芸芥生物柴油的研制及排放特性试验研究

以芸芥种子油为原料,采用具有广泛的原料适用性、高催化活性的多金属氧酸盐的固体催化剂,实现酯交换反应制备生物柴油。芸芥植物油的转化率达到95%以上,生物柴油各项指标达到德国生物柴油标准,是一种安全(闪点127℃)的生物质燃料。生物柴油发动机试验表明,生物柴油可有效地降低柴油机各类污染物的排放,特别是烟度颗粒污染物,说明芸芥生物柴油是一种洁净的生物质燃料油。     

固体杂多酸催化制备芸芥生物柴油

研制出清洁、环境友好的制备生物柴油的方法。以固体杂多酸Cs2.5H0.5PW12O40为非均相催化剂,芸芥植物油为原料,与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考查了反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及催化剂的使用次数对芸芥油转化率的影响。探究出制备生物柴油的最佳反应条件。与传统的均相催化剂(H2SO4、NaOH)相比,固体杂多酸Cs2.5H0.5PW12O40表现出相同的催化活性,并易于分离,可重复使用。而且杂多酸的催化活性不受芸芥油中游离脂肪酸和水含量的影响。可在短时间、低温(室温)条件下完成酯化反应。结果表明,耐水型Cs2.5H0.5PW12O40是制备生物柴油的环境友好型固体酸催化剂。芸芥生物柴油的各项指标符合美国生物柴油标准。     

超声波辐射对酶法制备生物柴油的影响

以玉米油、乙醇和Novozym435脂肪酶为主要原料,研究了不同因素及超声辐射对酶法制备生物柴油的影响,并与静态和摇床作用进行了比较．结果表明,随着乙醇量、反应温度及溶剂石油醚加入量的增大,生物柴油的产率均先增大后降低,随着酶添加量增大、反应时间的延长,生物柴油产率相应增大．适宜的反应条件:玉米油与乙醇摩尔比1∶1、反应温度50℃、酶添加量10%、溶剂加入量(mL)与玉米油质量(g)比为1∶1、声酶法合成反应时间3h．在相同反应温度下,超声波辐射使生物柴油产率比静态条件下的产率提高了27%～32%,比摇床作用下的产率提高了9%～12%．超声波作用没有改变酶的最适反应温度．     

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油(英文)

研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反映的影响。在40℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。     

生物柴油中脂肪酸甲酯成分的气相色谱法测定

采用气相色谱法,以环己酮为内标,以柱程序升温测定生物柴油中脂肪酸甲酯成分以及含量.结果表明:各脂肪酸甲酯在4~32 g.L-1质量浓度范围内,其峰面积与内标峰面积的比对浓度具有良好的线性(r>0.997 5).回收率在97.40%~102.15%之间(n=6),精密度实验中相对标准偏差为0.17%~1.79%(n=6).     

地沟油生物柴油碳烟微粒排放及肺沉积表面积研究

在柴油机上分别燃烧纯地沟油生物柴油和纯石化柴油在每一负荷工况下运用颗粒物测试系统NanoMet3研究碳烟微粒的排放及肺沉积表面积。结果表明:各工况下,地沟油生物柴油碳烟微粒数量浓度及质量浓度均小于石化柴油。小负荷时两种燃料的差距不大;大负荷时,地沟油生物柴油碳烟微粒数量浓度及质量浓度远小于石化柴油;但增幅高于石化柴油。地沟油生物柴油碳烟微粒的平均粒径比石化柴油小,其肺沉积表面积小于石化柴油,对人体的危害值低于石化柴油。碳烟微粒肺沉积表面积受到平均粒径和数量浓度的共同作用,其增幅与数量浓度的增幅呈现出相同的变化趋势。     

弱含氧燃料组分在柴油机上的燃烧过程与排放特性

通过在体积分数为90％的柴油中分别掺混10％生物柴油、10％DMC,连同柴油组成B10、D10和柴油3种燃料．考察了低比例含氧燃料对柴油机燃烧过程、经济性和排放性的影响．试验结果表明：标定工况下,2种舍氧燃料对柴油机缸内最大爆发压力和压升率峰值影响不大,而DMC的加入使DIO的放热峰值明显升高;和柴油相比,BIO的滞燃期缩短约1℃A．而D10的滞燃期较原机状态延长约2℃A。可见DMC造成的着火延迟效应要比同比例生物柴油造成的着火提前效应更为明显：B10的燃油消耗率与柴油基本相当。而DIO的燃油消耗率明显上升;发动机燃用B10时。除NOz在全负荷时升高7．9％外,CO、HC和烟度排放相对有所降低,而混合燃料中DMC的引入虽不利于HC和CO的氧化．但可消除柴油机燃用石化柴油时NOx和烟度排放此消彼长的关系,D10的NOx和烟度排放平均要比柴油分别降低约13．1％和17．7％．综合来看．在柴油中添加低比例生物柴油或DMC可在几乎不影响柴油机性能的基础上部分实现对柴油的完美替代．     

Zr-0．5-550固体碱催化大豆油制备生物柴油的研究

利用浸渍法,以ZrO2为载体,Na2CO3为负载物,制备了Zr-0．5-550固体碱纳米催化剂,考察催化剂制备条件对催化活性的影响,结果表明：nZs/nNs（物质的量比）为0．5,煅烧温度为550℃时,制备的催化剂的活性最佳．同时研究利用该催化剂催化大豆油制备生物柴油的工艺条件,结果表明：醇油物质的量比12：1、催化剂用量5．0％、反应时间4h和反应温度60℃,生物柴油的产率可达97．96％．该催化剂具有催化活性高和良好的重复使用性．     

膨润土负载型催化剂ZnCl2/膨润土制备条件的优化

采用浸渍法制备了负载型固体酸催化剂ZnCl2/膨润土,研究了制备条件对催化剂活性的影响.结果表明,ZnCl2/膨润土的最佳制备条件为:选择30%的硫酸酸化,酸化时间5 h,ZnCI2负载量30%,焙烧温度250℃.该催化剂具有较高的活性和较好的稳定性.     

膨润土负载磷钨酸催化制备生物柴油

将膨润土经过酸化处理,采用浸渍法制得膨润土负载磷钨酸催化剂,并以此催化餐饮废油与甲醇反应制备生物柴油.考察了磷钨酸负载量和酯交换反应条件对餐饮废油转化率的影响.结果表明:磷钨酸负载量为35%,在反应温度80℃、醇油物质的量比12:1、催化剂用量为原料油质量的5%时,反应6 h,转化率可以达到90%以上.膨润土负载型催化剂活性高,稳定性好,可重复使用.