基于鼠李糖脂的柴油增溶蓖麻油微乳燃料构建及性能研究

摘要

植物油是一种天然可再生的液体燃料，已成为世界上公认的最具有潜力和最理想的石油替代能源。但是植物油有很多不利于直接应用于现有柴油机的缺点，如高粘度、低热值、高点火温度、高腐蚀性和高残炭含量等。因此必须对植物油做进一步的改善。而以柴油微乳液增溶植物油则是一种快捷有效的方法。
　　本研究以柴油为连续相，以鼠李糖脂为表面活性，以正构醇(正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇)为助表面活性剂，通过微乳化技术构建的油包水型柴油微乳液，再对蓖麻油进行增溶。考察不同乳化条件下得到的油包水型柴油微乳液对蓖麻油增溶能力的影响，如表面活性剂鼠李糖脂的浓度、助表面活性剂的种类和助表面活性剂的浓度、蓖麻油/柴油的体积比等。得出油包水型蓖麻油/柴油微乳液的最佳构建条件为：表面活性剂浓度为50g/L，以正辛醇为助表面活性剂，且助表面活性剂浓度(C/S)为0.60，蓖麻油/柴油的体积比(V/D)为0.18。
　　同时，对取得的蓖麻油/柴油微乳液进行特性分析，包括燃料特性分析、元素分析、稳定性分析等。其中燃料特性包括燃料的粘度、含水率、密度、热值、浊点、倾点和铜片腐蚀性等。同时对蓖麻油和柴油也分别进行上述特性测定，并将三者进行比较，分析油包水型蓖麻油/柴油微乳液作为替代燃料的可能性及不足。结果显示与蓖麻油相比，油包水型蓖麻油/柴油微乳液的特性得到了很大的提升，尤其是粘度性能得到了极大的提升，表现出更好的燃烧性能。但是与标准的柴油燃料相比，还是有一些特性仍不理想，例如热值和稳定性等，需要进一步的改善和提高。但是油包水型蓖麻油/柴油微乳燃料在燃油利用率和尾气中污染物的排放方面有所改善。
　　总体而言，利用油包水型柴油微乳液对蓖麻油增溶是一种简单可行的植物油改善方法。微乳化技术是有效利用植物油的一个方向。油包水型蓖麻油/柴油微乳液作为燃料替代品，有着非常好的应用前景与实用价值。

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第1章 绪论

1.1 生物质能源概况

1.2 蓖麻油的性质与利用

1.3 鼠李糖脂的性质与结构特点

1.4 微乳燃料

1.5 微乳理论

1.6 微乳液燃烧理论—微爆效应

1.7 研究目标与内容

第2章 实验材料与方法

2.1引言

2.2 实验思路

2.3 实验材料

2.4 实验主要内容及分析方法

第3章 油包水型蓖麻油/柴油微乳燃料构建

3.1 柴油微乳液相行为研究

3.2 最佳反应条件的确定

3.3 本章小结

第4章 油包水型蓖麻油/柴油微乳燃料特性分析

4.1 燃料特性分析

4.2 元素分析

4.3 油包水型蓖麻油/柴油微乳燃料稳定性分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利目录

附录B 攻读硕士学位期间参与的项目

致谢