CeO_(2)纳米生物燃油在高压共轨柴油机的燃烧与排放特性

通过物理与化学相结合的方法,以柴油或柴油-生物柴油-乙醇含氧生物燃油为基液,配制CeO_(2)纳米燃油。采用4B28V16型高压共轨柴油机开展不同燃油的经济性、燃烧性能和排放性能的试验研究。结果表明,CeO_(2)-柴油的燃烧与排放特性均比柴油得到改善,且随着CeO_(2)纳米粒子浓度的增加,改善作用更明显;Ce_(50)纳米燃油的燃油经济性、燃烧性能及CO、NO_(x)和碳烟排放性能优于Ce_(20)纳米燃油。其中Ce_(50)^(200)的比油耗较柴油降低8.2%,有效热效率比柴油升高5.5%,HC、CO、NO_(x)和碳烟排放比柴油分别减少10.1%、21.2%、4.1%和20.8%。与CeO_(2)-柴油相比,CeO_(2)-生物燃油的燃烧与排放特性得到进一步改善,HC、CO和碳烟排放进一步减少,Ce_(20)^(100) B5E5的HC、CO和碳烟排放比柴油分别减少24.1%、18.2%和19.9%;CeO_(2)-生物燃油的NO_(x)排放低于柴油,CeO_(2)纳米粒子有效弥补了含氧燃油经济性较低的缺陷。尽管CeO_(2)纳米粒子略提高了燃油成本,但无论用于柴油或含氧生物燃油,都是一种值得研究并推广应用的燃油添加剂。

微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验

为了探索低成本的海藻生物油快速制取工艺技术,研究组已成功开发出一套海藻的选育、培养、收获、干制技术。利用自行优选、培养、收获并干制的海藻粉,基于课题组在生物质的微波裂解技术已取得的突破,采用自行研制的玉米秸秆微波裂解的相关设备,对微波裂解海藻制取生物燃油的技术进行试验研究,获得大量在自然条件下可分层的海藻生物油。采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析了所得到的生物油产品中两相油组分,得到了生物油产品中的物质组成及其相对含量,可为海藻生物油的精制及其副产品的开发利用提供了参考。研究表明,微波裂解海藻是一种低成本、快速、高效制取海藻生物燃油的方法,为海藻生物油的规模化生产提供参考。

地沟油催化裂解制备生物燃油

采用催化裂解工艺利用地沟油经预处理、催化裂解、冷凝分离制备生物燃油,所得生物燃油再经精馏得汽油、柴油及重油。通过实验得到最佳条件为：催化裂解温度540℃,催化裂解时间70 min,LHO-1型催化剂与A型（硅/铝/硼）催化剂质量比1：1,催化剂与地沟油质量比1：300,在最佳条件下生物燃油得率为77.94%。利用气相色谱和气质联用分析催化裂解生物燃油的馏分,其碳链在C13~C17的化合物为84.37%,生物燃油中160~350℃馏分（柴油）占92.51%,尚有少量汽油和重油。

生物燃油／柴油乳化燃油的理化特性研究

该研究所用生物燃油是在东北林业大学生物质能中心自主研发的ZKR-200装置上,以各种农业秸秆、废弃木质材料等生物质为原料,经过闪速热裂解而制成的。将不同体积比的生物燃油与柴油在加入少量乳化剂的情况下进行乳化,并对直接影响柴油机性能及燃油的使用、存储和运输的几种基本物理化学性质(密度、粘度、闪点等)进行测试,并用752型紫外可见光分光光度计和莱克显微镜研究其稳定性,总结出了不同生物燃油含量对乳化燃油物性参数的影响规律。研究结果表明:随着生物燃油掺混比例的增加,乳化燃油的密度、粘度、闪点逐渐增加,PH值与稳定性逐渐降低。这些实验结果将对生物燃油的产业化开发和应用具有一定指导意义。

生物燃油/柴油混合乳化燃料制取参数的优化研究

为方便快速的寻找生物燃油/柴油混合乳化燃料的最佳超声乳化制备参数,将超声乳化燃料制取的实验数据作为样本数据,构建乳化燃料稳定性的人工神经网络预测模型。利用建立的非线性神经网络预测模型作为种群个体的适应度函数,建立混合乳化燃料制备参数的遗传算法寻优模型,通过遗传算法模拟自然进化过程随机、自适应搜索的方式确定乳化燃料生产制取的最佳乳化超声参数(超声波频率、功率、作用时间和矩形脉冲占空比)。按该参数进行试验,其试验数值与计算数值相符合。结果表明,运用混合乳化燃料预测模型及遗传算法优化模型能够准确设计出稳定性能较好混合乳化燃料制取的超声乳化参数,为混合乳化燃料的制备提供了一种新的优选方式。

基于海洋硅藻的生物燃油生产

微藻与陆生作物相比,具有生物量大、生长周期短、脂质含量高、不占用耕地等特点,已成为生物燃油原料的首选。微藻生物燃油的经济性生产,需要建立能保持单一藻种优势的开放型微藻生产系统。采用海洋硅藻——角毛藻(Chaetoceros)作为讨论对象,综述了目前基于海洋硅藻的生物燃油生产系统设计所应用的技术:在开放型系统中生产硅藻,从生长介质中收获硅藻,从收获的硅藻中提取油脂和脂肪酸,以及整体的经济性。

生物燃油加氢反应器入口流体流动性分析

传统的石油产品加氢反应器的入口扩散器常用于气、液两相流的混合扩散,文章提出的生物燃油催化加氢反应器采用上部纯油相进料的方式,因而对传统UOC型入口扩散器应用于生物燃油单相入口的扩散效果进行了研究。将Solid Works和ICEM-CFD软件相结合对入口流体域进行几何建模与网格划分,并利用FLUENT软件进行求解分析。研究结果表明:在进油速度为0.31 m/s时,经过入口扩散器后,生物燃油单相流扩散较为均匀且近似对称;当生物燃油到达最大直径处后,进油速度降至0.01~0.02 m/s,压降较小。研究结果可为生物燃油催化加氢反应器整体结构的优化与改进提供参考依据。

影响乳化型生物燃油稳定性的实验研究

采用了5种测试乳化燃油稳定性的方法,对影响生物燃油与柴油乳化稳定性的因数进行了实验研究。实验结果表明:生物燃油含量在10%～30%范围内,乳化燃油的稳定性相对较好,但当生物燃油的含量达到40%时稳定性急剧降低;随着乳化剂用量的增多,乳化型生物柴油的稳定性相应提高,但过高会影响乳化燃油经济性;当乳化温度超过40℃时,乳液稳定性随着下降;超声乳化稳定性好于机械乳化;在40℃以下存放,乳化柴油的稳定性基本保持不变。

氧化钙法去除生物燃油生产废水中硫酸根工艺参数优化

为去除生物燃油生产废水中硫酸根,实现废水资源化利用。通过氧化钙沉淀法去除硫酸根离子并优化工艺参数。单因素试验确定脱硫最佳钙/硫物质的量比为1.6.1,硫酸根离子去除率可达95.52%。运用DesignExpert 8.06软件,设计二次正交旋转中心组合试验优化脱硫工艺参数,经模型拟合和方差检验验证,结果表明,最优脱硫工艺条件为温度30~50℃,转速190~210 r·min^(-1),时间3 h。氧化钙沉淀法可有效去除生物燃油废水中硫酸盐,为其厌氧发酵使用提供合理脱硫方案。

用废弃生物质快速生产生物燃油新工艺及转锥式裂解装置设计

研究探讨了一种能够将废弃生物质快速液化转换成生物质液化燃油的新技术方法，并研究设计出适用于该工艺的关键设备“ZKR—500型转锥式废弃生物质快速裂解液化反应器”。

航空生物燃油的发展和挑战

随着能源危机日益严重,各国对温室气体排放要求更加严格,近年来,航空生物燃料得以快速发展。本文综述了航空生物燃油发展的背景,技术发展情况以及国际合作现状,从国家政策的高度分析了生物燃料未来发展中面临的各种挑战,提出了可能的解决方案。

航空生物燃油生产和使用的可持续性

随着传统能源价格不断上涨,各国对温室气体排放要求更加严格,近年来,航空生物燃料得以快速发展。然而,使用生物燃料并不意味着它的生产、转化和使用就是可持续的。生物燃料的发展使得不同生态系统间的矛盾不断显现。如何平衡不同生态系统成为生物燃料发展中值得关注的问题。本文综述了航空生物燃油生产和使用的可持续要求以及社会、经济和环境三个方面的判定标准。

餐饮垃圾热解制取生物燃油的实验研究

主要研究温度、餐饮垃圾种类以及催化剂对餐饮垃圾热解所制生物燃油的产率和品质的影响。结果表明,猪肉和米饭的最佳产油温度均为410℃,白菜的最佳产油温度为450℃。米饭、白菜、猪肉的产油率分别为45.02%、25.60%、71.26%。采用氧弹热量计对其热值进行测定,米饭和白菜热解油的高位热值较低,分别为18.30MJ/kg和17.49MJ/kg;而猪肉热解油的高位热值为36.57 MJ/kg,并且黏稠度较高。催化剂Co-MCM-41的催化效果明显,使餐饮垃圾的产油率由41.99%提高到66.30%,同时使热解油中的含氧化合物明显降低,而烷烃类和烯烃类的含量明显增加,高位热值由30.30 MJ/kg提高到32.74 MJ/kg。通过物理吸附仪对新制备的和使用一次后再生的催化剂Co-MCM-41进行表征,结果表明,催化剂Co-MCM-41再生后孔容、孔径和比表面积变化不大,性质基本不变,活性依然存在。

ZSR-10生物质闪速热解转化生物燃油装置的研制

在介绍生物质能开发的迫切性基础上,阐述了生物质闪速热解转化生物燃油装置的原理、总体设计及关键技术。

生物燃油生产过程中热载体输送技术的研究

热载体输送是生物燃油生产过程中的关键环节,输送过程中温度与输送量直接影响生物燃油的生产。本文提出了自行设计的几种高温热载体输送装置,分析了各自方案的特点,并对存在的问题进行探讨。

生物燃油生产过程中的热载体加热技术

热载体加热是生物燃油生产过程中的关键环节,热载体技术先进与否直接关系到生物燃油的生产成本。本文简要介绍了生物燃油生产过程中热载体加热技术的研究及进展。

生物燃油——生物质工程前沿与关键技术

阐述了我国部分地区发展生物燃油的意义和必然性、国内外生物燃油发展的现状和技术趋势,分析了生物燃油发展的限制因素和关键技术、生物燃油市场需求,讨论了生物燃油产业化前景以及对相关技术及其产业的带动作用。

生物燃油生产用热载体的智能精确温度控制装置的研究

提出一种生物燃油生产用热载体的智能温度控制装置,能够解决现有生物质裂解液化装置技术存在热载体加热采用火焰直接加热,实现温度控制在一定范围内困难、调控温度不精确的问题,为我国低能耗、低成本、规模化生产生物燃油,提供新技术和新方法。

一种生物燃油燃烧器点火助燃结构分析

基于生物质清洁燃油含氧量高、含水量高的特性,以重油燃烧器点火装置为原型,设计了一种适用于生物质清洁燃油的燃烧器点火装置。点火装置的喷嘴以炊具的燃气喷口为原型,通过适当改进轴向与径向尺寸,使之适应燃油雾化时的实际状态;引燃管排布为环形。通过仿真实验模拟雾化的液滴直径及其空间分布,确定并优化了引燃管与雾化喷口的相对位置。