超声乳化生物质柴油稳定性研究

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柴油与重油蜡油的乳化液制备及其稳定性研究

生物质重油与柴油的乳化研究（文献综述）前言近年来，伴随着一次性化石燃料资源的渐趋枯竭，特别是石油价格飙升，能源问题已成为我国社会可持续发展的核心问题，同时也关系到国家安全和社会稳定。

现在我国每天需要进口300万桶原油，天价石油使我国原料耗资巨大，从而最终会遏制我国经济增长，使我国的经济和政治稳定受到威胁，人民安居乐业受到影响。

与此同时，为保护环境和实现人类可持续发展，京都协定规定世界各国必须要减排或限排温室气体，发展生物质产业已经成为国家的重要战略措施和目标。

我国计划到2020年生物燃料占全国燃料消费量的1O％。

生物质产品取代石化原料制品的25％，可减少各种二氧化碳排放量1亿t左右，同时也为农民增加收入200亿美元(折合人民币1850亿元)。

解决“三农”问题，保护环境与改善生态，舒缓能源瓶颈，建设节约型社会，发展环保经济，都需要发展生物质产业。

总而言之，发展生物质产业，意义深远重大，是一项利国利民的大事。

所以发展生物质产业越来越显示出紧迫性，重要和必要性。

生物能源既不同于常规的矿物能源，又有别于其他新能源，它兼有两者的特点和优势，是人类最主要的可再生资源之一。

生物质能源的“至美”之处在于其既是保障能源安全的重要途径之一，又兼具减轻环境污染的特点。

在这一点上，作为生物质能源家族一员的能源作物更是表现得淋漓尽致。

中国是农业大国,国内大约有20亿亩荒山荒地可用于发展能源农业和能源林业,而且我国的生物转化研究已趋成熟,石油替代产品的开发技术也具备进行大规模工业化生产的条件.因此,政府应适应形势发展的需要,制定生物能源的发展政策焉规划,合理利用各种手段来支持和推进生物能源的开发利用.应借鉴国外的成功经验,与我国的实际相结合,极大地推动生物能源的开发利用。

第 1 章1.1生物质油的由来及现发展和现状生物质油(Bio-oil)是纤维素、半纤维素和木质素的各种降解物所组成的一种混合物。

生物质主要包括薪炭林、经济林、用材林、农作物秸秆。

微乳化生物柴油的制备及其稳定性研究

采用Ｔ４ＴＸＸ／７复合乳化剂制备了微乳化生物柴油，系统地考察了复合乳化剂的ＫＨＢ值、比量、化方式、并Ｌ配乳水
质、的种类及环境温度对微乳液稳定性的影响。研究表明，适的配比可以形成微乳液，醇合而乳化方式、质和辅水助表面活性剂醇对微乳液形成没有大的影响，温度对其稳定性影响比较大，度越高稳定性越差。温关键词：乳液；合乳化剂；生物柴油；定性；化燃料微复稳乳
柴油具有理化性质稳定、存期长、保制备简单及燃烧
效率高等优点［。４］生物柴油是一种可再生并且安全性高的新型燃
流体界面热力学上变化引起界面膜熵增加，混合油和水的熵近似等于这样变化的熵。由于这种分
收稿日期：２０—４０；修回日期：２０ —５２０７０ —６０７０ —８
称量加入１生物柴油中，加边搅拌，６ｇ边澄清后逐滴
加入自来水，到最后一滴溶液不再澄清为止，直由试
验前后溶液质量差得到水的质量。
石中光，孙平，梅德清，陈镇
（苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江江２２１）１０３
摘要：乳化生物柴油能够降低发动机Ｎ排放和烟度，有一定的节能效果，一种很有前景的代用燃料。微还是

超声波在生物质转化制备生物燃料中的应用研究

超声波在生物质转化制备生物燃料中的应用研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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超声制备微乳化柴油的实验研究

维普资讯
第２５卷第５期
２０ｏ６年ｌ０月
声
学技
术
Ｖｏ．５，Ｎｏ５１２．
ＴｃｎｃｌＡｃｕｓｉｓｅｈｉａｏｔｃ
Ｏｃ．０６ｔ，２０
超声制备微乳化柴油的实验研究
吕效平，李建彤，韩萍芳
１％（时的超声柴油微乳化最佳工艺条件为乳化剂用量为２％（ｔ，示电流为３相当于声强为０１ｃｚ，０）．ｗ）指５Ａ（．Ｗ，ｍ）５
稳定剂用量为０１８ｗ）超声作用时间为１ｍｎ乙醇用量为５（）．％（ｔ，５５ｉ，％Ｖ。关键词：超声；油；乳化；定时间柴微稳
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｅｍｕｓｃｔｎｏｉｓｌｏｌｂｋｎｃｏｗｔｒｒｐｅｉｐｒｅｎｏｌｉｃｎｉｅｅｌｉａｉｆｄｅｅｉｙｍａｉｇｍｉｒ — ａｅ — ｏｌｔｄｓｅｓｄｉｉｓｏｓｄｒｄｉｆｏｄａｒｍｉｉｇｔａｅｅｅｇｎｅｕｅａｒｐｌｔｎＵｌａｏｎａｉｔｎｉｎｉｏｔｎｆｃｓｐｏｓｎｏｓｖｎｒｙａｄｒｄｃｉｏｌｉ．ｕｏｔｓｕｄｃｖｔｉｓａｍｐｒａｔｅｆｔｒａｏｅｔａｓｔｏｓｉｍｉｒ — ｍｕｓｆａｉｎＩａｒｄｃｅｌｆｒｏａｅｎｃａｇｐｏｅｉｓｆｍｉｒ — ｓｃｏｅｌｉｃｔ．ｔｉｏｃｎｅｕｅｍｕｓｅｄｓｇａｄｈｎｅｒｐｒｅｏｃｏｉｉｔ

影响乳化型生物燃油稳定性的实验研究

Ａｂｔａｔｉｅｍｅｈｄｏｅｔｇｓａｉｔｆｅｌｆｄｂｏｄｅｅｒｄｐｅｎｔｉｐｐｒａｄｆｃｏｉｈｉｆｅｃｄｔｅｓｒｃ：Ｆｖｔｏｓｆｒｔｓｉｔｂｌｙｏｍｕｓｉｉ－ｉｓｌａｅａｏｔｄｉｈｓａｅ，ｎａｔｒｗｈｃｎｕｎｅｈｎｉｉｅｓｌｓａｉｔｆｂｏｏｌａｄｄｅｅｍｕｓｎａｅｓｄｅ．Ｅｐｒｎｅｕｔｎｉａｅ：ｈｎｂｏｏｌｃｎｅｔｉｗｉｉ０～０，ｔｂｌｙｔｂｌｙｏｉ－ｉｎｉｓｌｉｅｌｉｒｔｉｄｘｅｉｏｕｍｅｔｓｌｉｄｃｔｄｗｅｉ— ｉｏｔｎｓｔｎ１％３％ｓａｉｔｒｓｈｉｏｍｕｓｅｉ — ｉｓｌｉｒｌｔｅｙｂｔｒｈｎｂｏｏｌｃｎｅｔａｈｅｅ０，ｅｓａｉｔｆｌｈｒｌｆｅｌｉｄｂｏｄｅｅｓｅａｉｌｅｔ；ｗｅｉ — ｉｏｔｎｃｉｖｓ４％ｔｔｂｌｙａｌｓａｐｙ；ｗｉｈｎｒａｉｇｏｉｆｖｅｈｉｓｔｔｅｉｃｅｓｎｆｈｅｌｉｅ，ｅｓａｉｔｆｅｌｉｎ— ｙｅｂｏｄｅｅｍｐｏｅｅａｉｅｙｂｔｉｗｉｆｃｃｎｍｙｉｔｅｅｌｉｅｏｔｎｓｔｏｍｕｓｆｒｔｔｂｌｙｏｍｕｓｉｈｉｏｔｐｉ－ｉｓｌｉｒｖｓｒｌｔｌ，ｕｔｌａｆｔｅｏｏｆｈｍｕｓｆｒｃｎｅｔｉｏｖｌｅｉｈｇ；ｗｈｎｅｌｉｎｔｍｐｒｔｒｓｍｏｅｔａ０ ℃ ，ｍｕｓｏｔｂｌｙｄｃｉｅｅａｉｅｙ，ｎｈｔｂｌｙｏｈｃｅｓｉａｉｎｉｉｈｅｍｕｓｏｅｅａｕｅｉｒｈｎ４ｅｌｉｎｓａｉｔｅｌｓｒｌｔｌａｄｔｅｓａｉｔｆａ０ｍｕｉｃｔｓｉｎｖｉｐｆ０ｂｔｒｔａｃａｉａｍｕｓｃｔｎ；ａｄｗｅｅｅａｕｅｂｌｗ４ ℃ ．ｈｔｂｌｙｏｍｕｓｏｉｄｅｅｂｓａｌｅｉｓｅｔｈｎｍｅｈｎｃｌｅｌｉａｉｅｉｆｏｎｈｎｔｍｐｒｔｒｅｏ０ｔｅｓａｉｔｆｅｌｉｎｂｏ— ｉｓｌａｉｌｒｍａｎｉｃｙ

菜籽油超声波法制备生物柴油的研究

菜籽油超声波法制备生物柴油的研究一、前言随着环境污染和能源危机的加剧，如何提高能源利用效率、降低能源消耗量，加强清洁能源的利用成为全世界关注的焦点。

在这一背景下，生物柴油作为一种可替代传统石化柴油的清洁能源，具有取之不尽、用之不竭的优点，且其燃烧产生的温室气体排放量和有害物质排放量低于石化柴油。

因此，制备生物柴油已经成为国内外科学家研究的热点。

目前，生物柴油制备的方法主要有两种，一种是通过生物质、动植物油等天然资源制备生物柴油。

另一种则是通过利用微生物的代谢工程合成生物柴油。

不同的制备方法具有不同的优点和缺点。

作为常见的可用于生产生物柴油的油源之一，菜籽油在制备过程中容易降解，易氧化、酸价高、粘度大，且含有一定的杂质。

如何制备纯净的生物柴油成为了提高生物柴油利用效率的重要方法。

二、超声波制备生物柴油的研究现状超声波技术作为一种能够在液体中引起高频振荡的物理过程，已经在生物能源的制备领域中得到了广泛的应用。

其主要优点是可以快速、高效地加速液态反应过程，提高传质和反应速率，同时还可以降低生产成本。

因此，超声波技术已经被应用于处理有机物的氧化、酯化、加氢处理，以及生物质的制备等领域。

超声波法制备生物柴油是一种基于超声波技术的化学反应过程。

该方法主要依靠超声波的频率与能量作用，打破物料的表面张力，促进反应物的混合与传质，进而提高反应的效率和速率。

目前，国内外许多学者通过超声波技术制备生物柴油，大量的实验表明，超声波技术能够构建高效、安全、环保的生物柴油制备方法，且该方法可以大幅降低制备成本。

三、菜籽油超声波法制备生物柴油的研究1.超声波法制备菜籽油生物柴油依据文献，我们得知利用菜籽油合成生物柴油的过程是：首先将菜籽油和甲醇混合，加入催化剂进行反应。

此时，加入超声波后可通过高频振荡产生的超声波促进催化剂、甲醇与菜籽油之间的混合，在较短的时间内使反应达到饱和，从而降低反应时间和催化剂的用量，提高了生物柴油的产率。

利用超声法制备高品质生物质燃料

利用超声法制备高品质生物质燃料随着环保意识的提高和新能源技术的发展，生物质燃料作为一种清洁能源逐渐受到人们的关注，并在不断得到进一步的开发和完善。

而利用超声法制备高品质生物质燃料，成为当前研究的热点之一。

本文将介绍超声法制备高品质生物质燃料的原理和应用前景。

一、超声波技术在生物质制备中的应用超声波技术是由机械振动引起的低频声波，其振动频率在20kHz以上，能够在液体和固体中形成剧烈的涡流和空化，产生大量的局部高温、高压和高速度的物理和化学效应。

在生物质领域，超声波技术可用于固液分离、酸碱水解、渗透解决与萃取、振荡反应及其它化学反应等众多领域。

其中，利用超声法制备高品质生物质燃料是近年来受到广泛研究的方向之一。

二、超声法制备高品质生物质燃料的原理在制备生物质燃料时，常常需要对生物质进行预处理，将生物质中的有机成分转化成易于汽化和燃烧的气态燃料。

超声波技术可通过在液体中形成的高压、高温区域，加速气态燃料的形成，提高燃烧效率和产生率。

在超声法制备生物质燃料的过程中，可分为以下几个步骤：1.预处理：通过超声波技术将生物质部分粉碎，以便更好地进行后续处理。

2.溶解：将粉碎后的生物质均匀加入无水乙醇等混合溶剂中，使其充分溶解。

3.加热：将混合溶剂加热至60℃左右，促进有机成分转化为易于汽化的气态燃料。

4.超声处理：通过超声波技术在混合溶液中形成的高压、高温区域，加速气态燃料的形成。

5.分离：将混合溶液离心分离，得到生物质燃料。

三、超声法制备高品质生物质燃料的应用前景生物质燃料是一种清洁能源，具有可再生、低碳、环保等优点，正逐渐替代传统石油、天然气等化石燃料，成为未来的主要能源之一。

在生物质燃料制备过程中，超声波技术能够提高燃烧效率、增加产率、减少能耗和环保污染等优点，其应用前景十分广泛。

例如，可利用生物质燃料取代石油燃料，用于车辆的动力系统，或者用于发电、供暖等领域。

此外，生物质燃料还可以应用于生物医药、化妆品、食品等领域，具有广阔的应用前景。

基于超声波制备生物柴油的技术及应用研究

可以作为制备生物柴油的原料。
生物柴油是用动植物油脂或长链脂肪酸与低碳醇合成的一种清洁含氧燃料，其粘度较石化柴油高，可增加发动机的润滑性，降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率；生物柴油的闪点约为１００℃，远高于化石柴油的５２℃，亦即具有较高的安全性能；生物柴油十六烷值高，具有良好的
中国农业大学硕士学位论文
法回收利用是废食用油脂危害人类健康和污染环境的主要因素。
资料显示ＩｊＪ，我国２０００年食用油脂消费量为１２００万吨（人均９．４ｋｇ／年），年废食用油脂产生量估计为２１０万吨（人均１．“ｋｇ／年），即每消耗１ｋｇ食用油脂产生Ｏ．１７５Ｍ废食用油脂。北京市
内的饭馆一天就可以产生废油脂２０吨（年产７０００多吨）；南京市现有饮食、食品加工和屠宰企业
第一章绪论
燃烧性能，燃烧残留物呈微酸性。可延长发动机机油的使用寿命。最重要的是，作为生物可降解的可再生能源，生物柴油的使用将大幅度减少ｃ０２的排放，减缓温室效应；由于生物柴油含氧，
可有效改善发动机的燃烧状况，大幅度降低碳烟的排放；生物柴油的硫和芳香烷烃含量较少，燃
烧尾气毒性小；即便在燃料泄漏的情况下，其对环境的影响也远小于石化燃料，是石油燃料的理想替代物。生物柴油是一种真正的绿色柴油。我国幅员辽阔，地域跨度大。水热资源分布各异。能源植物资源种类丰富多样，我国通过结构调整可以将退耕还林和发展木本油料植物结合起来，同时建
ｃａｔａｌｙｓｔ，ｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆｏｉｌａｎｄｍｅｔｈａｎｏｌ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ哪ｌｔｉｍａｌｔｅｃｈｎｉｃｓｉｓ
ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
ｐｏｗｅｒ：６００Ｗ，ｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｆｒｅａｃｔｉｏｎ：５５℃．ｔｈｅ

超声波辅助制备生物柴油的新方法研究

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第 %" 卷! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化肥工业! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第 M 期

乳化柴油的研究

乳化柴油实验摘要: 本文首先研究了近期国内外能源和燃油紧缺问题，其后介绍了柴油乳化的基本原理和技术。

实验主要讨论柴油掺水的乳化柴油技术，讨论的重点在于筛选乳化柴油的工艺，并进行在单一搅拌速率的工艺条件下控制W/O型乳化柴油配制中水和乳化剂用量和搅拌时间的试验。

然后对W/O型乳化柴油进行对稳定性、黏度和燃烧性能进行了研究，并采用乙醇对W/O 型乳化柴油性能进行改进并对实验结果进行了分析讨论。

关键词: 乳化剂；柴油；乳化；乳化柴油Research of Emulsion of Diesel OilAbstract This paper is about the latest problem of the energy in home and abroad and the recent shortage of diesel oil. And then the basic principles and technology of diesel emulsion was summarized.The experiment mainly discussed the diesel technology stable water , the core of discussions is the screening techniques of emulsified diesel, stirring in a single rate and under the conditions of controlling the consumption of water and emulsifier and stirring time to obtain the influences to the W/O type emulsified diesel . Then studied the stability, viscosity and combustion properties of the W/O type emulsified diesel, and then analyzed and discussed the experimental results, about W/O type emulsified diesel performance improvement after the use of alcohol in the experiment.Key words：emulsifier；diesel oil；emulsion；emulsifying diesel oil1引言1.1 乳化柴油的现状在二十一世纪初期，随着国民和国际经济的快速增长，国内和国际对能源的需求正以惊人的速度激增，尤其是柴油需求更是与日巨增，如此巨大需求对日益枯竭的石油资源带来了巨大的压力。

菜籽油超声波法制备生物柴油的研究

·49·可再生能源Renewable Energy Resources第28卷第1期2010年2月Vol.28No.1Feb.2010前言酯交换反应在油脂改性、有机中间体的合成方面应用较广。

在传统的酯交换工艺中多采用化学催化剂，如氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠或浓硫酸等，采用这些催化剂时，要求对原料进行预处理，反应完毕须对产物进行中和、洗涤处理，工艺复杂，环境污染严重，催化剂不能回收[1]。

固体碱催化剂具有反应条件温和、产物易分离、可循环使用等优点，是新一代环境友好的催化材料。

超声波可以极大地提高非均相反应的速率，实现非均相反应物间的介质均匀混合，加速反应物和产物的扩散过程，控制颗粒的尺寸和分布，促进固体新相的生成[2]。

将固体碱催化剂和超声波同时用于制备生物柴油，是一种高效、安全、无污染的生产方法，既符合环境的要求，也有利于工业化生产。

1试验内容1.1仪器与试剂试验仪器包括SC 型多频声化学发生器（成都九洲超声仪器有限公司）、SXL-1008型程控箱收稿日期：2010-01-07。

基金项目：“辽宁省高校创新团队支持计划”项目（2006T001）。

作者简介：刘琳（1965-），女，教授，博士，主要从事石油化工产品的研究工作。

E-mail ：liulinln@菜籽油超声波法制备生物柴油的研究刘琳1，朱江丽1，沈德芬2，邢锦娟1，钱建华1（1.渤海大学辽宁省功能化合物的合成与应用重点实验室，辽宁锦州121003；2.沈阳航空工业学院，辽宁沈阳110136）摘要：以菜籽油和甲醇为反应原料，以KNO 3/Al 2O 3为催化剂，采用超声波法制备生物柴油，考察了超声波频率、醇油物质的量比、催化剂用量等条件对反应的影响。

试验结果表明，该反应的最佳条件：超声波频率为30kHz ，醇油物质的量比为7∶1，催化剂用量为菜籽油质量的2.0%。

在此条件下，生物柴油产率为94%。

所得生物柴油的主要性能指标均符合德国的生物柴油标准。

生物油超声乳化液柴油发电机中燃烧特性研究的开题报告

生物油超声乳化液柴油发电机中燃烧特性研究的开题报告一、选题背景生物油是指由植物油、动物油、微藻油等天然植物来源的油脂，在经过一系列的化学和物理加工处理后，可以用作替代传统石油资源的燃料。

生物油的生产和利用具有环境友好、可再生和可持续性等优点，因此备受关注。

然而，生物油的高粘度和低挥发性等特点会影响其在内燃机中的燃烧过程和燃烧效率。

为了解决这一问题，可以采用超声波乳化技术将生物油和柴油混合制成超声乳化液。

该技术不仅可以降低生物油的粘度和提高挥发性，还可以改善燃烧效率，从而提高柴油发电机的能源利用效率和降低排放物的产生。

二、研究目的本研究旨在深入探究生物油超声乳化液在柴油发电机中的燃烧特性，包括燃烧过程、燃烧效率、排放物的产生等方面的变化。

通过实验数据的分析和比较，总结生物油超声乳化液柴油发电机的优缺点，为今后生物油的燃料利用提供有益的参考。

三、研究内容1.生物油的制备及超声波乳化技术的应用2.柴油发电机的燃烧特性研究3.生物油超声乳化液柴油发电机的燃烧特性实验研究4.实验结果的分析和比较，总结研究成果四、研究方法1.通过实验室实测得到不同比例的生物油和柴油混合体配方，使用超声波乳化技术将其混合制成超声乳化液。

2.通过柴油发电机实验台进行实验研究，观察比较生物油超声乳化液柴油发电机的燃烧特性和不同配比下的排放物等情况。

3.对实验结果进行统计分析和数据处理，得出燃烧特性和排放物方面的比较结果。

五、预期成果1.深入了解生物油超声乳化液在柴油发电机中的燃烧特性2.对生物油超声乳化液柴油发电机的优缺点进行总结3.为今后生物油的燃料利用提供有益的参考和解决方案。

生物质油-柴油超声波乳化液燃烧性能研究

第４７卷第１期２０１３年１月
生物质化学工程
ＢｉｏｍａｓｓＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．４７ＮＯ．１
Ｊａｎ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ — ５８５４．２０１３．０１．００７
ｂｙａｄｄｉｎｇａｌｉｔｔｌｅｅｍｕｌｓｉｉｆｅｒ（Ｓｐａｎ８０ａｎｄＴｗｅｅｎ８０）ｗａｓｕｓｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｅｍｕｌｓｉｉｆｅｄｂｉｏ－ｄｉｅｓｅ１．Ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｔ
・
研究报告— — 生物质能源・ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生物质油一柴油超声波乳化液燃烧性能研究
魏晓莉，王述洋，古志新
（１．东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨１５００４０；２．东北农业大学电气与信息学院，黑龙江哈尔滨１５００３０）
Ｐｈａｅｏｅｍｕｌｓｉｉｃｆａｔｉｏｎ
ＷＥＩＸｉａｏ — ｌｉ ’ ，ＷＡＮＧＳｈｕ・ｙａｎｇ，ＧＵＺｈｉ — ｘｉｎ
（１．ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃｌａＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ；

超声波对柴油乳化的影响

超声波对柴油乳化的影响超声波乳化与其他乳化技术比较，可使液滴分散细而分布窄，效率高，分散效果好，增加乳液的稳定性。

柴油燃烧不完全造成的环境污染，越来越受到人们的关注。

复合柴油及柴油添加剂等防污、节油技术得到迅速发展和推广使用。

最重要的是柴油掺水乳化技术，它具有节能效率高、明显减少尾气污染等特点。

乳化柴油的微爆效应使油滴更加微小，扩大与空气接触面积，强化燃烧过程，还可降低过剩空气系数。

而燃烧过程的水煤气反应，将沉积的炭转化为有利于燃烧的CO和H2，同时也阻止炭粒的沉积和生成，提高燃烧效率。

渗水还可调节乳化柴油含氢量，减少SOX、NOX等有害气体的排放和大气中的酸污染。

我国柴油消耗量约为20Mt/a左右,如果能够全部采用超声波柴油掺水乳化技术,按节油率10%计,约可以节省2Mt/a。

不仅可以缓解国内柴油紧张状况,还可以带来上亿元的经济效益,而且可以大大减少柴油燃烧不完全而造成的环境污染。

研究结果表明,柴油掺水10%~20%,加入一定量的乳化剂(0.1%~2%左右)的情况下,乳化柴油的节油率在5%~16%左右,还大大降低有害气体的排放。

但是目前超声波各工艺参数对柴油乳化影响研究不多。

功率对乳化液水滴平均粒径的影响油水比一定的情况下,随着超声波作用功率增大,乳化液中水滴平均粒径随之减小。

超声波作用功率的增大,使乳化液内部产生激烈的颗粒运动及空化作用，使乳化液内部产生了高温、高压、高湍动流场,内部小液滴相互碰撞、撕裂,使乳化液中分散相(小水滴)的平均粒径减小,水滴平均粒径在1~2.2um左右,使乳化液稳定时间延长。

超声波作用功率越大乳化效果越好。

时间对乳化液水滴平均粒径的影响在油水比一定的情况下,随着超声波作用时间的增大,乳化液的平均粒径随之减小后又增大,这说明超声波作用存在最佳作用时间。

超声波处理乳化液时,在乳化液内部存在着小液滴相互碰撞的过程,在碰撞过程中小液滴存在着被合并与被击碎的可能,这两个过程达到平衡时,乳化液中水滴平均粒径才趋于稳定,最佳时间即为这两个过程达到平衡的最短时间。

超声条件对乳化制取木质纤维素生物质柴油稳定性的影响_魏晓莉

第46卷第6期2012年11月生物质化学工程Biomass Chemical EngineeringVol．46No．6Nov．2012·研究报告———生物质能源·超声条件对乳化制取木质纤维素生物质柴油稳定性的影响收稿日期：2012－06－20基金项目：国家863计划资助（2007AA05Z414）；中央高校基本科研业务费专项资金（DL12BB08）；黑龙江省自然科学基金（C201030）作者简介：魏晓莉（1978－），女，山东东平县人，讲师，博士；研究方向为生物质能源开发利用；E-mail ：sunny-wxl100@163．com *通讯作者：王述洋，男，教授，博士，博士生导师，研究方向为生物质能源；E-mail ：34749669@qq．com 。

魏晓莉1，2，王述洋1*，王卓1（1．东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040；2．东北农业大学电气与信息学院，黑龙江哈尔滨150030）摘要：根据试验要求设计了槽式可变频率可控波形超声波乳化仪，采用正交试验方法研究超声条件对乳化制备木质纤维素生物质柴油的稳定性的影响。

乳化液配制条件：HLB =5、乳化剂用量3%、生物质油掺量20%、0#柴油80%、占生物油含量20%的甲醇作为助乳化剂、乳化温度为常温。

取40mL 乳化液，放在槽式可变频率可控波形超声乳化仪内，进行乳化。

正交试验结果表明：在超声乳化生物质柴油效果及稳定性的影响因素中，影响最大的为超声处理时间、其次为超声功率、超声频率，最小为超声激励波形。

超声作用的最佳操作条件是超声功率30W ，处理时间8min ，超声频率25kHz 以及超声波形为方波脉冲，在此条件下制取的乳化油稳定性能最好，且燃烧特性良好，自然放置稳定时间可达2256h 。

关键词：木质纤维素生物质柴油；超声条件；乳化稳定性；操作参数；正交试验中图分类号：TQ35文献标识码：A文章编号：1673－5854（2012）06－0025－05Effects of Ultrasound Parameters on the Stability ofLignocellulosic Bio-diesel FuelWEI Xiao-li 1，2，WANG Shu-yang 1，WANG Zhuo 1（1．College of Mechanical and Electrical Engineering ，Northeast Forestry University ，Harbin 150040，China ；2．College of Electrical and Information ，Northeast Agriculture University ，Harbin 150030，China ）Abstract ：According to the request of the experiment ，the variable frequency controlled waveform ultrasonic emulsification device was designed．Optimal operating parameters of ultrasonic generator were studied by orthogonal experiment．The preparation condi-tions of the emulsified liquid were ：HLB =5，dosage of emulsifiers 3%，addition of bio-oil 20%，0#diesel 80%，methanol used as auxiliary emulsifier ，and emulsifying temperature at the room temperature．40mL of emulsified liquid was added to the variable frequency controlled waveform ultrasonic emulsification device to emulsify．According to the results ，treating time had the most significant influence on the stability ，followed by power ，frequency ，and waveform．The optimal operating parameter was power of 30W ，frequency of 25kHz ，treating time of 8min and waveform of square wave pulse．The emulsification stability under these conditions was the best and the setting time was 2256h．Key words ：lignocellulosic bio-diesel fuel ；ultrasound factors ；emulsification stability ；operating parameters ；orthogonal experiment木质纤维素生物质是一种潜在的低成本原料，如农作物秸秆、木屑等，是地球上最丰富、最廉价的可再生资源，据有关专家及部门估计，扣除现有各种利用，我国每年尚有4亿多吨各种农业秸杆、谷物壳皮和1．4亿多吨的森林采伐、木材加工废弃物及1亿多吨的林木修枝等产生的废弃生物质资源［1］，如此丰富的生物质资源除少数用作造纸和牲畜饲料外，其余的都被堆积或者原地焚烧，不仅能量利用率低，而26生物质化学工程第46卷且造成环境污染、如何高效利用农林废弃物成为近年关注的热点［2－3］。

超声强化酯交换制备生物柴油的研究进展

Research advances in b iod iesel production by ultra son ic enhanced tran sester if ica tion
REN Q inggong1 , YAN J ie2 , Q IU Taiqiu1
(11College of L ight Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China; 21 Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China)
Colucci等 [ 16 ]人在超声强化碱催化大豆油制备生物柴油的研究中发现 ,温度的升高对平衡转化率影响较小 , 但可以缩短达到平衡的时间。Quin2 tana[ 17 ]的研究也证实了温度对最大酯交换率和反应平衡向产物方向进行的影响不大。而阎杰 [ 7 ] 的研究结果表明 ,当其他条件恒定时 ,随着体系温度升高 ,玉米油与甲醇酯交换反应的转化率不断提高。适当升高温度 ,降低体系黏度 ,使体系易发生空化比单纯提高空化强度对提高反应速率更为有利。 1. 1. 5 醇油摩尔比的影响醇油摩尔比是影响转化率最重要的因素 [ 18 - 20 ] ,虽然理论上醇油摩尔比是 3∶1,但由于反应是可逆的 ,为保证反应平衡向产物方向进行 ,获得较高的产率 ,必须加大醇的用量。 Colucci等 [ 16 ]人在超声强化碱催化酯交换大豆油制备生物柴油的实验中 ,设置了 3 个不同温度水平和 4个醇油摩尔比水平 ,实验结果表明 ,在温度 25 ～ 60 ℃,醇油摩尔比 3 ∶1 ～9 ∶1,酯交换率随着醇油摩尔比的增大而增加。反应 2 h后 ,醇油摩尔比 6 ∶1 和 9∶1得到的酯交换率分别为 ( 99. 67 ±0. 07) %和 (99. 28 ±0. 06) % ,差异较小。但随着醇油摩尔比的增大 ,达到最大转化率的时间也大大缩短。Duc Hanh等 [ 10 ]人的研究结果也表明 ,随着醇用量的增加 ,转化率大大提高 ,达到最大转化率的时间大大缩短 ,但醇油摩尔比 6 ∶1和 9 ∶1时的甲酯产量差异不大。因此 ,醇油摩尔比也不是越高越好。大量研究表明 , 6∶1是比较接近最佳醇油摩尔比的。 1. 1. 6 短链醇的影响 Quintana[ 17 ]还考察了不同碳链长度的醇对转化率的影响 ,甲醇、乙醇和丁醇的转化率相对较高 ,而异丙醇转化率较低。 Stavarache 等采用机械搅拌和超声强化的手段考察了异丙醇、异丁醇 ( Iso - butanol) 、叔丁醇酯交换反应 ,结果表明 ,不同类型的醇之间存在较大的差异。在机械搅拌的反应体系中 ,检测不到产物的存在 ,而在超声强化的反应体系中 ,可得少量的异丙醇和异丁醇的酯

基于超声波制备生物柴油的技术及应用研究的开题报告

基于超声波制备生物柴油的技术及应用研究的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着能源安全问题的日益突出和环境问题的加剧，生物质能作为一种能源替代品，备受关注。

而生物柴油作为生物质能的重要应用之一，其生产工艺也在不断改进和优化。

传统的制备生物柴油的方法主要是通过酯化反应将生物质转化为酯类燃料，但该过程的反应时间较长、反应条件较苛刻。

因此需要开发一种新的改进方法，以提高生物柴油的生产率和质量，同时降低生产成本。

超声波技术是一种常见的物理学应用技术，可以产生高频的机械震动，其在工业生产中已有广泛的应用。

而在生物柴油的制备过程中，超声波技术也可以起到很好的催化作用。

通过超声波的作用，可以提高反应物的扩散速率和反应速率，使反应时间缩短。

此外，超声波还可以引起物质的温升、压力波、空化效应等，从而对反应过程起到助催化、增强化学反应的作用。

因此，利用超声波技术制备生物柴油，不仅可以提高生产效率和产品质量，还可以降低生产成本和减少环境污染。

二、研究目的和内容本文的研究目的是利用超声波技术制备生物柴油，并对其进行性能测试和分析，以探究超声波技术对生物柴油制备中的影响，进一步提高生产效率和产品质量。

具体研究内容包括以下几个方面：1. 研究超声波技术制备生物柴油的工艺流程和反应机制，确定最佳反应条件和操作参数；2. 制备不同质量的生物柴油，并进行性能测试，比较超声波制备法和传统酯化反应法制备的生物柴油的质量及其差异；3. 对超声波制备的生物柴油进行性能测试，包括密度、粘度、燃点、燃烧热值等参数的测试，以评估超声波制备法对生物柴油质量的影响；4. 对比超声波制备法和传统酯化反应法的经济效益，分析超声波制备法应用于生产中的优势和局限性。

三、研究方法和技术路线本文的研究方法以实验室制备生物柴油为主要手段，采用超声波技术和传统酯化反应法制备生物柴油，分别进行性能测试和分析，并使用Excel等工具对数据进行统计和分析。

总体技术路线如下：1. 生物柴油制备的试验方案设计：（1）设计超声波制备法和传统酯化反应法进行对比实验；（2）确定试验条件和参数，包括反应温度、反应时间、催化剂种类和浓度等；（3）选取不同来源的生物原料进行实验，制备不同质量的生物柴油。

生物乳化柴油在柴油机上的性能研究

Shanghai Jiaotong University (Shanghai, 200210, China)
Abstract：This paper studies the influence of emulsified biodiesel with different water and butanol fractions on combustion characteristics, power performance, fuel economy and emission performance. The results show that the heat release rate of bio-emulsified diesel at full load is higher than that of biodiesel, which is close to diesel. Under the load characteristics, the bio-emulsified diesel has a long ignition delay, and the difference of ignition delay decreases with the increase of the load. The temperature and duration of combustion are significantly reduced. The maximum power the engine becomes lower with the increase of water and butanol fractions in emulsified biodiesel. When the mixing ratio of methyl ester increases, NOx emissions increase, and smoke, CO and HC emissions are reduced. Increasing mixing ratio of water and butanol can reduce NOx and smoke emissions, but CO emissions and HC emissions will increase slightly. The EB10 has the highest peak heat release rate, and the cylinder pressure curve and economy are the closest to that of diesel. Keywords：Bio-emulsified diesel; Combustion characteristics; Emission characteristics; NOx; CO

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ＷｅｉＸｉａｏｌｉ。ＷａｎｇＳｈｕｙａｎｇ，ＷａｎｇＺｈｕｏ．Ｓｔｕｄｙｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｅｍｕｌｓｉｉｆｅｄｂｉｏ — ｄｉｅｓｅｌｆｕｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏ￣ｈｅａｓｔＡｇ－ｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３，４４（５）：１０２－１０５．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）
ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｎｄｂｉｏ — ｄｉｅｓｅｌｆｕｅｌｕｓｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｓｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｅｎｅｍｙ，ａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅＵｌｔｒａｓｏｎｉｃ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｓｉｒｙ，ｔＨａｂｉｒｎ１５００３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｂｉｏ－ｄｉｅｓｅｌｆｕｅｌ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ
第４４卷第５期
２０１３年５月
东北
农
业
大
学学
报
４４（５）：ｌＯ２￣１ｏ５
Ｍａｖ２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
定时间可达２２５６ｈ。
关键词：生物质；超声因素；乳化稳定性；操作参数；正交试验
中图分类号：ＴＱ５１７文献标志码：Ａ文章编号：１００５ — ９３６９（２０１３）０５ — ０１０２ — ０５
魏晓莉，王述洋，主卓．超声乳化生物质柴油稳定性的试验研究【Ｊ】．东北农业大学学报，２０１３，４４（５）：１０２－１０５．
超声乳化生物质柴油林业大学机电工程学院，哈尔滨１５００４０；２．东北农业大学电气与信息学院，哈尔滨１５００３０）
摘要：为提高乳化生物质柴油稳定性，以超声波为外加能量，构筑超声波加乳化剂的生物质柴油乳化体系，考查超声波频率、超声激励波形、超声功率与超声时间等超声因素对生物质柴油乳化效果及稳定性影响。根据试验要求设计槽式可变频率可控波形超声波乳化仪，在实验中改变超声波频率、波形、功率和处理时间，比较各因素条件下制备的乳化油稳定性。结果表明，在超声乳化生物质柴油效果及稳定性的影响因素中，影响最大为处理时间、其次为功率、频率最小为超声激励波形，超声作用的最佳操作条件是超声功率３０ｗ，处理时间８ｍｉｎ，超声频率２５ｋＨｚ以及超声波形为方波脉冲，此条件下制取的乳化油稳定性能最好，且燃烧特性良好，自然放置稳
Ｓｔｕｄｙｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄｂｉｏ — ｄｉｅｓｅｌｆｕｅｌ／ＷＥＩＸｉａｏｌｉ ’ 一，ＷＡＮＧ
ｒｆｅｑｕｅｎｃｙ，ｗａｖｅｆｏｒｍｓ，ｐｏｗｅｒａｎｄｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｉｍｅｆａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｂｉｏ－ｄｉｅｓｅｌｆｕｅｌｓｔａｂｉｌｉｙ．ｔＯｐｔｉｍａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉａｌｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ
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Ｓｈｕｙａｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｕｏ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙ