辽宁地区清洁能源技术在粮食干燥中的应用研究

为了研究生物质成型燃料、新型环保乳化燃油和电热储能3种清洁能源在辽宁省粮食干燥应用情况。通过测试不同清洁能源在粮食干燥系统中应用的各项参数,计算了实际生产中的系统性能,分析了不同清洁能源在粮食干燥应用的经济效益。结果表明,3种清洁能源均能够满足粮食干燥的需求,且技术可靠、干燥成本低。生物质热风炉平均热效率为73.8%,乳化燃油热风炉平均热效率为84.3%,电热储能热风炉热效率为85.4%。

乳化燃料油替代燃煤在玉米烘干机系统的应用

我国东北地区是玉米主产区,收获后水分较高,需要烘干后才能安全储藏。现有的玉米烘干机多数以煤作为热源,存在热效率低、能耗高、污染重等问题。随着国家环保政策对大气污染物排放要求的提高,以燃煤作为热源的玉米干燥方式已不能满足环保要求。为满足新形势下玉米烘干领域的技术需求,研制了乳化燃料油热风炉替代燃煤热风炉的供热工艺,并在辽宁某粮库的玉米烘干机系统升级改造中进行应用试验,经生产试验表明乳化燃料油替代燃煤作为热源完全可行。

乳化燃料油在粮食干燥系统中的应用分析

目前,东北地区多数粮食干燥系统仍然以煤作为热源,存在热效率低、能耗高,污染物排放超标,作业环境差等问题。随着国家环保政策的升级和锅炉大气污染物排放标准的提高,以燃煤热风炉供热的粮食干燥工艺已不能满足环保要求。本文通过介绍乳化燃料油在粮食干燥系统改造过程中的应用,并进行生产试验验证成功的实例,为现有的粮食干燥系统热源改造提供参考。

生物质热解生物油/柴油乳化燃料的制备与试验

制备了生物油/柴油乳化燃料并在柴油机台架上进行了试验。试验用生物油是在流化床反应器上对玉米秸秆粉进行热解试验获得的。将生物油与0号柴油以及适量的乳化剂混合,通过均质机均质,得到生物油/柴油乳化燃料。在ZS1110型柴油机台架上进行两种不同配比的生物油/柴油乳化燃料的发动机台架试验,得出了柴油机燃用生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的负荷特性和排放特性曲线,并且对乳化燃料和纯柴油的油耗率和有效热效率进行了对比。研究结果表明:生物油体积分数为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果,最大节油率可达10%;NO、CO的排放也优于纯柴油的排放。

乳化剂及助乳化剂提高生物油/柴油乳化性能

为了研究乳化剂和助乳化剂对生物油/柴油乳化性能的影响，利用非离子复配表面活性剂，宏观上以乳化油的稳定性和吸光度比值K为观测对象，微观上以乳化油滴的平均粒径和粒径分布为观测对象，着重研究了乳化剂种类、亲水亲油平衡值 HLB 值、乳化剂用量、助乳化剂种类、助乳化剂含量等对生物油/柴油乳化油稳定性的影响。试验结果表明：用失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯作为混合乳化剂试验效果最好，乳化油的稳定时间最长，达到17 d，吸光度比值K最小，为1.11，稳定性最好。HLB值的最佳范围为5.0～5.8。乳化油生产中，较合适的乳化剂加入量为5%。使用正辛醇和甲醇做助乳化剂可提高乳化油的稳定性，考虑到助乳化剂成本因素，使用甲醇做助乳化剂更适宜。助乳化剂甲醇含量为20%时乳化油稳定性最佳。随着时间推移，乳化油会经历分层、絮凝、聚结与破乳过程。该文可为生物燃油的产业化开发和应用提供参考。

柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究

本文介绍柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究。采用自行研制的复合型乳化剂、使用机械搅拌分步乳化法和超声乳化法配制了多种配比的复合乳化燃料。通过台架试验得出了复合乳化燃料的最佳配比，分析了燃用不同配比的复合乳化燃料对柴油机的经济性、动力性、燃烧过程和排放特性的影响；使用全气缸取样系统研究了柴油机燃用不同燃料时缸内微粒生成历程。试验表明，燃用复合乳化燃料时缸内微粒生成量大幅度减少，下降值最大可达４０．７％，首次以实验手段揭示了柴油机燃用乳化燃料时烟度降低的关键原因。试验也表明，这种复合乳化燃料具有乳化剂用量少、稳定性好的特点；ＺＨ１９０Ｗ型柴油机燃用Ｄ８５Ｍ７．５Ｗ７．５复合乳化燃料时获得了满意的性能．

生物油/柴油乳化燃料用于柴油机的试验研究

为研究生物油/柴油乳化燃料作为柴油机燃料的性能,通过添加适量乳化剂配制成乳化燃料并在柴油机上燃用,分析了乳化燃料的燃烧特性、经济性、排放特性及对柴油机的影响。结果表明:生物油与柴油可以通过乳化形成较稳定的乳化燃料且可将其用于柴油机,但燃油消耗率比柴油高,热效率比单一柴油低;CH和CO排放增加,NO_x排放降低;使用一段时间后,供油管路中的橡胶密封件出现溶胀效应,排放因喷油器被磨蚀而随时间呈非正常变化。试验对进一步研究生物油在柴油机上的应用具有重要意义。

非离子乳化剂的HLB值和油包水乳化燃料油性质的关系

以非离子表面活性剂Tween80和Span80复合成实验用乳化剂乳化180#燃料油,考察了复合乳化剂HLB值和添加量与油包水型乳化燃料油稳定性、粘度、分散相粒径的关系,以及掺水量对乳化燃料油残炭和热值的影响。结果表明,随复合乳化剂HLB值从6增加到10,油包水型乳化油的稳定性和粘度降低,而分散相平均粒径增加;随复合乳化剂添加量增加,乳化油的稳定性和粘度增加,分散相的平均粒径减少;当复合乳化剂添加量一定时,随掺水量增加,乳化燃料油的热值和残炭值均降低;乳化后,单位质量乳化燃料油的热值增加。

甲醇乳化柴油分散特性的研究

利用显微摄像技术及算术统计的方法表征了甲醇乳化柴油分散相-甲醇的平均粒径。研究了甲醇乳化柴油分散相(甲醇)的粒径分布随高速分散器转子转速、乳化时间、乳化剂用量和甲醇的质量分数等参数的变化。结果表明,甲醇乳化柴油分散相的平均粒径随转速、乳化剂用量的增加而减小,但随甲醇含量的增加而增大;当乳化时间为2m in和转子转速为5×2800r/min,乳化剂的质量分数为5%和甲醇的质量分数为10%时,甲醇乳化柴油中分散相存在最佳的分散度,其值为16μm。

乳化燃油的特性及其在内燃机中的应用研究

随着能源短缺、环境污染的日益严峻 ,研究开发新型代用燃料成为解决这一问题的主要途径之一 在内燃机中燃用掺水乳化燃油不但可以取得良好的节油效果 ,而且可以大幅度降低氮氧化物、固体颗粒物等有害物质的排放量 ,因此被视为一种降低油耗、改善排放的有效手段 但乳化油的稳定性差、在掺水量较大时难以保证柴油机的正常着火起动又是推广燃油乳化技术需要解决的问题 根据多年来国内外学者所作的研究 ,就乳化油的稳定性、节油机理、降低排放机理以及着火延迟等问题的研究现状进行综合评述 。

柴油机燃烧生物油/柴油乳化燃料的负荷特性

将玉米秸秆粉热解液化得到的生物油和0号柴油以及适量的乳化剂混合均质,得到不同配比的2种生物油/柴油乳化燃料。在ZS1110型柴油机台架上进行2种生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的发动机台架实验,获得乳化燃料和纯柴油的柴油机负荷特性曲线。研究结果表明:2种乳化油的有效热效率均高于纯柴油,且生物油浓度为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果。但乳化燃料使柴油机喷油嘴发生积碳现象。

生物油/柴油乳化燃料的稳定性及理化性质

利用非离子表面活性剂复配,对热解生物油/柴油混合液进行一系列乳化实验,测量乳化油的密度、热值、pH值。以乳化油的稳定性为实验指标,研究乳化剂种类、乳化剂用量、生物油含量对乳化油稳定性的影响。实验结果表明:在乳化温度为40℃(水浴),乳化时间为30min的条件下,以2%用量的Span80和Tween80复配乳化剂乳化生物油含量为20%的生物油/柴油混合液效果最佳。另外,随着生物油含量的增加,乳化油密度逐渐增加,热值与pH值逐渐减小。

新型重油乳化剂JSR的研制与应用

研究了新型重油乳化剂ＪＳＲ的制备工艺条件及其性能。试验结果表明：该乳化剂生产工艺简单，使用方便，用ＪＳＲ制备的乳化重油的稳定性明显优于用ＬＥＮ制备的乳化重油的稳定性，两者燃烧节能效果相当，而且ＪＳＲ的价格仅为ＬＥＮ的一半，因此ＪＳＲ具有较好的应用前景。

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。

柴油机燃用甲醇—柴油混合燃料的研究

采取新的乳化工艺 ,将柴油和甲醇混合 ,按选定的配比方案研制混合燃料 ,在X195柴油机上进行试验 ,获得了较好的负荷特性 热效率有所提高 ,中、高负荷时耗油率显著下降 ,平均节油率达 9 42 % ,烟度降低率 2 5 %以上 。

一种新型多功能重油、燃料油添加剂的研究

通过对乳化重油稳定性、氧弹热值测试和生产的实际应用 ,得到一种由多种表面活性剂复合组成的新型多功能重油、燃料油添加剂。它既能将重油加水乳化 ,又具备催化、助燃功能 ,同时还可将乳化油中的残渣高度分散 ,从而提高乳化油储存和燃烧稳定性。该添加剂乳化工艺简单 ,使用后可消除重油、燃料油燃烧时的黑烟 ,节油率达 10 %～2 0 % ,掺水率达 10 %～ 30 % ,燃烧烟尘中 ,游离碳减少 15 %～ 30 % ,CO减少 5 0 %～ 70 % ,明显降低了环境污染 ,在生产应用中取得了较好的效果。

乳液结构与乳化燃油燃烧热的关系

以具有聚氧乙烯为亲水基团的非离子表面活性剂为主要乳化剂，其它表面活性剂每种类型各取一个与之复配，进行替换对比，从而以最少的表面活性剂种类，得到尽可能全面的乳液结构类型，以便找出乳液结构与乳化燃油燃烧热之间的关系。实验方法为，用超声波或加热的方法配制乳状液，用显微镜测定乳液结构，用氧弹法测定燃烧热，并进行燃油替换比较和乳液稳定性比较。

柴油-甲醇-水复合乳化燃料台架性能试验

柴油机燃用柴油-甲醇乳化燃料,不需要对发动机进行改造或增加辅助装置,是一种节约石油资源、降低空气污染的简单而有效的方法。为此,介绍了柴油-甲醇-水复合乳化燃料在柴油机台架上进行试验研究的情况,并分析了相应的研究结果。

重质燃料油掺水的研究

本文简述了乳化油的制备方法及其热值的测定法以及复合乳化剂的组成，并论述了乳化油热值与其它因素的关系．研制的ＥＡ－３型重（渣）油乳化剂生产工艺简单．实验结果表明，在节能、防止环境污染等方面，它是一种性能良好的重（渣）油乳化剂．

机械搅拌制备柴油-甲醇-水乳化燃料的研究

探讨了用机械搅拌法制备柴油-甲醇-水复合乳化燃料的机理,认为乳化过程是在强制对流作用下的强制混合过程,是主体对流扩散和涡流扩散两种扩散机理综合作用的结果,但混合速度取决于涡流扩散的速度。对采用SG-2乳化剂在机械搅拌乳化装置上配置柴油-甲醇-水复合乳化液的工艺进行了试验研究,结果表明,搅拌槽的挡板、搅拌器的叶轮转速、搅拌时间、乳化剂含量和甲醇中的含水量等参数对乳化液的稳定性有重要的影响。