地沟油生物柴油和酸化油生物柴油降粘及发动机台架试验研究

摘要

生物柴油是一种绿色可再生能源，发展生物柴油对解决我国的能源紧缺、环境污染等问题，具有重大的战略意义。虽然国内外对生物柴油的研究较多，但大多研究生物柴油的制备工艺，对生物柴油的降粘问题研究较少。本课题主要针对生物柴油的降粘问题(特别是地沟油生物柴油的降粘问题)以及生物柴油动力性及经济性进行了试验研究。 降低生物柴油的粘度方面，主要采用超声波法、磁场法和掺入乙醇法对地沟油生物柴油、酸化油生物柴油进行降粘。超声波法是通过改变超声波的作用频率、强度和作用时间来降低粘度，研究结果表明：超声波对酸化油生物柴油的最高降粘率为8.3％；对地沟油生物柴油的最高降粘率为13.2％，且最佳的参数组合为作用频率1.25MHz，作用时间17min，作用强度45W/cm2。磁场法是将生物柴油分别置于磁铁同性相对、异性相对放置的两种磁场中，结果表明：磁铁同性相对放置时降粘效果明显，对酸化油生物柴油的最高降粘率为16％，对地沟油生物柴油的最高降粘率为26％；另外研究了磁处理效果的保持时间为5h。乙醇掺入法通过将一定量乙醇分别与地沟油生物柴油、酸化油生物柴油均匀混合降低粘度，结果表明：加入体积分数5％、10％、20％乙醇，酸化油生物柴油的降粘率分别为26.5％、29.4％、32.7％，地沟油生物柴油降粘率分别为35.7％、43.8％、49.6％。 生物柴油的动力性和经济性，分别采用酸化油生物柴油与0＃石化柴油不同掺烧比的混合燃料、酸化油生物柴油与无水乙醇不同掺烧比的混合燃料的发动机台架试验研究。在发动机未作任何调整的情况下，做外特性试验，分别测取了相应功率、扭矩、燃油消耗率和碳烟排放数据等。试验结果表明，综合动力性、经济性和碳烟排放三方面，酸化油生物柴油与0＃石化柴油混合燃料的最佳混合比例为B30；酸化油生物柴油与无水乙醇混合燃料的最佳混合比例为E5895。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1发展生物柴油的意义

1.2生物柴油及生物柴油国内外研究现状

1.2.1生物柴油

1.2.2生物柴油国外现状

1.2 3生物柴油国内现状

1.2.4生物柴油标准

1.3生物柴油的制备

1.4研究内容、研究方法和技术路线

1.4.1研究内容

1.4.2研究方法和技术路线

2生物柴油的理化特性及粘度的测取

2.1生物柴油的理化特性

2.2地沟油生物柴油和酸化油生物柴油粘度的测取

2.2.1粘度的测取方法

2.2.2粘度的测取试验

2.3降粘方法的讨论

3超声波降粘的试验研究

3.1超声波降粘的机理

3.2试验条件

3.2.1试验原料

3.2.2试验设备

3.3试验方法及方案

3.3.1试验方法

3.3.2试验方案

3.4试验结果及分析

3.4.1粘度随超声波作用时间变化规律的试验

3.4.2粘度随超声波作用频率变化规律的试验

3.4.3粘度随超声波作用强度变化规律的试验

3.4.4正交试验，优选最佳降粘参数组合

3.5试验结论

4磁场降粘的试验研究

4.1磁场降粘的机理

4.2试验原料

4.3试验方法

4.4试验结果及分析

4.4.1磁场降低地沟油生物柴油粘度的试验

4.4.2磁场降低酸化油生物柴油粘度的试验

4.4.3磁处理降粘效果保持时间的试验

4.5试验结论

5乙醇降粘的试验研究

5.1燃料乙醇的发展现状

5.1.1燃料乙醇在国外的发展

5.1.2燃料乙醇在我国的发展

5.2乙醇的应用

5.3乙醇降粘的试验方法及结果分析

5.3.1试验方法

5.3.2试验结果及分析

6酸化油生物柴油的发动机台架试验研究

6.1发动机台架试验所用的仪器设备

6.1.1测控系统

6.1.2试验用柴油机

6.1.3烟度计

6.2试验燃料

6.3试验方法

6.4试验流程

6.5试验数据

6.6试验结果及分析

6.6.1酸化油生物柴油与0#石化柴油混合燃料试验结果及分析

6.6.2酸化油生物柴油与乙醇混合燃料试验结果及分析

6.7试验结论

7结论和展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表论文情况