生物柴油调合油理化特性与排放特性研究

摘要

生物柴油是典型的绿色能源，其良好的环保性、安全性、可再生性和与石化柴油相似的理化性质引起了人们的普遍关注。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，控制由汽车尾气引起的城市大气污染具有重要的战略意义。但是，纯生物柴油的应用受到理化性质和价格因素的影响，大部分是与石化柴油调合使用。 本文通过实验主要研究了生物柴油与石化柴油调合油在不同掺混比例下的理化性质。结果表明：低温流动性、雾化和蒸发性、安定性、腐蚀性、清洁性、互溶性、溶胀性均受生物柴油掺混比例的影响，随着生物柴油掺混比例增加，雾化蒸发性、腐蚀性、氧化安定性逐渐变差，对橡胶件的溶胀作用逐渐增大。生物柴油与10＃柴油调合后的低温流动性和互溶性不如与0＃柴油调合的低温流动性和互溶性好。另外通过废食用油脂生物柴油与大豆生物柴油理化性质对比实验研究，表明大豆生物柴油的腐蚀性小于废食用油脂生物柴油，其他性质二者相当。 然后，通过发动机台架实验，研究了四缸涡轮增压直喷式柴油机燃用大豆生物柴油与石化柴油调合油后的经济性、动力性和排放特性，研究结果表明：大豆生物柴油与石化柴油调合油能够保持发动机的动力性和燃料经济性，便于推广；且生物柴油比例增加能够显著降低HC排放和排气烟度，但是NOx随着掺混比增大而增加。最后得出大豆生物柴油掺混比例20％～30％为最佳掺混比例范围。本文所做的基础研究对于提高我国生物柴油利用率和生物柴油汽车的研究与应用水平具有重要意义。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1引言

1.2生物柴油的概述

1.2.1生物柴油的主要特性

1.2.2生物柴油的发展历史

1.3国内外生物柴油研究和应用现状

1.3.1国外生物柴油研究和应用

1.3.2我国生物柴油研究进展

1.3.3我国生物柴油原料资源

1.3.4大力发展生物柴油的意义

1.4课题的提出及研究目的和意义

1.5课题的研究内容和研究方法

第二章 生物柴油的制备方法和理化特性

2.1生物柴油制备方法

2.1.1直接混合法或稀释

2.1.2微乳液法

2.1.3高温热裂解法

2.1.4酯交换法

2.1.5“工程微藻”法

2.2生物柴油的理化特性

2.2.1燃烧性能

2.2.2流动、雾化及蒸发性

2.2.3腐蚀性

2.2.4氧化安定性

2.2.5热值

2.2.6低温流动性

2.2.7清洁性和稳定性

2.2.8游离甘油和总甘油

2.2.9磷含量

2.2.10互溶性和溶胀性

2.3小结

第三章 生物柴油调合油理化特性研究

3.1实验用油的配制及所用化学试剂与实验装置

3.1.1生物柴油调合油的配制

3.1.2实验用化学试剂与实验装置

3.2掺混比例对调合油理化特性的影响

3.2.1掺混比例对低温流动性影响

3.2.2掺混比例对雾化和蒸发性影响

3.2.3掺混比例对安定性影响

3.2.4掺混比例对腐蚀性影响

3.2.5掺混比例对清洁性影响

3.2.6掺混比例对互溶性影响

3.2.7掺混比例对溶胀性影响

3.3废食用油脂生物柴油的理化特性

3.4小结

第四章 生物柴油调合油排放特性研究

4.1实验燃料与工况

4.2实验装置与仪器

4.3动力性、经济性和排放特性研究

4.3.1动力性

4.3.2经济性

4.3.3排放特性

4.4小结

结论及展望

参考文献

攻读硕士研究生期间发表的论文

致 谢