶液A ;
[0012]②取10?200mL甲醇、10?180mL乙醇,攪拌均勻后,得到溶液B,再置于水浴鍋中,恒溫20?50°C,一邊連續低速攪拌,一邊將溶液A在< 30分鐘內加入到溶液B中,然后加入I?10mL正己醇,持續攪拌多60分鐘,即得含離子的醇基燃料;
[0013](3)安裝離子選擇性電極探頭和傳感控制器:在醇基燃料傳送到智能燃燒器的過程中安裝離子選擇性電極探頭和傳感控制器,通過依次連接的燃料液體儲罐、前端電磁閥、傳送管線、后端電磁閥和智能燃燒器實現點火的自動識別,離子選擇性電極和傳感控制器之間用電線相連,將離子選擇性電極探頭安裝在液體儲罐內、或安裝在傳送管線內、或安裝在智能燃燒器內,將傳感控制器固定安裝在燃料液體儲罐附近;
[0014](4)得到檢測信號,控制智能燃燒器是否點火:采用步驟(3)所述離子選擇性電極探頭對步驟(2)所得含離子的醇基燃料實施檢測,得到檢測信號,自動判斷所述檢測信號與步驟(I)所述預設的檢測上限和下限的大小,由步驟(3)所述傳感控制器控制智能燃燒器是否點火;當所述檢測信號不在檢測上下限范圍內時,前端電磁閥和后端電磁閥均不開啟,則智能燃燒器不點火;當檢測信號在檢測上下限范圍內時,前端電磁閥和后端電磁閥均開啟,所述醇基燃料流向智能燃燒器,則智能燃燒器點火。
[0015]在上述技術方案的基礎上,本發明還可以做如下改進。
[0016]進一步,步驟(I)所述離子選擇性電極范圍在4.0X 10_5?4.0X10 _3,所述離子選擇性電極為鉀、鈉、鎂、鐵、鈣金屬離子選擇性電極中的一種,所述預設定的方式為電壓,所述電壓檢測的上限為100mV、下限為lmV。
[0017]進一步,步驟(2)①中所述鹽類a的重量為0.2g,所述水的體積為5mL,所述與鹽類a陽咼子相同的鹽類b的重量為0.3g,所述丙酮的體積為5mL,所述石油醚的體積為5mL。
[0018]進一步,步驟⑵①中所述鹽類a和b的總用量為醇基燃料體積百分數的1.0Χ10_5 ?1.0X10_3(g/mL)。
[0019]進一步,所述鹽類a和所述鹽類b為鉀鹽、鈉鹽、鐵鹽、鎂鹽、鈣鹽中的一種。
[0020]進一步,所述鉀鹽為氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸鉀中的一種,所述鈉鹽為氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉、磷酸鈉中的一種,所述鐵鹽為氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、磷酸鐵中的一種,所述鎂鹽為氯化鎂、硝酸鎂、硫酸鎂、磷酸鎂中的一種,所述鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣、硫酸鈣中的一種。
[0021]進一步,步驟⑵②中所述甲醇的體積為120mL,所述乙醇體積為15mL,所述正己醇的體積為10mL。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023]1.本發明是在醇基燃料中添加鹽類,通過相應的離子選擇性電極傳感控制了智能燃燒器的點火,實現自我自動識別控制的目的,使非正常渠道的醇基燃料在智能燃燒器中不燃燒,達到保護醇基燃料配方和燃燒器知識產權的目的。
[0024]2.本發明亦保證了正常渠道的醇基燃料,使其安全有效地使用,避免造成客戶的中毒污染及火災隱患。
[0025]3.本發明的制備方法簡單,市場前景廣闊,適合規模化生產。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。
[0028]實施例1
[0029]由圖1所示,利用醇基燃料鉀離子控制智能燃燒器點火的自動識別方法,包括如下步驟:
[0030](I)預設開啟條件:選用范圍在4.0X 10_5?4.0X 10_3的鉀離子選擇性電極,電極使用條件為溫度5?45°C,液