生物柴油特性分析
生物柴油的优缺点及发展展望
用动植物油制备的生物柴油不论是作燃料还是用作其它用途,都有很多优点:① 生物柴油与石油柴油性能相近,作为柴油机燃料时不需改造发动机,储存也与石油柴油一样;② 生物柴油用作汽车燃料可降低尾气中 CO2 排放80%,SO x排放100%,可降低未燃烧的烃>90%,降低芳烃75-90%,降低致癌物达90%;③ 生物柴油燃烧所产生的 CO2 远低于植物整个生长过程中所吸收的CO2,有利于缓解温室效应;④ 生物柴油中含氧 11w%,基本不含硫,且具有非常好的润滑性,对燃料消耗、燃料点燃性、输出功率、引擎的力矩都不带来影响;⑤ 由于原料为动植物油脂,因此生物柴油也具有可再生性;⑥ 生物柴油具有环境友好性,不含苯或其它致癌的多环芳烃,挥发性有机物(VOCs)含量低;⑦ 生物柴油具有高的安全性,它的闪点很高,比石油柴油高出70℃左右,不必考虑为易燃物;⑧ 生物柴油易于生物降解,其生物降解性比石油柴油快 4 倍,经过28 天生物柴油在水中可降解85-88%,与葡萄糖降解率相同,发生事故跑到土地上或水中不带来危害;⑨ 生物柴油的毒性很低,急性口服毒性致死量>17.4g/kg 体重,是食盐毒性的十分之一;⑩ 对皮肤的刺激性低,未稀释的生物柴油对人体皮肤的刺激性比 4%肥皂水的刺激性还小。
除了具有上述优点外,生物柴油也具有一些缺点:① 生物柴油的热值比石油柴油略低;② 生物柴油具有较高的溶解性,作燃料时易于溶胀发动机的橡塑部分,需要定期更换;③ 生物柴油作汽车燃料时 NOx 的排放量比石油柴油略有增加;④ 原料对生物柴油的性质有很大影响,若原料中饱和脂肪酸,如棕榈酸或硬脂酸含量高,则生物柴油的低温流动性可能较差;若多元不饱和脂肪酸,如亚油酸或亚麻酸含量高,则生物柴油的氧化安定性可能较差,这需要加入相应的添加剂来解决。
当然,如果生物柴油与石油柴油调配使用,则可以有效克服上述缺点。
1、生物柴油的原料短缺的解决方法,生物柴油的发展不起来的原因与可以从燃料乙醇身上的借鉴之处。
生物质制备生物柴油酸实验报告
生物质制备生物柴油酸实验报告一、实验目的本实验旨在研究利用生物质制备生物柴油的方法,重点探究酸催化过程中的反应条件和产物特性,为生物质能源的高效转化提供实验依据和技术参考。
二、实验原理生物质主要由油脂、碳水化合物和蛋白质等组成。
通过酸催化酯交换反应,可以将油脂中的甘油三酯转化为脂肪酸甲酯(生物柴油)和甘油。
酸催化剂能够促进酯交换反应的进行,提高生物柴油的产率。
三、实验材料与仪器(一)实验材料1、生物质原料:选取废弃的植物油(如地沟油)作为实验的生物质原料。
2、酸催化剂:浓硫酸。
3、醇类:甲醇。
4、其他试剂:无水硫酸钠、石油醚等。
(二)实验仪器1、三口烧瓶。
2、回流冷凝管。
3、搅拌器。
4、温度计。
5、分液漏斗。
6、旋转蒸发仪。
7、气相色谱仪(GC)。
四、实验步骤1、原料预处理将收集到的废弃植物油进行过滤,去除其中的杂质和水分,得到较为纯净的油脂。
2、酸催化反应在三口烧瓶中加入预处理后的植物油和一定量的甲醇,甲醇与植物油的摩尔比为 6:1。
然后缓慢加入浓硫酸,浓硫酸的用量为植物油质量的 2%。
安装回流冷凝管和搅拌器,在 60℃下搅拌反应 2 小时。
3、产物分离反应结束后,将反应混合物转移至分液漏斗中,静置分层。
上层为脂肪酸甲酯(生物柴油)和甲醇的混合物,下层为甘油、硫酸和未反应的物质。
分离出上层混合物,用无水硫酸钠干燥,去除其中的水分。
4、产物提纯将干燥后的混合物在旋转蒸发仪中除去甲醇,得到较为纯净的生物柴油。
5、产物分析使用气相色谱仪对制备的生物柴油进行成分分析,测定其中脂肪酸甲酯的含量和组成。
五、实验结果与分析1、产率计算通过对反应前后物质的质量测定,计算生物柴油的产率。
本次实验中,生物柴油的产率约为 85%。
2、成分分析气相色谱分析结果显示,制备的生物柴油主要由棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯等组成,其组成比例符合生物柴油的一般标准。
3、影响因素分析(1)醇油比的影响:在一定范围内,增加甲醇的用量可以提高生物柴油的产率,但过高的醇油比会导致后续分离和提纯的难度增加。
生物柴油原料油的理化性能指标分析
生物柴油原料油的理化性能指标分析李法社;李明;包桂蓉;王华;李一哲;杜威;李秀凤【摘要】对17种生物柴油原料油分别进行密度、运动黏度、硫含量、酸值和氧化稳定性等性能指标的分析测定.结果表明:密度相差不大,其密度(20℃)在0.89~0.93 g/cm3之间,且随温度升高而降低;运动黏度均超过30 mm2/s,地沟油的最大,达到62.64mm2/s;硫含量均相对较低,芝麻油的硫含量最高,达到201.48 mg/L;酸值(KOH)相差较大,大豆油的最低,为1.31 mg/g,地沟油的最大,达到164.47 mg/g,经过720 d的存放,小桐子油和橡胶籽油的酸值是原来的5.58倍和5.53倍;蓖麻籽油的氧化稳定性最好,诱导期时间达到39.10 h,地沟油的最差,诱导期时间为1.07 h,在两年的存放时间内,小桐子油诱导期时间从15.90 h降为5.24 h.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2014(039)002【总页数】4页(P94-97)【关键词】生物柴油原料油;理化特性;氧化稳定性【作者】李法社;李明;包桂蓉;王华;李一哲;杜威;李秀凤【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学津桥学院,昆明650106;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TQ645;TK63近年来生物柴油发展迅速,其原料也是多样的,如菜籽油、大豆油、棉籽油、橡胶籽油、棕榈油、小桐子油、地沟油、蓖麻籽油、棉籽油、花生油、芥花籽油、亚麻籽油及动物油脂等。
微藻生物柴油固碳减排和经济效益
济效益2023-11-06CATALOGUE目录•引言•微藻生物柴油技术概述•微藻生物柴油固碳减排分析•微藻生物柴油经济效益分析•微藻生物柴油技术应用前景•研究结论与展望01引言研究背景和意义全球气候变化由于人类活动导致大量温室气体排放,全球气候变暖问题日益严重。
生物柴油产业生物柴油产业是替代传统石油能源的重要领域,而微藻生物柴油具有较高的固碳减排潜力。
研究意义研究微藻生物柴油的固碳减排和经济效益对推动可再生能源发展和应对气候变化具有重要意义。
010302研究目的和方法研究目的本研究的目的是评估微藻生物柴油的固碳减排效果和经济效益,为相关政策制定和企业决策提供科学依据。
研究方法本研究将采用文献综述、实验研究和经济分析等方法,综合分析微藻生物柴油的固碳减排效果和经济效益。
02微藻生物柴油技术概述微藻生物柴油技术定义与原理微藻生物柴油技术是一种利用微藻细胞通过光合作用吸收并固定大气中的二氧化碳,同时生产生物柴油的技术。
其原理是基于微藻细胞内的脂类物质,通过一定的工艺条件,将脂类物质转化为生物柴油。
微藻生物柴油技术目前正处于研发阶段,尚未实现大规模商业化应用。
然而,近年来在技术研发和政策支持方面取得了一定的进展,一些科研机构和企业正在积极探索其应用潜力。
微藻生物柴油技术发展现状VS微藻生物柴油技术优势与挑战02具有固碳减排、减缓气候变化的作用。
03同时生产生物柴油,有助于替代传统化石燃料,降低碳排放。
微藻生物柴油技术优势与挑战•微藻生长速度快,适应性强,可利用废弃土地或海水进行养殖。
微藻生物柴油技术优势与挑战挑战技术仍处于研发阶段,尚未完全成熟。
生产成本较高,需要进一步降低成本才能实现大规模应用。
微藻养殖过程中可能出现营养物质不足、病毒侵害等问题,需要加强风险管理。
03微藻生物柴油固碳减排分析微藻生物柴油的碳足迹远低于传统柴油。
在生产过程中,微藻生物柴油的碳排放量比传统柴油低约80%。
微藻生物柴油的生产过程不需要像传统石油提炼过程中那样使用大量的能源和水资源,因此有助于减少能源消耗和节约水资源。
小桐子生物柴油在氧化期间的特性分析
小桐子生物柴油在氧化期间的特性分析刘作文;李法社;申加旭;申逸骋;王华各;赵第宏【期刊名称】《中国粮油学报》【年(卷),期】2018(033)005【摘要】本研究通过Rancimat法加速氧化实验进行生物柴油氧化特性研究,并采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析氧化期间的成分组成变化.研究结果表明:在小桐子生物柴油的加速氧化期间主要是含碳碳双键的脂肪酸甲酯被氧化,氧化期间会有醛、酮、分子质量较高的含氧化合物及其可溶性聚合物生成;小桐子生物柴油的氧化使其C和H的含量降低导致热值降低12.8%;小桐子生物柴油的氧化产物使其润滑性能变差,磨斑直径增加幅度较大,从184.14 μm增至441.86 μm;小桐子生物柴油的密度和运动黏度伴随着氧化分别增加3.3%和20.8%.【总页数】5页(P66-69,81)【作者】刘作文;李法社;申加旭;申逸骋;王华各;赵第宏【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;冶金节能减排教育部工程研究中心,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TQ646.2;TK6【相关文献】1.10种抗氧化剂对小桐子生物柴油氧化稳定性的影响 [J], 李法社;李明;包桂蓉;王华;李一哲;杜威;王峥2.模板法制备La2O3/ZrO2复合氧化物及其催化小桐子油合成生物柴油 [J], 孙驰贺;刘柳辰;文振中;崔国民3.小桐子生物柴油氧化前后运动黏度变化分析 [J], 倪梓皓;李法社;韩刚;王霜;隋猛;王文超;陈德福4.TEPA与[MI][C6H2(OH)3COO]复配对小桐子生物柴油抗氧化性的影响 [J], 滕雯;陈勇;隋猛;李法社5.表面张力预测小桐子生物柴油氧化程度的应用与分析 [J], 王文超;刘慧利;李法社;李瑛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
柴油机燃用柴油与生物柴油的雾化特性分析
第27卷增刊1 农业工程学报 V ol.27 Supp.1 2011年5月 Transactions of the CSAE May. 2011 299柴油机燃用柴油与生物柴油的雾化特性分析李立琳1,2,王忠1,许广举1,李铭迪1(1. 江苏大学汽车与交通工程学院,镇江 212013; 2. 河南工程学院机械工程学院,郑州 450000)摘要:燃油雾化特性是影响柴油机燃烧和排放的关键因素,对比分析了柴油、生物柴油的喷雾特性,探讨了密度、黏度、分子结构、调合比例、喷油泵转速和燃油温度等因素对雾化特性的影响。
结果表明:减小生物柴油的密度,降低黏度,通过燃料重新设计打断分子双键结构均可有效改善雾化特性;柴油机喷油泵的转速在1 100 r/min时,柴油和生物柴油的贯穿距离分别在0~0.9 ms和0.5~0.7 ms时到达最大;在上止点5℃A左右,温度为380 K,100%负荷时,生物柴油的索特平均直径最大。
关键词:柴油机,生物柴油,机理,雾化特性doi:10.3969/j.issn.1002-6819.011.z1.058中图分类号:TK432 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2011)-Supp.1-0299-05李立琳,王忠,许广举,等. 柴油机燃用柴油与生物柴油的雾化特性分析[J]. 农业工程学报,2011,27(增刊1):299-303.Li Lilin, Wang Zhong, Xu Guangju, et al. Analysis on spray characteristics of diesel engine fuelled with diesel and biodiesel[J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(Supp.1): 299-303. (in Chinese with English abstract)0 引 言世界能源的紧缺迫使人们越来越重视发动机的代用燃料,生物柴油具有来源广泛、可再生、排放污染物低等优点,越来越受到大家的关注。
生物柴油生产技术的优化与创新
生物柴油生产技术的优化与创新柴油是一种重要的燃料,广泛应用于交通运输、农业机械和工业生产等领域。
然而,传统的石油柴油使用对环境造成了严重污染,如大气污染和温室气体排放。
因此,生物柴油作为一种可再生能源,逐渐受到人们的关注和重视。
本文将探讨生物柴油生产技术的优化与创新。
一、生物柴油的定义与发展生物柴油是以植物油或动物脂肪为原料制成的柴油替代燃料。
相比传统柴油,生物柴油具有较低的温室气体排放、生物降解性好以及资源可再生等优点。
随着环境保护意识的提高和清洁能源需求的增加,生物柴油的市场需求逐渐增加。
目前,生物柴油生产技术的优化和创新成为该领域研究的热点。
二、生物柴油生产技术的优化1.原料选择与优化生物柴油的制备原料包括动物脂肪、植物油和废弃食用油等。
不同的原料具有不同的特性,对生物柴油质量和产量有影响。
优化原料的选择是提高生物柴油生产效率的重要环节。
通过对原料的分析评价,选择适合生物柴油生产的优质原料,可以减少废品率和能源消耗,提高生产效益。
2.催化剂的改进催化剂在生物柴油生产中起到重要作用。
优化催化剂的类型和性能,能够提高反应速率和转化效率。
目前常用的催化剂包括碱式催化剂和酸式催化剂。
研究人员通过改进催化剂的载体、添加助剂以及调控催化剂的微观结构等手段,提高催化剂的稳定性和活性,降低生产成本。
3.反应工艺的优化反应工艺的优化对于生物柴油生产的效率和质量具有重要影响。
通过改进反应温度、压力、反应时间等操作条件,可以提高收率和选择性。
一种常用的反应工艺是催化酯交换反应。
通过优化反应温度和催化剂用量,可提高柴油的产量和质量。
三、生物柴油生产技术的创新1.生物质废弃物利用生物质废弃物是生物柴油制备的潜在原料。
利用废弃农作物秸秆、木屑等生物质废弃物,可以减少资源浪费和环境污染。
当前,通过对生物质的预处理和催化裂解技术的创新,实现了废弃农作物废弃物高效转化为生物柴油的过程。
2.微生物发酵技术利用微生物发酵技术生产生物柴油是一种新型的技术路径。
生物柴油特性分析
一l l
一2
—2
7
倾点 /C  ̄ 沸点/ ℃
粘 度/ s (oc) c@ 4 o 含 硫量/ ( ,仇) % 含 氮量/x1 一 0
一1 6 11 9
2 9 .8 OO6 .3 O
N A 3l l
4 . 76 O02 .2 N A
—l 0 37 4
5 6 .5 00 2 .1 6
—2 0 23 7
61 . 0 02 .1 7
7 12 4
57 .8 O03 .2 1 2
热值 / (Jk)( ) k/g 高
比重
4 ,40 6 2
0 8 9 .45
4 ,40 0 0
0 96 .0
4 ,60 0 0
O 80 .8 2
4 ,50 0 1
0 86 .7 。又 由于生物 柴油 中的芳香 族 烃类 、硫 、铅 、 7
3 生物柴油的优点
()生物柴油的十六烷值一般高于 4 ,矿物 1 9
所 占比例进行标号 ,例如 2 %的生物柴油与 8 % 0 0
的矿 物柴 油掺 混 形 成 的混 合 柴 油 被 标 为 B0 2 ,纯
生 物柴油被标 为 B 0 。 10
2 生物柴油的燃料特性
生 物柴 油具 有较 为优 良的燃料 特性 : 部 分 种类 生物 柴 油与 矿物 柴 油 的燃 料特 性见
・5 ・ 1 4
\
\
\ 指
燃 \\
\
低含硫 柴油 纯 油菜籽 油 油菜 籽油 甲基酯 油菜 籽油 乙基 酯 大 豆 油乙基 酯 料
十六烷 值
闪点/ ℃
4 6
6 7
4 . 26
小桐子生物柴油在氧化期间的特性分析
一 步产生 氢 过 氧 化 物 和新 的 自由基 J,氢 过 氧 化 物 分 解形 成 稳 定 的二 次 氧化 产 物 ,如醛 、酮 、酸 和 其 他 含 氧化合 物 ,这不仅 会 影 响生 物 柴油 的性质 ,还 会 引 起 内燃 机运转 问题 ,如 燃 油滤 清 器堵 塞 ,腐 蚀 金属 部 件 和硬 化橡 胶 部 件 等 J,同 时 为生 物 柴 油 的储 存 和 运 输带 来 了困难 。
关键 词 生物 柴油 氧化期 间 密度 运动黏 度 热 值 磨 斑 直 径 中图分类 号 :TQ646.2;TK6 文 献标识 码 :A 文章编 号 :1003—0174(2018)05—0066—05 网络 出版 时 间 :2018—05—18 16:04:32 网络 出版 地址 :http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2864.TS.20180518.1604.046.html
1 材料 和 方法
1.1 材 料与试 剂 小 桐子油 :云南 保 山 ,小 桐 子 生 物柴 油 :自制 ,甲
醇 、石 油醚 :分 析 纯 。 1.2 实验仪 器
SK5200H超 声波 清 洗 器 ;SYD一265D运 动 黏 度 测定 仪 ;UhraPYC 1200e型 全 自动 真 密 度 分 析 仪 ; 873 Biodiesel Rancimat油脂及 生物柴 油 氧化稳定 性 能
目前 ,国 内外 的 学 者 主 要研 究 怎 样 提 高 生 物 柴 油稳定 性及 生物 柴油 在 内燃 机 的不 同工况 下 的燃 烧 情 况 ,例 如优 化 生 物 柴 油制 备 方 法 ,添加 抗 氧 化 剂 , 内燃 机 的制 动 功 率 、燃 油 消 耗 率 。但 是 具 体 针 对 生 物柴 油氧化 期 间 理化 性 能 的 变化 规 律 的研 究 较 少 。 本实 验着 重 对 小 桐 子 生 物 柴 油 氧 化 期 间 的润 滑 性 能 、热值 、运 动 黏 度 和 密 度 变 化 规 律 进 行 分 析 和 研 究 ,为生 物柴 油 的运 输 和 储 藏 及 生 物 柴 油 的 应 用 提 供参 考 。
生物柴油的名词解释
生物柴油的名词解释生物柴油是指通过生物质资源转化的燃料,它被广泛认同为一种可持续发展的燃料替代品。
相比传统石油燃料,生物柴油在减少温室气体排放、改善空气质量以及实现能源安全方面具有明显的优势。
本文将对生物柴油的定义、制备工艺以及应用领域进行探讨。
生物柴油是以植物油、动物油或废弃食用油等生物质资源为原料制备的燃料。
它与传统的石油柴油具有相似的化学结构,可以直接替代石油柴油在柴油发动机中使用。
生物柴油的主要成分是一种称为甘油酯的化合物,它是由长链脂肪酸与甘油经过酯化反应而形成的。
由于甘油酯具有较低的燃烧温度和闪点,因此生物柴油在燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物较少,对环境污染更小。
生物柴油的制备工艺主要包括转酯化反应和分离纯化两个步骤。
在转酯化反应中,生物质原料经过精炼处理后,与一种称为酯化催化剂的物质反应,形成甘油酯。
酯化催化剂可以是碱性催化剂(如氢氧化钠、碳酸钾等)或酶催化剂(如酯酶)。
转酯化反应的条件包括适宜温度、催化剂浓度以及反应时间等。
分离纯化步骤则是将反应产物中的未反应原料、催化剂和杂质等分离出来,得到纯净的生物柴油产品。
生物柴油的应用领域十分广泛。
首先,它可以替代石油柴油在交通运输领域使用,包括公交车、卡车和船舶等。
生物柴油在柴油发动机中的燃烧过程中产生的排放物较少,对改善空气质量和减少空气污染具有积极作用。
其次,生物柴油也被广泛应用于农业机械和建筑机械等非道路机动车辆中。
这些机械通常使用重负荷柴油发动机,而生物柴油的高润滑性和低排放特性使得其成为理想的燃料选择。
此外,生物柴油还可以用于家庭取暖、发电以及工业燃料等领域。
然而,尽管生物柴油具有可持续发展和环保的优点,但仍面临一些挑战。
首先,生物柴油的生产成本较高,不能与传统的石油柴油竞争。
其次,生物柴油的供应面临种植原料的限制。
虽然生物质资源相对丰富,但需求量庞大,可能导致土地开垦和食品安全等问题。
因此,需要进一步研究和开发生物柴油的制备技术,寻找更低成本、更高效率的生产方法。
ZH1105W柴油机燃用生物柴油-柴油-甲醇的性能研究
幽
薤
曲轴 转 角 , ℃A
( )n l5 0 r i , Ⅲ 0 1 7 MP a = 0 r n P , .7 a / a -
对 曲轴 转 角求导 即得 到 压力 升高 率 ; 用 热力 学 第 利
一
定 律 求 出瞬时 燃烧 放热 率 。
∞
1 3 2 排 放 测 试 及 数 据 处 理 ..
汽
石 油资源 的 日益 紧缺加快 了柴 油机 替代 燃料 的
开发 与研 究 ; 推动 柴 油机 清 洁 替 代燃 料 的应 用 是 节 能 减 排 的工 作 重 点 。在 中 国 , 甲醚 、 二 液化 石 油 气 、
作 为柴油机 燃料 ( %体 积 比例生 物柴 油) 这从某 种 5 , 程度 上降低 了生 物柴油 的替 代性 。该 文选 择高体 积 比例的生 物柴 油 一柴 油 ( 积 比各 为 5 %) 为 基 体 O 作
应 曲轴 转 角相 同 , 值 压 力 、 力 升 高率 及峰 值 放 热 率较 高 。2 峰 压 )M5和 MI O的 输 出功 率 和 扭 矩 比 M0略低 。3 )在 满 负荷 速 度 特 性 下 , M0相 比 , 与 M5与 M1 0碳 烟 排 放 明 显 降低 , 0 排 放 略 有 降 C
O2 .
烷 值对 着火延 迟期 的影 响 较小 , 导致 其 对 燃烧 的滞 后 作 用弱化 , 3种燃 料 的滞 燃 期 基本 相 同 ; 故 M5与
M1 0峰 值压 力 、 力升 高率 及 峰值 放 热 率 明显较 高 压
翟
. 哥 O1 恒 O O . 索 O1 .
— 一
比 为 1 . , 量 为 0 9 6L, 定 功 率 为 l . 3k , 65 排 . 9 标 10 W
柴油机燃用生物柴油及柴油的燃烧分析与排放特性
( . col f ehncl ni ei , ie U i rt, i e 60 1 h a 1 Sho cai g er g J i n e i Xa n3 12 ,C i ; oM aE n n m v sy m n
G 16 1 20 (3M d ) l s eecnut t eeg en i isedcaat sc dl dca c rts B 79- 0 1 1 oe 。t t t w r o dc dwh t ni mn O pe hrc rt sa a hr t sc. le e s ei h n g n l e i n o i ae i i
柴 油 机 燃 用 生 物 柴 油 及 柴 油 的燃 烧 分 析 与 排 放 特 性
陆小 明 , 葛蕴珊 韩秀坤 吴思进 朱荣福 , , ,
( . 美大学机械工程学 院 , 门 3 12 ; . 1集 厦 60 1 2 北京理工大学机械 与车辆工程学院 , 北京 10 8 ) 00 1 摘 要 :为 了进一步弄清楚 生物柴油对发动机燃烧 和排放 的影 响 . 发动机 试验 台架上 , 一台增 压 中冷 车用柴 在 对
2 Sho ehn a dV h ua E g er , e i st eo Tcnl y ei 00 1 hn) . col M cai l n e cl ni e n B in I t t f eho g,B i 10 8 ,C a f o c a i r n i g j ni g u o j g n i
Co b s in An l ss a d Emiso m u to ay i n si n Cha a t rsiso e e r c e itc fa DIDis l En i e Fu ld wih Bi d e e n e e e g n ee t o is la d Dis lFu l
生物柴油和柴油有什么区别
生物柴油和柴油有什么区别生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。
生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。
生物柴油的主要特性众所周知,柴油分子是由15个左右的碳链组成的,研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成,与柴油分子中碳数相近。
因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。
按化学成分分析,生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷,它是通过以不饱和油酸c18为主要成分的甘油脂分解而获得的。
与常规柴油相比,生物柴油具有下述无法比拟的性能:1.具有优良的环保特性。
主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。
2.具有较好的低温发动机启动性能。
无添加剂冷滤点达-20℃。
检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。
3.具有较好的润滑性能。
使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。
4.具有较好的安全性能。
由于闪点高,生物柴油不属于危险品。
因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。
5.具有良好的燃料性能。
十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。
6.具有可再生性能。
作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。
7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。
柴油机燃用生物柴油的排放特性分析
摘
要: 近年来 , 生物能源以其燃烧质量 高、 排放清洁的特性得到社会各界 人士的广泛认 可和应用 , 文章主要就其在使 用过
程 中的排放特性进行简要 的分析和研 究。 关键词 : 柴油机 ; 生物柴油; 排放 特性 中图分类号 :K 2 T 4
文献标识码 : A
文章编号 :0 7 8 2 (0 0 - 0 4 0 10 — 30 2 1 )9 0 9 - 1 1
s ac . e h r
Ke wo d de e n ie i- is l mis n c aa trs c y r  ̄ isle gn ;bo de e ;e si h ceit s o r i
随 着 社 会 经 济 和 科 学 技 术 的 飞 速 发 展 , 动 车 工 业 在 人 机 们 日益 提 高 的生 活 及 生 产 水 平 下 ,也 得 到 了进 一 步 的发 展 。 但 是 我 们 要 从 越 来 越 便 利 的 出 行 条 件 及 越 来 越 高 的 生 活 质
笔者 以江淮 动力生产 的 Z 1 H10直 喷式 四冲程柴油 机为
实 验柴 油 机 . 实 验 的过 程 中 , 油 机 的 供 油 系统 和参 数 都 没 在 柴 有 进行 改 变 。 另 外 我 们 利 用 同样 是 江 淮 动 力 品 牌 的 J E 一 D MS 20 0 0对 燃 油 排 放 物 进 行 测 试 分 析 。 此 次 实 验 主 要 以 普 通 柴
Ab t a t I e e t y as ie e g ,h g u l y f r i o u t n l a e mis n h r ce it s o h o sr c n r c n e r ,b o n r y ih q ai o t c mb s o ,c e n r e s i s c a a trsi ft e c mmu i a t s i o c nt h s y b e d l e o n z d a d a p id h ril i l n t e c u s f t e r e si n c a a trs c f a b e n lss a d r — e n wi ey rc g ie n p l ,t e a t e ma ny i h o re o h i miso h r ce t s o r f a ay i n e e c i i i
生物质柴油初始温度对其燃烧特性的影响
3 mm 5 mm 7 mm 9 mm 11 mm
油盘底部 图 2 油池热电偶分布
热电偶 Tb10 Tb9 Tb8 Tb7 Tb6 Tb5 Tb4 Tb3 Tb2 Tb1
100 mm
摄像机
天平
图 3 热电偶布置
实验前 ,采用加热装置将生物质柴油加热至指定温 度 。 生 物 柴 油 的 初 始 温 度 分 别 为 293、328、348、368 K。 实验时控制燃料在油池中的厚度为 13 mm。生物柴油的 物理化学性质:密度为 0.854 g/cm3,闪点为 175~178 ℃, 燃烧热为 39.12 MJ/kg。元素质量分数:C 为 76.460%;H 为 11.695%;O 为 11.253%;N 为 0.490%;S 为 0.102%。 2 实验结果与分析 2.1 质量损失速率
图 1 为实验装置,包括燃料承载油池、温度测试系统、 质量损失测试系统和图像采集系统。为了考察不同油池 直径对燃烧特性的影响 ,采用的油池直径为分别为 100、 150、200、250 mm。温度测试系统主要包含油池内部温度 测试系统及火焰中心线温度测试系统 。其中 ,油池内部不 同高度处布置 5 只热电偶 ,命名为 Ta1~Ta5,如图 2 所 示。沿油池液面上方中心线每隔 100 mm 布置 1 只热电 偶 ,共布置有 10 只热电偶 ,命名为 Tb1~Tb10,如图 3 所 示。为了实时监测生物柴油燃烧速率 ,在油池下方放置一
462
台精确度为 0.01 g 的天平。为了避免燃烧过程中燃料燃 烧所产生的高温对天平产生影响 ,在天平及油池之间布置 可以隔热的支架。为了获得整个燃烧过程中火焰的形态 变化规律 ,采用摄像机记录生物柴油的燃烧过程。
燃料表面
热电偶 燃料
地沟油制生物柴油
中国地沟油制生物柴油行业市场前景及2015-2020年发展战略研究报告Report Description报告描述本研究报告由华经视点公司领衔撰写。
报告以行业为研究对象,基于行业的现状,行业运行数据,行业供需,行业竞争格局,重点企业经营分析,行业产业链进行分析,对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析,预测行业的发展前景和投资价值。
在周密的市场调研基础上,通过最深入的数据挖掘,从多个角度去评估企业市场地位,准确挖掘企业的成长性,为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式,对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态,把握企业定位和发展方向有重要参考价值。
报告还对下游行业的发展进行了探讨,是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态,把握行业发展方向,为企业经营决策提供重要参考的依据。
Report Directory报告目录第一章地沟油制生物柴油相关概述第一节生物柴油相关特性一、生物柴油的特性二、生物柴油的效益三、生物柴油的生产方法第二节生物柴油与其它替代燃料比较分析一、各种替代燃料的评价因素二、各种替代燃料的评价比较三、各种替代燃料的性质与运用第三节发展生物柴油产业的影响一、生物柴油对国防安全贡献显著二、生物柴油对农业产业结构调整的贡献三、生物柴油产业发展对环境的影响第四节地沟油一、地沟油界定及特性二、地沟油的五大流向三、地沟油可生产生物柴油第二章中国地沟油回收利用状况分析第一节中国地沟油产业运行政策环境分析一、加强地沟油整治二、加强餐厨废弃物管理三、推进餐厨废弃物资源化利用和无害化处理四、发改委等部门开展餐厨废弃物资源化试点第二节中国地沟油加收利用概况一、地沟油加工成“链条”二、“泔水油”的收集三、“黑油”的加工过程四、中国每年吃掉300万吨地沟油及对人体的伤害第三节地沟油利用新领域研究分析一、用“地沟油”制备选矿药剂二、“地沟油”生产乙醇、沼气新技术三、“地沟油”变身航空油第四节国外地沟油回收利用经验借鉴一、日本高价回收当燃料二、美国乱用乱卖得关门三、德国每桶泔水都有“身份证”四、英国专设废油垃圾桶五、新西兰所有泔水先粉碎第三章中国生物柴油产业运行新形势透析第一节中国发展生物柴油的必要性与可行性一、中国生物柴油行业发展的背景二、中国发展生物柴油的必要性三、中国发展生物柴油的可行性第二节中国生物柴油行业发展概况一、中国生物柴油行业的研发进程回顾二、我国生物柴油行业发展概况分析三、我国推进生物柴油原料林基地的建设四、我国大型生物柴油生产基地落户阳江五、生物柴油国标修订版即将出炉第三节生物柴油产业化分析一、中国加快生物柴油产业化进程二、生物柴油期待实现大规模产业化三、生物柴油将进入产业化的生产阶段四、中国需采取措施力推生物柴油产业化五、促进中国生物柴油产业化发展的建议六、破除生物柴油产业化原料障碍的途径第四节中国生物柴油发展面临的主要问题一、中国生物柴油商业化应用的障碍二、生物柴油生产原料不足三、生物柴油行业发展道路依然曲折四、中国生物柴油发展需要政策扶持第四章中国生物柴油行业运行环境分析第一节中国生物柴油行业发展的政策环境一、中国开发生物质能的有利政策二、国家鼓励生物柴油发展的有关政策三、政府对生物能源和生物化工行业的财税扶持四、我国生物柴油政策体系尚不健全五、促进中国生物柴油发展的法律对策六、生物柴油发展的若干政策建议七、加强地沟油规范管理对生物柴油的影响第二节中国经济环境分析一、中国GDP增长情况分析二、工业经济发展形势分析三、全社会固定资产投资分析四、社会消费品零售总额分析五、城乡居民收入分析六、对外贸易的发展形势分析第三节中国生物柴油行业社会环境分析一、人口环境分析二、教育环境分析三、文化环境分析四、中国城镇化率五、生态环境分析第四节中国生物柴油行业竞争环境分析一、进入者分析二、竞争者分析三、供应商分析四、购买者分析五、替代品竞争分析第五章2011-2014年中国柴油市场动态监测第一节2011-2014年中国柴油产量数据统计分析一、中国柴油产量数据分析二、中国柴油产量数据分析三、中国柴油产量增长性分析第二节2011-2014年中国柴油市场销售情况一、中国柴油市场贸易多样化二、中国柴油市场销售分析三、中国柴油重点区域市场销售形势分析四、中国柴油汽车市场销售情况分析五、中国柴油市场价格及波动情况分析第三节2011-2014年中国柴油进出口贸易市场分析一、轻柴油(27101921)二、其他柴油及其他燃料油(27101929)第六章中国地沟油制生物柴油深度剖析第一节中国地沟油制生物市场动态分析一、“地沟油”政府招标项目败局调查二、生物柴油缺乏地沟油原料徘徊在崩溃的边缘四、地沟油制取生物柴油的效益分析第二节地沟油制生物柴油的可行性一、地沟油形成食品安全隐患二、地沟油制生物柴油的经济效益三、地沟油制生物柴油的环境效益四、地沟油制生物柴油的技术可行性第三节地沟油制生物柴油产业化分析一、转化技术已能实现盈利二、获利难使产业化步履维艰三、科学引导“地沟油”流向四、亟需出台相关政策措施第四节地沟油制生物柴油发展概述一、国外发展经验借鉴二、中国废弃油脂制生物柴油概况三、废弃油脂制生物柴油主要生产方法四、地沟油制生物柴油项目可参与碳交易五、废弃油脂制备生物柴油技术有所突破第七章2013-2014年中国地沟油制生物柴油区域发展状况第一节山东地沟油制生物柴油一、山东生物柴油企业渐成气候二、山东试点餐厨废弃物无害处理从源头灭地沟油三、山东:污浊“地沟油”可变身清洁生物柴油第二节江苏第三节陕西第四节重庆第五节云南第六节福建第八章中国地沟油制生物柴油工艺及设备研究第一节中国生物柴油技术总况一、中国生物柴油技术发展的主要成就二、多品种原料制造生物柴油工艺三、连续法生物柴油的生产工艺探究四、现阶段国内应用的主要生物柴油工艺流程第二节中国生物柴油技术研究新进展一、我国生物柴油生产技术两大瓶颈获突破二、我国生物柴油产业化关键技术取得重大突破三、浅析生物酶法推动生物柴油工业化发展四、国内攻克棕榈油转化生物柴油技术五、QY生物柴油生产技术助力节能减排第三节中国地沟油提炼生物柴油技术研究一、地沟油提炼生物柴油及脱色工艺二、酶催化地沟油生产的生物柴油的性能研究第四节地沟油提炼生物柴油的方法与过程一、直接混合二、裂解法三、用碱酯交换法四、生物酶法第五节地沟油制生物柴油不同工艺比较分析一、试验工艺比较二、产率对比三、主要物性对比四、成本比较五、结论第六节生物柴油的生产工艺与实践第九章中国地沟油制生物柴油代表企业运营财务指标分析第一节佛山市顺德区桂盛油料有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第二节福建龙岩卓越新能源发展有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第三节浙江捷达油脂有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第四节青岛福瑞斯生物能源科技开发有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第五节江苏洁净环境科技有限公司一、公司基本情况二、企业技术研发情况三、企业业务体系分析四、企业资质荣誉分析第六节莱阳市山东锦江生物能源科技有限公司一、公司基本情况二、企业产品情况分析三、企业建设项目分析四、企业发展规划分析五、企业资质荣誉分析第七节潍坊金信达生物化工有限公司一、公司基本情况二、企业产品情况分析三、企业资质荣誉分析第十章2013-2014年中国生物柴油原材料运营态势分析第一节2013-2014年中国生物柴油产业的原料供应概况一、中国生物燃料产业须坚持原料多元化二、原料供应不足制约我国生物柴油发展三、我国大力发展能源林业保障生物柴油原料供应第二节油菜生物柴油一、油菜生物柴油发展的总体概况二、高蓄能油菜助推生物柴油产业三、中国油菜籽播种面积和产量增减四、油料及制品需求旺盛为油菜发展提供空间五、中国油菜柴油发展的瓶颈与对策六、政府严格控制油菜转化生物柴油项目第三节大豆生物柴油一、国内外大豆市场行情回顾二、国内外大豆市场运行分析三、中国大豆播种面积和产量增减四、世界最大的大豆生物柴油生产厂建成投产五、大豆生物柴油比玉米乙醇汽油更环保六、大豆将成为生物柴油行业发展的生力军第四节其他可利用材料一、潲水油可用来生产生物柴油二、地沟油是提炼生物柴油不可多得的原料三、野生盐角草可被用做生物柴油原料四、以微生物油脂为原料制造生物柴油五、我国生物柴油原料麻疯树的发展潜力第五节主要地区生物柴油发展状况一、湖南省永州工业园引进生物柴油项目二、国家科技支撑计划项目“小桐子生物柴油产业化关键技术研究与示范”通过验收三、湖北省应城开建生物柴油基地四、潲水油变废为宝3000吨生物柴油首次装船五、“重庆造”生物柴油走俏市场第六节解决原料供应的建议措施一、我国生物柴油原料供应的三条路线二、突破生物柴油原料瓶颈的基本措施三、中国生物柴油原料的发展建议四、废弃油脂回收体系的对策五、保障中国生物柴油资源供应的措施第十一章2015-2020年中国地沟油制生物柴油产业前景预测第一节2015-2020年国际生物柴油的发展预测一、全球生物柴油工业价值预测二、国际生物柴油的需求量预测三、生物柴油行业发展前景第二节2015-2020年中国生物燃料开发利用前景一、生物能成为我国能源利用新趋势二、中国生物质能发展发展前景预测三、中国生物燃料产业发展规划四、我国生物燃料发展前景广阔第三节2015-2020年生物柴油产业前景预测分析一、生物柴油是未来能源的合适选择二、生物柴油的发展前景看好三、2015-2020年中国生物柴油行业发展前景预测四、中国林木果油可制600万吨生物柴油五、潲水油制生物柴油市场前景广阔第四节2015-2020年中国地沟油制生物柴油前景预测一、地沟油回收制备生物柴油前景预测二、废弃食用油制备生物柴油新展望第十二章2015-2020年中国地沟油制生物柴油投资价值研究第一节2013-2014年中国地沟油制生物柴油投资概况一、中国地沟油制生物柴油投资环境利好二、中国地沟油制生物柴油市场投资价值凸显三、投资地沟油制生物柴油的销售和利润问题四、地沟油制生物柴油项目投资效益的评价体系分析第二节2015-2020年中国地沟油制生物柴油投资商机点评一、地沟油制生物柴油投资热点分析二、地沟油制生物柴油区域投资潜力分析第三节2015-2020年中国地沟油制生物柴油产业的投资风险预警一、宏观调控政策风险二、市场竞争风险三、技术风险四、原材料变化风险第四节权威专家投资观点。
生物柴油
生物柴油的发展现状与应用前景07高分子一班0714121035 张强摘要本文概述了生物柴油的概念和主要特性,介绍了目前国内外生物柴油的应用现状,并对生物柴油的发展前景作了展望。
关键词生物柴油,发展现状,前景1前言能源是现代社会赖以生存和发展的重要物质基础。
20世纪70年代以来的能源危机,以及石化燃料燃烧所引发的一系列生态危机,正严重威胁着人类的生存和社会的持续发展,近年石油消耗量的增加及国际政治的影响,石油价格飞速上涨。
油价飙升给全球经济和个人生活带来了严重的冲击,生物柴油被称为清洁的可再生能源,是石油能源理想的替代燃料之一,也是典型“绿色能源”。
大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。
因而生物柴油具有广泛发展前景。
2生物柴油2.1生物柴油的概念与分类生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯,是以可再生资源(如油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油椰子油、回收烹饪油及动物油等)为原料而制成的,是一种从现行自生自长的生物有机体中或它们的代谢副产品中直接提取的工业燃料,具备与普通柴油相近的性能。
生物燃油主要分三类:一是固体生物燃料,如木材,及有关工业中产生出木材废料;二是液体生物燃料,如生物酒精(乙醇和甲醇);三是气态生物燃料,即CO2和甲醇的混合物[1]。
2.2生物柴油的特性相对于传统的普通石化柴油,生物柴油作为一种新兴的绿色可再生能源有着不可比拟的优点:(1).具有较好的燃料性能。
较高的十六烷值,燃烧性好于传统的柴油,其燃烧产物呈微酸性,可以延长催化剂和发动机机油的使用寿命。
(2).具有较高的安全性。
较高的闪点使得生物柴油使用更加安全,相对于传统的石化柴油,其储存、运输和使用的安全性也得以提高。
(3).具有较好的机械保护性能。
研究表明,生物柴油对发动机、油路无腐蚀,喷嘴无结焦,燃烧室无积炭,具有的润滑作用,能使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率降低,使机械的使用寿命增长。
标准的生物柴油质量指标介绍
标准的生物柴油质量指标介绍关于标准的生物柴油质量指标介绍生物柴油标准篇一:生物柴油质量指标1983年美国科学家GrahamQuick将亚麻棉籽油的甲酯用于发动机,并将可再生的油脂原料经过酯交换反应得到的脂肪酸单酯定义为生物柴油(biodiese1),从此以后,生物柴油得到了大力发展,在替代能源上占有重要地位。
1生物柴油的标准生物柴油的生产应该有标准作指导来保证其品质,同时标准化也是市场准入的一个重要条件,生物柴油的发展刺激着生物柴油标准的建立。
1992年奥地利制定了世界上第一个以菜籽油甲酯为基准的生物柴油标准。
很快德国、法国、捷克和美国也分别建立了各自的生物柴油标准。
生物柴油可以由不同的植物油制成,这些植物油种类不同,产地气候各异,甘三酯组成有较大差别,因而各国的标准存在着些差异。
除去经济、健康和环境方面的好处外,标准的建立增强了生物柴油使用者、发动机生产商和其他团体的信心,成为其商业化应用的一个里程碑。
2生物柴油标准的解读和质量控制生物柴油的质量指标可以分成二类,第一类密度、粘度、闪点、残碳量、灰分和十六烷值等,石化柴油也有这些指标;另一类如甲醇含量、甘油酯、游离脂肪酸和含磷量等衡量生物柴油的杂质成分,与原料和工艺过程有关,石化柴油没有这些成分。
质量指标还可以按影响因素分类,一类主要受原料的影响如密度、十六烷值、含硫量和冷滤点,另一类则与生产方法和提纯步骤有关,如闪点受甲醇影响,粘度则与甘油酯含量有很大关系。
2.1密度2号柴油的密度约为0.85,生物柴油的密度比柴油高2%-7%,在0.86和0.90之间,大多在0.88左右。
2.2粘度为了保证燃油具有较好的雾化性能,应尽量降低生物柴油的粘度,以避免压力过大。
植物油的粘度是石化柴油的十倍以上,高粘度是其雾化不佳,产生喷口炼焦和沉积的主要原因。
制成生物柴油后,粘度大大降低J。
残留甘油和甘油酯会大大增加生物柴油的粘度。
因而在标准中对甘油和甘油酯含量作了严格限制。
第三代生物柴油的开发研究
第三代生物柴油的开发研究随着环境问题和能源需求的日益严峻,生物柴油作为一种可再生能源受到广泛。
第三代生物柴油作为最新一代产品,具有更加出色的环保性能和燃料效率。
本文将深入探讨第三代生物柴油的开发研究,以期为相关领域的研究和实践提供有益参考。
第三代生物柴油的关键技术包括制备方法、检测技术和品质控制等。
其中,制备方法主要包括生物发酵、酯交换和微藻生产等技术。
生物发酵法具有原料来源广泛、转化效率高等优点,但过程条件苛刻,需要严格控制。
酯交换法可以实现废弃油脂的高效转化,但副产物甘油处理难度较大。
微藻生产法具有高光合效率和生物质产量,但培养条件和收割成本较高。
在检测技术方面,气相色谱-质谱联用技术、液相色谱-质谱联用技术和近红外光谱技术等高效检测方法已被广泛应用于生物柴油的组成、性质和品质检测。
这些技术能够实现对生物柴油样品的高效、快速和无损分析。
在品质控制方面,第三代生物柴油主要含氧量、酸值、十六烷值和闪点等关键指标。
通过对生产过程和原料的控制,以及后处理技术的改进,实现生物柴油品质的优化和提升。
近年来,第三代生物柴油的研究取得了一系列重要进展。
在市场前景方面,随着各国政府对可再生能源的支持力度不断加大,生物柴油的市场需求持续增长,产业规模不断扩大。
在技术创新方面,新技术的不断涌现为第三代生物柴油的研发和应用提供了有力支撑。
例如,基因工程技术的引入使得菌种选育和改良成为可能,提高了生物柴油的生产效率和品质。
在可持续发展方面,第三代生物柴油的研发紧密结合环境保护和资源利用,致力于实现经济效益、环境效益和社会效益的有机统一。
第三代生物柴油因其环保性能和高效燃料特性,具有广泛的应用前景。
在交通领域,生物柴油可替代传统石油柴油,用于汽车、船舶和飞机等交通工具。
在电力领域,生物柴油可以通过发电厂燃煤联产,实现电力生产的清洁化和多元化。
在化工领域,生物柴油可以作为原料生产润滑油、肥皂和洗涤剂等绿色化学品,助力绿色化工的发展。
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达到光滑平整 ; 对椭圆度超差的滑环进行削 磨 ; 对径向偏摆超差的滑环进行修复 。 314 经常清扫滑环表面与刷握内的碳粉
用干净的白布 , 蘸酒精或汽油擦拭滑环表面 , 使其保持清洁光滑 。 315 当碳刷磨损达到整个高度 2/ 3 时就需要及时 更换
更换碳刷需注意 : 新碳刷型号要与原来使用 碳刷的型号保持一致 ; 更换碳刷数目不宜过多 。 因新碳刷未经磨合 , 其接触面积小于原来的旧碳
(9) 尽管生物柴油不可能完全取代矿物柴油 , 但可以部分替代矿物柴油 , 并改善柴油机的排放 性能 , 而且可以减轻对矿物柴油的完全依赖 , 既 有利于国家的能源供给 , 也有利于农副产品的转 化和废弃动植物油酯的有效利用 。
4 结 语
柴油机使用生物柴油不仅利于改善燃料结构 , 而且可以降低有害排放 。从能源战略角度分析 , 生物柴油是最为重要的代用燃料之一 。目前 , 从 生物柴油的生产能力和生产成本来看 , 发展生物 柴油的目的并不是要完全取代矿物柴油 , 而在于 改善矿物柴油的性能 , 或者作为特殊条件下工作 的柴油机的燃料 , 以满足不断严格的排放标准 , 使用生物柴油对于发展长寿命清洁型发动机具有 重要意义 , 积极推广生物柴油是发展代用燃料的 重要方面 。我国应当尽快制订推动生物柴油生产 和使用的配套政策和产业化发展战略 , 并制定生 物柴油的标准 , 以加快生物柴油的产业化进程 。
2 生物柴油的燃料特性
生物柴油具有较为优良的燃料特性 : 部分种类生物柴油与矿物柴油的燃料特性见 表。
Vol . 28 No. 6
农业与技术
2008 年 12 月 ·1 54·
燃 指
标 十六烷值
料 低含硫柴油 纯油菜籽油 油菜籽油甲基酯 油菜籽油乙基酯 大豆油乙基酯
46
4216
6112
5917
1 生物柴油的制取
生物柴油研究始于 20 世纪 70 年代 , 生物柴 油是指由植物油或动物脂肪经过酯化反应制成的 改性脂肪酸单酯 , 包括脂肪酸甲酯 、脂肪酸乙酯 和脂肪酸丙酯等 。由于制取生物柴油的主要原料 是植物和动物脂肪 , 而其具有与从石油中炼制的 柴油相似的燃料特性 , 故被称为生物柴油 , 而从 石油中炼制的柴油则被称为矿物柴油 。
卤素等有害成分比矿物柴油要低得多 , 因而 , 柴 油机排气中具有致癌性的碳氢化合物 、SO2 、硫酸 盐 、铅化物等有害物质极少 , 柴油机燃用生物柴 油还能消除或减轻柴油机排气的不良气味和对人 眼的刺激 。柴油机燃用生物柴油时排气中的 NOX 随发动机负荷和测试方法不同略有增加或减少 。 生物柴油与催化转化器 、微粒捕集器 、废气再循 环等改善排放技术不存在矛盾 。生物柴油是第一 种完全通过美国清净空气法案规定的健康影响试 验的代用燃料 。
[ 关键词 ] 代用燃料 ; 生物柴油 ; 燃料品质
中图分类号 : TQ51712
文献标识码 : C
0 前 言
柴油机具有功率大 、效率高的优点 , 是目前 农用机械的主要动力装置之一 。由于石油资源日 趋紧缺和环保限制不断严格 , 为柴油机寻找新的 零星代清洁燃料成为一项重要的研究课题 , 经过 多年的艰苦努力 , 生物柴油因其所具有的燃料品 质好 、可再生以及清洁性好等特点成为矿物柴油 最为理想的零星代燃料 。生物柴油是典型 “绿色 能源”, 大力发展生物柴油对经济可持续发展 、推 进能源替代 、减轻环境污染具有重要的战略意义 。
生物柴油既可独立作为柴油机的燃料使用 , 也可以一定比例与矿物柴油掺混后作为柴油机的 燃料使用 , 目前 , 生物柴油多以与矿物柴油掺混 的形式用作柴油机燃料 。混合柴油根据生物柴油 所占比例进行标号 , 例如 20 %的生物柴油与 80 % 的矿物柴油掺混形成的混合柴油被标为 B20 , 纯 生物柴油被标为 B100 。
制取生物柴油的生物原料来源广泛 , 可以采 用大豆油 、菜籽油 、可可油 、棕榈油 、椰子油 、 米糠油和煎炸食品后的废油等 。制取生物柴油的 方法分为化学合成法和生物酶合成两种 , 化学合 成法是将动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇
在碱性催化剂和高温 (230 ℃~250 ℃) 下转酯化 生成甲酯或乙酯 ; 生物酶合成法是将动植物油脂 和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应制备相应有 脂肪酸甲酯及乙酯 。
刷 , 在工作中电流密度增大过多 , 通常一次更换 的新碳刷数应少于一半 。 316 新碳刷要粗磨工作面
磨合时把 0 号砂布包在滑环上 , 新碳刷可用 手工方法在包有砂布的滑环上来回磨合 , 磨合过 程必须用力均匀 、平稳 。当碳刷与滑环的接触面 达 70 %以上时粗磨合完成 。
另外 , 在对滑环进行维修时 , 应按滑环的烧 蚀程度采取相应的处理方法 。滑环烧蚀深度小于 1mm , 面积不大于 20 %的轻度烧损 , 可先用细锉 与油石修磨 , 后用 0 号砂布磨去毛刺和蚀点 , 最 后用白布蘸酒精或汽油将滑环表面擦净 ; 当滑环 烧蚀深度大于 1mm , 面积大于 20 %时 , 就需要对 滑环进行车磨 , (如发电机容量较大 , 转子拆装困 难 , 可采用开动水轮机 , 转速不小于 30 %的额定 转速 , 再用锉刀 , 油石进行较大强度的锉磨) 。再 用 0 号砂布细磨 , 最后用白布蘸少许酒精或汽油 除污并进行滑环表面磨光处理 。当滑环表面粗糙 度小于 1. 2μm 时 , 即为修磨完成 。整流子表面 滑痕的处理应委托专业维修队伍或生产厂家进行 彻底的维修处理 , 使之达到理想的运行状态 。
友好性 , 从能源战略角度分析 , 生物柴油是最为重要的代用燃料之一 。柴油机不需改动即可使用生物柴油 , 柴油机使用生物柴油
不仅利于改善燃料结构 , 而且可以降低有害排放 。本文对比了生物柴油与矿物柴油的燃料特性 , 分析了柴油机燃用生物柴油的好
处 , 废物利用 , 指出发展生物柴油的发展前景 , 对我国生物柴油的发展提出建议 。
(上接第 152 页) 作时的单位压力 , 滑环的圆周速度和转子的励磁 电流的大小来确定所选碳刷的使用单位压力 、圆 周速度 、硬度及电流密度与电阻率 , 然后对照各 种碳刷的规格参数选择符合发电运行条件的碳刷 。 312 调整碳刷与压紧弹簧之间的压力
调整时 , 各碳刷所受压力应均匀稳定 , 各碳 刷之间的不均压力差应在 5 %以内 。随着碳刷的 磨损 , 压紧弹簧能自动调整使碳刷压力基本保持 稳定 , 但应经常检查碳刷的工作状态 , 确保碳刷 在刷握内自由滑动无卡阻现象 。 313 对刷握的内表面进行修磨
酶合成法具有工艺简单 、耗醇量少 、能耗低 和无污染物排放等优点 , 但转化率较低是其显著 缺点 。化学合成法的转化率较高 , 但工艺复杂 、 耗醇量高 、能耗高且在生产过程有废碱液排放问 题 。目前 , 生物柴油的工业化生产基本采用化学 合成法 。
制取生物柴油的主要原料是可再生资源 , 因 此生物柴油是可再生性能源 。制取矿物柴油的原 料为石油或煤炭 , 故矿物柴油是非再生性能源 。
(3) 由于生物柴油具有较高的含氧量 , 因而 有利于完全燃烧 , 所以柴油机燃用生物柴油时的 CO 和 HC 排放要比燃用纯矿物柴油时低 。柴油机 燃用 B20 并配用催化转化器可以使微粒排放减少 31 % , 一 氧 化 碳 减 少 21 % , 总 碳 氢 排 放 减 少 47 %。又由于生物柴油中的芳香族烃类 、硫 、铅 、
(7) 生物柴油的闪点在 100 ℃以上 , 而普通 柴油的闪点一般不超过 70 ℃。所以 , 生物柴油在
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农业与技术
Vol . 28 No. 6
运输 、储存和使用过程中比矿物柴油具有更高的 安全性 。
(8) 尽管纯生物柴油对天然橡胶和聚严氨酯 泡沫材料有劣化作用 , 会降低与其接触的由天然 橡胶制成的胶管和垫圈的寿命 , 但是 , 含 20 %及 其以下的生物柴油的混合柴油不存在这种问题 。 纯生物柴油或混合柴油都可以存储在任何可以存 储矿物柴油的容器中 。生物柴油可以与矿物柴油 使用相同的基础设施进行运输 、存储和使用 。
0
NA
6
7
12
热值Π (kJΠkg) (高)
46 , 420
40 , 400
40 , 600
40 , 510
39 , 800
比重
018495
01906
018802
01876
01872
3 生物柴油的优点
(1) 生物柴油的十六烷值一般高于 49 , 矿物 柴油的十六烷值一般为 45 , 因而生物柴油比矿物 柴油具有更好的发火性 , 具有更短的着火滞后期 , 有利于降低柴油机的燃烧过程中的压力升高率 , 可以减少柴油机的振动和噪声 。
(4) 生物柴油与矿物油相比具有较高的运动 粘度 , 而且燃烧形成的胶质也具有一定的润滑作 用 , 从而可以补偿因降低矿物柴油中的含硫量而 引发的润滑不良问题 。
(5) 生物柴油的毒性较矿物柴油的低 , 是可 再生能源 , 且生化分解性良好 , 具有良好的环境 友好性 。
(6) 与其化代用燃料相比 , 柴油机不需要进 行改造河直接燃用生物柴油 , 也无需另外增设专 用的储存和加油设备 , 使用维修人员也不需要进 行特殊的培训 。
第 28 卷 第 6 期 ·1 53· 2008 年 12 月
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