生物甲酯調(diào)和燃料是以多種烷烴碳鏈化合物為主原料并調(diào)合以餐廚廢棄油脂、潲水油等原料經(jīng)脂化反應(yīng)后的脂肪酸甲酯，調(diào)和成的一種無毒無害，明火不易點(diǎn)燃的液體燃料，具有閃點(diǎn)高、無毒、VOC含量低、熱值較高的特點(diǎn)，它的燃點(diǎn)約為230攝氏度，并且抗爆性能好，有利于安全運(yùn)輸和貯存；雖然提高了運(yùn)輸?shù)陌踩裕且猜晕?dǎo)致了粘度的增加，粘度的增加也導(dǎo)致了生物甲酯調(diào)和燃料更容易霧化不良或者燃燒不充分。

現(xiàn)有餐飲領(lǐng)域，常用液化氣作為燃料，其容易發(fā)生氣體泄漏，易燃易爆，并且對(duì)液化氣進(jìn)行倉儲(chǔ)運(yùn)輸，都需要特殊資質(zhì)；而生物甲酯調(diào)和燃料其屬于非危化品，明火不易點(diǎn)燃，并且燃燒排放環(huán)評(píng)環(huán)保達(dá)標(biāo)，使用過程也無需復(fù)雜證照，應(yīng)用在城市餐飲廚房領(lǐng)域存在巨大的潛力。

現(xiàn)有專利如公開號(hào)CN111944567A的一種高熱值環(huán)保燃燒油，上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的燃料添加劑中，也存在助燃劑與增氧劑；但是上述燃料添加劑主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榇碱惾剂希锛柞フ{(diào)和燃料含有的更多的是酯鍵，其在高溫下比醇類燃料更穩(wěn)定，在餐飲廚房中，應(yīng)用甲酯調(diào)和燃料更加適合；而應(yīng)用于醇類燃料的添加劑并不適用于甲酯調(diào)和燃料中。

現(xiàn)有專利如公開號(hào)CN115287105A的一種環(huán)保混合生物柴油及其制備方法，上述技術(shù)方案在生物柴油中添加有三氧化二鋁磁性納米粒子，期望通過形成納米流體，使得其具有更高的燃燒效率；但是現(xiàn)有技術(shù)添加的納米材料，有機(jī)納米分子等，在存儲(chǔ)使用過程中容易發(fā)生團(tuán)聚，無法在調(diào)和燃料中均勻分散，使得添加劑的混合效果變差。

因此，迫切需要引入新的工藝技術(shù)來解決以上問題并尋求更可行的解決方案。

新調(diào)和燃料添加劑配方

14份自制改性增氧劑、1.4份自制改性助燃劑、24份乙醇、13份叔丁醇、2.5份抗氧化劑、1.5份二甲基乙酰胺；

其中，抗氧化劑為N,N'-二亞水楊基丙二胺與2,6-二叔丁基甲酚兩者的混合物；

其中，自制改性助燃劑為3-羥基十四酸改性納米鋁粉；

自制改性助燃劑3-羥基十四酸改性納米鋁粉的制備合成方法：將制備得到的3-羥基十四酸置于乙二醇二甲醚溶劑中，并將混合溶液在50攝氏度下加熱15min，使得3-羥基十四酸充分溶解在溶劑中；隨后向混合溶液中添加納米鋁粉，并進(jìn)行1h的超聲分散，隨后加熱混合溶劑至75攝氏度，隨后在800rpm的磁力攪拌下，攪拌該混合溶液3h；使得兩者充分反應(yīng)，隨后進(jìn)行抽濾分離洗滌，并對(duì)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行真空干燥，即制備得到具有核殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定無機(jī)/有機(jī)復(fù)合產(chǎn)物3-羥基十四酸改性納米鋁粉。

自制改性增氧劑為：草酸十二酯-馬來酸酐二元聚合物；

草酸十二酯的合成方法：稱取10g的草酸二甲酯和12g的十二醇加入到三口燒瓶中，啟動(dòng)加熱、攪拌器，待醇酯充分混合后，加入催化劑鈦酸四丁酯，逐漸升溫至有甲醇餾出，隨后繼續(xù)緩慢升溫，直至無餾出流出停止反應(yīng)；將反應(yīng)液抽濾，連接減壓蒸餾裝置對(duì)濾液蒸餾提純，即制備得到乳黃色呈蠟膏狀固體的草酸十二酯。

草酸十二酯-馬來酸酐二元聚合物的制備合成方法：在反應(yīng)容器中，加入12g的草酸十二酯和6g的馬來酸酐，再將過氧化苯甲酰作為引發(fā)劑，甲苯為溶劑添加到反應(yīng)容器中，隨后升溫至120攝氏度，并在持續(xù)攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后，用乙醇溶液洗滌反應(yīng)產(chǎn)物2-3次，并將反應(yīng)產(chǎn)物置于50攝氏度下干燥12h，即得到草酸十二酯-馬來酸酐二元聚合物。

一種具有助燃增氧功能的調(diào)和燃料添加劑的制備合成方法：常溫下，向反應(yīng)釜中加入乙醇、叔丁醇、二甲基乙酰胺，攪拌均勻，得到半成品添加劑；隨后向半成品添加劑中加入自制改性助燃劑，自制改性增氧劑，最后采取旋轉(zhuǎn)式攪拌，在60攝氏度下，以2200-2800r/min的速度攪拌2-4h，即最終制備得到調(diào)和燃料添加劑。

反應(yīng)原理

經(jīng)過改性后的納米鋁粉，其含有的羧基和羥基，這些官能團(tuán)與納米鋁粒子結(jié)合時(shí)，能夠與納米鋁粒子表面形成化學(xué)鍵，從而使得納米粒子和有機(jī)物分子在同一粒子中復(fù)合，組分更加穩(wěn)定；并且納米粒子本身的活性和親油性更好，又因?yàn)轸然囊耄然趶?fù)合粒子上，可以增加自制改性助燃劑之間的距離，使自制改性助燃劑更容易分散在調(diào)和燃料中，使得調(diào)和燃料分子團(tuán)更加分散細(xì)化，帶來了粘度和表面張力下降，從而改善了調(diào)和燃料的燃燒時(shí)的霧化質(zhì)量；使得調(diào)和燃料分子團(tuán)與氧氣的接觸面積和接觸機(jī)會(huì)增大，有利于提高熱值。

在添加劑中引進(jìn)了自制改性增氧劑、自制改性助燃劑，兩者協(xié)同作用，使調(diào)和燃料燃燒更為快速充分，并且克服了現(xiàn)有納米材料添加劑，在存儲(chǔ)使用過程中容易發(fā)生團(tuán)聚，無法在調(diào)和燃料中均勻分散的缺陷，顯著降低了調(diào)和燃料的表面張力與粘度，極大的提升了調(diào)和燃料的使用性價(jià)比。

結(jié)論

1、通過引入自制改性增氧劑，該二元聚合物具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，內(nèi)部應(yīng)力較小，具有很強(qiáng)的自身穩(wěn)定性；并且其所具有的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，與調(diào)和燃料具有良好的相溶性，也能在燃料中更均勻的分布；并且引入的二元聚合物，只含有碳、氧、氫三種元素，著火性好、滯燃期短，燃燒后不產(chǎn)生有害物質(zhì)；且由于自身含氧，會(huì)促進(jìn)燃料的燃燒，提高燃料熱值；本申請(qǐng)引入的增氧劑，能夠促進(jìn)燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使一個(gè)活性中心引起的直鏈反應(yīng)，變成同時(shí)生成多個(gè)活性中心的支鏈反應(yīng)，增加了二次燃燒的機(jī)會(huì)，使調(diào)和燃料燃燒更為快速充分，變相的降低了燃料消耗和一氧化碳、碳?xì)浠衔铩㈩w粒物的排放；

2、通過引入自制改性助燃劑3-羥基十四酸改性納米鋁粉，經(jīng)過改性后的納米鋁粉，其含有的羧基和羥基，這些官能團(tuán)與納米鋁粒子結(jié)合時(shí)，能夠與納米鋁粒子表面形成化學(xué)鍵，從而使得納米粒子和有機(jī)物分子在同一粒子中復(fù)合，組分更加穩(wěn)定；并且納米粒子本身的活性和親油性更好，并且因?yàn)轸然囊耄然趶?fù)合粒子上，可以增加自制改性助燃劑之間的距離，使自制改性助燃劑更容易分散在調(diào)和燃料中，使得調(diào)和燃料分子團(tuán)更加分散細(xì)化，從而帶來了粘度和表面張力下降，改善了調(diào)和燃料的霧化質(zhì)量；使得調(diào)和燃料分子團(tuán)與氧氣的接觸面積和接觸機(jī)會(huì)增大，更有利于提高熱值。