Quá trình tạo nhũ tương FO gồm 3 bước:
Phản ứng khơi mào giữa nước và dầu FO
Ở bước này dùng lực cơ học của máy khuấy cùng chất HĐBM để phân tán nước vào pha dầu nhằm bắt đầu phản ứng khơi mào. Tốc độ khuấy giai đoạn này khoảng 300 rpm và gia nhiệt tăng dần lên 80oC.
Phản ứng cắt, trộn ở nhiệt độ cao:
Với nhiệt độ cao hơn, tốc độ khuấy mạnh hơn khoảng 800 rpm đã tạo nên lực ly tâm và lực khuấy lớn nhằm phân tán tốt pha nước vào pha dầu. Môi trường vật lý được tạo bởi lực khuấy này sẽ trợ giúp cho nhóm năng lượng cao có trong chất HĐBM và phụ gia hoạt động nhằm cắt các chuỗi Hydrocarbon (H-C) dài, H-C thơm trong dầu thành các chuỗi H-C ngắn hơn. Các chuỗi này tiếp tục liên kết với các phân tử nước hình thành nên hợp chất mới. Ngoài ra, với việc tăng các chuỗi H-C ngắn này sẽ làm sinh nhiệt (caloric value) của quá trình cháy tăng, nhiệt năng (thermal energy) toả ra trong quá trình cháy cũng tăng lên.
Ở đây cấu trúc của cánh khuấy và thùng dùng để phối trộn ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất cháy của nhiên liệu nhũ tương. Các thiết bị trên phải được thiết kế sao cho đạt được chức năng cắt, trộn tốt nhất. Các phân tử nước/dầu mới được hình thành trong bước này có kích thước 0,3 – 10 µm, trong đó kích thước của hạt nước nhỏ hơn 1,5 µm phải chiếm 50-90% tổng số để tạo thành nhũ tương dầu FO có hiệu suất đốt tốt nhất.
Phản ứng cắt và trộn ở tốc độ thấp:
Ở giai đoạn này, hỗn hợp được làm lạnh từ từ vì nhiệt độ cao sẽ làm giảm hiệu quả tạo nhũ. Đồng thời khuấy nhẹ để ngăn cản các phân tử nước kết hợp với nhau tạo thành các phân tử lớn, nguyên nhân của việc tách pha phá hủy hệ nhũ. Ngoài ra, tốc độ khuấy không được quá nhanh để duy trì sự bền vững của bề mặt liên diện dầu - nước đã hình thành ở nhiệt độ thấp.
1.4. Thành phần và tính chất của hệ chất HĐBM 1.4.1. Định nghĩa