非粮油料植物黑莎草的理化性能及其转化为生物柴油的工艺研究

为拓宽生物柴油产业发展的原料来源,首先对黑莎草种子油进行理化性质测定,以评价其作为生物柴油非粮油料的可行性,再进一步优化其转化为生物柴油的工艺,以提高生物柴油的转化率。结果发现:黑莎草种子的含油量为20.16%,种子原油酸值为2.26 mg KOH/g,碘值为123.16 mg I2/100 g,皂化值为175.75 mg KOH/g,相对分子质量为971.20。由此可见,黑莎草种子原油各项物理指标均符合生物柴油对原料的要求,可以将黑莎草作为一种制备生物柴油的潜在原料来源进行开发研究。且进一步确定黑莎草种子原油转化为生物柴油的最佳工艺条件为:反应温度65℃,醇油物质的量比6∶1,反应时间60 min,催化剂用量1%(质量分数),在此条件下,黑莎草种子原油制备生物柴油的转化率可达98.50%。

生物柴油与轻柴油混合燃料的理化特性

用0#柴油与大豆毛油制成的生物柴油配成10种不同掺混比的混合燃料,测定了混合燃料的兼容性、密度、闪点、馏程、运动粘度、酸值、凝点和冷滤点等指标。结果表明:生物柴油与0#柴油具有良好的兼容性,其混合燃料的密度、闪点、蒸馏温度、运动粘度和酸值随生物柴油掺混比的增大而增大,生物柴油的凝点和冷滤点偏高;掺混比小于或等于20%的混合燃料基本符合国家轻柴油标准;而使用较高掺混比的混合燃料时,必须对馏程、酸值和冷滤点等指标进行改进。

燃用生物柴油对柴油机颗粒生成和排放特性研究进展

为深入研究生物柴油对柴油机颗粒排放的影响,在总结国内外相关研究进展的基础上,通过研究生物柴油的化学组成和物理特性,讨论了生物柴油产生颗粒的特殊性及其对环境的影响.在此基础上,从PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons,多环芳烃)的形成途径角度简要分析了生物柴油颗粒形成的机理,并从生物柴油的3个关键性质入手,分析了其对颗粒排放的规律和影响.最后,以实际柴油机运行时的5项参数为基础,讨论柴油机实际使用生物柴油对颗粒排放的影响.结果表明:①不同材料和产地生物柴油的理化特性和对颗粒排放的影响有很大不同,但总体有利于减少对人体和环境的有害排放.②生物柴油将改变颗粒形成过程中半挥发性物质在微晶核表面的吸附,富氧作用也使燃烧热解后生成的颗粒尺寸更小,减少40%~50%;同时,纳米结构上的变化增加了生物柴油颗粒的反应活性,形成了更多30 nm以内的核态模式颗粒,更容易被人体吸收.③脂肪酸链的长度、不饱和度和含氧量对生物柴油颗粒排放量的减少发挥了重要作用,而柴油机参数的不同也对生物柴油的颗粒排放十分重要.④生物柴油对颗粒生成机理的关键在于复杂的含碳前驱物的生成路径.使用生物柴油总体上可减少前驱物的排放量,其主要成分为四元环和五元环,占总排放量的58.70%以上,但苯并蒽和[艹屈]分别上升了44%和340%.研究显示,柴油机燃用生物柴油对颗粒排放有积极的一面,但在超细颗粒和某些特定前驱物控制上仍需引起高度重视.

生物柴油-柴油混合燃料的理化及排放特性研究

对生物柴油-柴油混合燃料的表面张力、运动黏度、抗磨性、氧化稳定性以及碳烟排放等特性进行了测试和研究。结果表明,生物柴油-柴油混合燃料的表面张力随生物柴油含量的增加呈抛物线趋势变化,并随温度升高呈幂函数曲线下降。生物柴油的磨斑直径小于柴油,最大卡咬极限压力大于柴油。生物柴油的质量分数为40%～70%,混合燃料的氧化稳定性明显提高。混合燃料的黏度随生物柴油质量分数的增加而线性增加,碳烟排放则显著下降。

文冠果生物柴油的生产工艺及其理化性能

该文以生产达标的文冠果生物柴油为目的。通过设计其生产工艺流程,分别在转化温度为60和70℃的条件下生产了2种生物柴油,并测定了0#柴油分别与2种生物柴油以一系列不同掺混比(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)混合的燃料的理化性质(密度、运动黏度、闪点、凝点和馏程)。结果表明:转化温度为70℃的生物柴油各理化性能要优于转化温度为60℃的生物柴油;生产的2种生物柴油与0#柴油在掺混比不超过20%时,各项理化性能指标均符合国家车用柴油标准,达到应用要求。

船用生物柴油的理化指标及台架试验研究

选取了船用生物柴油的部分理化指标如表面张力和粘度对橡胶件及铜片的影响进行了研究,并在YC6J190柴油机上进行了燃用船用生物柴油的台架试验.结果表明,船用生物柴油的掺混比例取0～20%时较为合适.船用生物柴油对橡胶件有溶胀作用,对铜片有腐蚀作用.燃用船用B20混合燃料后,柴油机在全负荷时,有效功率平均下降1.8%;燃油消耗率平均上升0.07%;HC排放平均下降19.17%,排气烟度平均下降25%.在1 500 r/min部分负荷时,HC平均下降23.4%,排气烟度平均下降23%.在自由加速时,炭烟排放平均下降28.8%.

棉籽油生物柴油的理化特性研究

通过对不同配比的棉籽油生物柴油的密度、粘度、十六烷值、热值、闪点、冷凝点、残炭量、硫含量等理化性质的测试,初步探讨了棉籽油配比对生物柴油理化特性参数的影响规律,以期找到合适的棉籽油配比,为其在柴油机试验台上的后序试验研究提供一系列的基础数据。研究结果表明:除闪点和凝点外,棉籽油其它理化特性与棉籽油的配比变化成明显的线性关系;受生物柴油的密度、粘度、十六烷值、热值和残炭等指标的限制,棉籽油配比不宜过高。

大豆毛油制生物柴油理化特性实验分析

用0号柴油与大豆毛油制生物柴油配成3种不同掺混比混合燃料,测定了混合燃料的兼容性、冷滤点、凝点、密度、十六烷指数、运动粘度、闪点等指标.实验结果表明:生物柴油与0号柴油具有良好的兼容性,其混合燃料的密度、闪点、运动粘度随生物柴油掺混比的增大而增大,而十六烷指数则减小;生物柴油的冷滤点偏高;掺混比小于或等于20%的混合燃料基本符合国家轻柴油标准.该理化特性分析对研究生物柴油燃料具有参考价值.

生物柴油与F-T柴油混合燃料的理化特性研究

对不同比例生物柴油与F-T柴油混合燃料(生物柴油体积含量分别为0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%)的密度、硫含量、黏度、闪点、馏程、凝点、冷滤点等理化性质及动力性进行了测试与研究。结果表明,生物柴油与F-T柴油能以任意比例互溶;混合燃料的各理化特性随生物柴油含量的增加而增大;B50F是理化特性最接近0#柴油的混合燃料;与燃用0#柴油相比,燃用B0,B50F及B100后,柴油机输出功率和扭矩均有所降低。

苦杏仁油转化生物柴油及其理化性质分析

[目的]研究苦杏仁油转化生物柴油的性质,分析其优势,为扩展生物柴油产业的油料树种资源提供依据。[方法]采用酯交换法将苦杏仁油转化为生物柴油,运用气象色谱法测定转化率,将转化的生物柴油的性质与其他植物油转化的生物柴油相比较。[结果]苦杏仁油转化的生物柴油主要指标物达到我国0#车用柴油的质量标准,具有点火性能好、安全性能高、腐蚀性小、稳定性强等优点。[结论]作为生物柴油的原料,苦杏仁油具有优质的品质。

生物柴油-柴油混合燃料的理化特性研究

对生物柴油-柴油混合燃料直接影响发动机性能和燃料的使用、存储和运输的几种基本物理化学性质进行了研究。通过对不同比例(生物柴油含量分别为0%,20%,100%)的混合燃料的密度、粘度、表面张力、十六烷值、闪点、润滑性、硫含量、冷滤点、凝固点等理化性质的测试和研究,初步探讨了生物柴油含量对混合燃料物性参数的影响规律。

野生小球藻生物柴油制备工艺的优化研究

文章开展了以野生小球藻为原料制备生物柴油的研究,首先分析比较了不同预处理方法的破壁效果,然后利用正交试验与神经网络预测相结合的方法,分析并优化了小球藻生物柴油的制备工艺,最后采用测量和计算的方法,分析了制备的生物柴油的理化特性。研究结果表明:超声波震荡和研磨相结合的方法的预处理效果最好;人工神经网络模型优化后的最佳制备工艺条件为甲醇用量为40mL,浓硫酸用量为1.7mL,反应温度为55℃,反应时间为6h,搅拌速度为720r/min,在此条件下,小球藻生物柴油的产率可达2.6%;制备的生物柴油的理化特性与0#车用柴油接近,但热值略低。

麻风树油丙二醇乙醚酯生物柴油的制备与性能研究

【目的】合成一种新型的氧含量高的麻风树源生物柴油,研究其理化性质及对发动机排放性能的影响。【方法】以精制麻风树油、甲醇和丙二醇乙醚为反应原料,以KOH为催化剂,制备麻风树油丙二醇乙醚酯,并运用红外光谱(FT-IR)和核磁共振波谱(1 H-NMR)分析技术,验证该生物柴油的分子结构。通过L9(34)正交试验,优化该生物柴油制备中酯交换反应的试验条件。用国标方法测定该生物柴油的理化性质(包括溶解性、闭杯闪点、凝点、烟点、运动黏度(40℃))。在发动机转速分别为1 400和2 000r/min条件下,比较该生物柴油与0#柴油、麻风树油甲酯的碳烟排放。【结果】所得麻风树油丙二醇乙醚酯生物柴油的结构式为RCOOCH(CH3)CH2OCH2CH3。当甲醇与麻风树油的物质的量比为10∶1,催化剂KOH用量为原料油质量的1.2%、反应温度70℃、反应时间90min时,麻风树油丙二醇乙醚酯生物柴油的产率高达91.3%。所制备生物柴油的溶解性等各项理化性能良好。在相同载荷条件下,该生物柴油的碳烟排放性能优于0#柴油和麻风树油甲酯。【结论】麻风树油丙二醇乙醚酯较传统生物柴油具有更高的氧含量和较低的碳烟排放,可以作为柴油添加剂,也可以代替柴油单独使用。

一种含醚新型生物柴油的制备与表征

以精制麻风树油、甲醇和二乙二醇甲醚为反应物,以KOH为催化剂,制备出一种高含氧量的新型生物柴油——麻风树油二乙二醇甲醚酯。通过正交试验,确定了其最佳合成条件是醇油物质的量比为6∶1,催化剂用量为原料油质量的1.2%,反应温度为65℃,反应时间为30 min。通过FT-IR和1H-NMR分析并验证了产物的分子结构,测试了该生物柴油及其与0#柴油混合的燃料理化性质,包括油溶性、烟点、运动粘度、凝点、闭杯闪点;在相同测试条件下,比较其与0#柴油、麻风树油甲酯的碳烟排放情况。结果表明,麻风树油二乙二醇甲醚酯具有较高的含氧量,其理化性能和排放性能良好,既可以作为柴油添加剂,也可以代替柴油单独进行使用,具有一定的推广应用价值。

非粮油料植物-油莎草的理化性能研究

为拓宽生物柴油产业发展的原料来源,对油莎草种子采用石油醚浸提法提取原油,再对其油品的理化性能进行测定分析,同时以油莎草种子原油为原料制备生物柴油,并对其脂肪酸组成进行测定.结果发现:油莎草种子的含油量为21.71%,原油酸值为1.65 mg KOH/g,皂化值为196.06 mg KOH/g,碘值为79.57 mg I_(2)/100g,分子量为865.70;脂肪酸组成为饱和脂肪酸7.51%,单不饱和脂肪酸为32.33%,多不饱和脂肪酸为60.16%.由此可见,油莎草种子原油的各项指标基本符合生物柴油对原料的要求,可以将其作为一种制备生物柴油的潜在原料来源进行开发研究.

黄连木油物理化学特性分析与评价

采用国家标准方法,研究黄连木油脂的物理化学特性。结果表明,黄连木油的比重为0.9043,吸光度为7.9250,折光指数为1.4725,碘值为95.42,不皂化物含量为4.53%,皂化价为148.9921,酸价为25,水份及挥发物含量为0.56%。通过与其它植物油进行比较分析,认为黄连木油的碘值、水分及挥发物含量和矿物柴油相近,基本符合《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》的标准,适合做生物柴油的生产原料。

生物柴油掺混甲醇/乙醇混合燃料理化特性研究

因B100存在粘度过大、发动机燃烧不完全、排放恶化等弊端,为改善发动机使用性能,通过对B100掺混甲醇/乙醇形成混合燃料改进其部分理化特性。通过研究B100、B95M5、B90M10、B95E5、B90E10的部分理化特性,结果表明:掺混醇类后的混合燃料运动粘度、低温流动性改善明显,密度出现小幅下降;燃料热值有所下降,但幅度很小;对金属腐蚀性没有变化,均属1a级别;但闪点和初始馏程出现大幅下降。

近红外光谱法快速测定生物柴油调和比及理化指标

通过比较偏最小二乘法(PLS)处理调和生物柴油近红外光谱图与标准方法测定调和生物柴油所获得的基础数据,确立了调和生物柴油的调和比、密度、运动黏度、热值、闭口闪点及冷凝点之间的相互关系。结果表明:经优化后,在OPUS光谱分析软件推荐维数(Rank)下,各指标模型的预测值与标准测定值之间线性相关关系均显著。在用于测定未知调和生物柴油样品的上述指标方面具有测定快速简便、误差小、成本低等优点,并用马氏距离限制异常项,每份生物柴油各指标的马氏距离都处于允许范围内。对于新类型生物柴油,可向模型添加10个以上调配样本,扩充模型后即可用于测定这类型调和生物柴油相关理化指标,可成为测定调和生物柴油相关理化指标新方法。在此基础上,可进一步开发出生物柴油近红外光学理化指标测定仪,实现低成本与快速测定。

柴油机燃用乙醇—生物柴油—柴油混合燃料试验研究

先对0#柴油(D)和乙醇-生物柴油-柴油混合燃料(EBD)的部分理化性质进行了试验、计算和对比;再基于柴油发动机台架,研究了柴油机燃用替代燃料后,其动力特性、经济特性和常规排放特性的变化。研究结果表明:在外特性下,柴油机燃用EBD的功率和转矩相对D有0～2.84%的小幅度上升;在负荷特性下,EBD的油耗量和油耗率相对D有较大幅度的上升,在2 000r/min转速时,增幅分别为11.26%～12.14%和7.69%～34.69%,在1 700 r/min转速时,增幅分别为11.86%～12.48%和5.18%～19.28%;在发动机六工况循环下的常规排放中,EBD在CO,HC和碳烟减排方面的优势主要体现在中高负荷下,而在NOx减排方面的优势则主要体现在中小负荷的情况下。

生物柴油氛围下柴油机燃油系统中铜金属的腐蚀机理研究

为研究生物柴油对发动机燃油供给系统的腐蚀性,通过配制不同比例的混合燃料,对燃油供给系统中大量采用的铜质油管(紫铜T2和黄铜HSn70)进行模拟腐蚀试验,采用金相显微镜和扫描电镜对腐蚀表面进行观察,对比分析了HSn70T2在腐蚀前后的质量变化、表面形貌变化规律。结果表明,生物柴油的比例越高,其腐蚀性越大。生物柴油的混合燃料对HSn70腐蚀性较强,质量变化率为0.023,混合燃料对T2的腐蚀性较弱,腐蚀速度为0.0036g/(m;·h),质量变化不大;通过生物柴油对铜金属的腐蚀规律,讨论生物柴油对发动机部件的腐蚀行为。