甲醇/生物柴油燃烧颗粒的结构特征研究

为探讨甲醇对生物柴油颗粒形成的作用机理,采用扫描电镜(SEM)与X射线小角散射(SAXS)相结合的方法,针对颗粒的微观形貌以及孔隙结构,分析了甲醇对生物柴油燃烧颗粒的散射强度、回转半径、平均半径等参数的影响;通过引入分形理论,探明不同甲醇掺混比的生物柴油燃烧颗粒的形态特征。结果表明:SAXS的粒径测量结果与电镜图像上的测试结果具有良好的一致性;生物柴油燃烧颗粒表面附着较多的未燃可溶有机物,促进了颗粒间的凝并与生长,形成的颗粒粒径较大;随着生物柴油中甲醇掺混比的提高,燃烧颗粒的散射强度逐渐增强,回转、平均半径逐渐减小,通过回转半径求得的B100、BM10、BM20燃烧颗粒的平均半径分别为17、16.4、15.9nm;随甲醇掺混比的增加,颗粒的质量分形维数逐渐增大,表面分形维数逐渐减小,生物柴油中掺混甲醇后,燃烧产生的颗粒结构变得更加紧凑,质量分布更加均匀。该研究可为在控制NOx排放的基础上降低柴油机颗粒排放提供参考依据。     

超临界甲醇法制备生物柴油过程的热力学行为

超临界甲醇法制备生物柴油的过程以其显著的优点备受研究者关注,而其操作条件的改善更是研究重点．为了控制超临界甲醇法制备生物柴油过程的操作条件,需要预测超临界甲醇一油脂二元系统的临界参数．文中采用C-G基团贡献法和L—B混合规则对豆油-甲醇二元系的临界参数进行理论计算,与实验结果比较,平均误差为1．7％．此外,利用溶解度参数概念计算了不同体系条件下甲醇和油脂组分的溶解度参数,并将二者的溶解度参数差和体系的相态联系起来,从而讨论了有利于超临界酯交换反应进行的热力学条件．     

以甲醇镁为非均相催化剂制备生物柴油

开发了以甲醇镁为非均相催化剂制备生物柴油的工艺流程,研究了相应的催化剂后处理工艺。采用该法制备生物柴油可同时副产甘油和氧化镁．粗生物柴油的精制过程比较简单,最终产品的主要性能可满足EN14214指标;副产品甘油回收容易,平均收率88．9％,品质达到工业级和化妆品级甘油指标;催化剂经处理转化为经济价值较高的氧化镁,镁平均回收率99．3％,实现了全部原料的综合利用,避免了废渣污染。     

甲醇分离——甲醇制造中的核心手段探讨

在生物柴油生产过程中，渗透汽化膜分离法是进行甲醇脱水提纯生产制遣中常见的方法之一，进行甲醇脱水提纯制遗生产中的能耗相对较低，具有较大的甲醇制造应用优势。本文将通过实验方法对于渗透汽化膜分离法进行甲醇脱水提纯生产的具体过程以及该方法进行生产应用的能耗进行计算，以提高生物柴油生产过程中甲醇的生产制造工艺水平与综合效益。     

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油

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％。     

泔水油制备生物柴油的试验研究

在浓硫酸催化作用下,用泔水油与甲醇反应生成脂肪酸甲酯(即生物柴油)。在酯化反应前,对泔水油进行了一系列预处理。泔水油的预处理大大降低了水和其它杂质对转酯反应的不利影响,提高了制备生物柴油的转化率。在甲醇用量、反应温度、反应时间和浓硫酸用量等单因素试验的基础上,应用正交设计对影响转化率的关键技术参数进行了系统优化,结果表明,泔水油制备脂肪酸甲酯的最佳反应条件为:甲醇与泔水油的物质的量比为20∶1,反应温度为80℃,反应时间为8 h,催化剂与泔水油的物质的量比为5∶1。经检测,所制备的生物柴油与0#柴油的技术指标相当。     

甲醇-柴油汽车的控制与性能研究

研究了进气预混甲醇柴油汽车的经济性性能和加速性能，并开发了控制甲醇喷射的电控装置。试验结果表明，利用进气管喷射甲醇与空气形成均匀的预混合气，在气缸内由柴油引燃的方法，能使甲醇对柴油的替代率达到35．1％，经济性有所改善，而汽车的加速性能有较显著地提高。这种方法在一定程度上能缓解柴油汽车对石油资源的消耗。     

汽车的别样“食谱”

尽管汽油和柴油现在仍然是驱动汽车的主要能源，但是，人们开发新的能源形式的努力一直在继续。汽车的“食谱”也从汽油和柴油的二元世界过渡到包括氢燃料电池，电力、生物柴油、甲醇、乙醇、丙烷、天然气等各种新燃料的五彩世界。在采用这些替代能源的汽车中，氢燃料电池汽车带给我们的想象最为美妙。不过，电动汽车、生物柴油汽车、甲醇汽车和天然气汽车更是“笨鸟先飞”。全世界的天然气汽车现在已经有了200万辆。     

潲水油制生物柴油技术开发研究

以植物油为原料制取的生物柴油价格相对偏高,而以廉价的潲水油为原料来制造生物柴油则具有十分重大的意义。笔者承担了广东省科学技术厅《由潲水油制造生物柴油的研究》课题项目。通过研究,笔者制得的生物柴油已达到美国生物柴油的技术标准;在精甲酯（生物柴油）得率和甲醇耗量方面的研究已达到国内同类研究的先进水平。项目通过了省科学技术厅的鉴定。     

十六烷值改进剂对柴油/甲醇混合燃料燃烧特性的影响

采用常规商业柴油、分析级无水甲醇和助溶剂配制了均匀混合的柴油／甲醇燃料，在TY1100单缸、水冷、直喷柴油机上对添加了十六烷值改进剂后的柴油/甲醇混合燃料的燃烧特性进行了试验研究，试验表明：与柴油相比，柴油／甲醇混合燃料燃烧的滞燃期延长，缸内最大气体压力增加；加入十六烷值改进剂后，柴油／甲醇混合燃料的滞燃期明显缩短，大负荷时的缸内最大气体压力减小。     

生物柴油酸催化甲醇法生产工艺全流程模拟与经济分析

应用SuperPro Designer流程模拟软件,对生物柴油酸催化甲醇法工艺进行全过程仿真模拟与计算,并技术经济分析.模拟结果表明:主要过程数据符合实验结果,生物柴油产品脂肪酸甲酯(FAME)质量分数大于97%,满足欧盟生物柴油标准,工艺流程设计合理.经济分析表明:年产8 000t生物柴油的酸催化甲醇法工艺,其直接固定成本约2 078万元,其中主要设备购置成本为363万元,原料成本占操作成本71%以上;项目总投资约2 572万元,税后净利润可达962万元·a-1,投资收益率为37.39%.     

甲醇/正辛醇/加氢催化生物柴油单液滴蒸发与微爆特性研究

为了研究理化特性强烈互补的甲醇/加氢催化生物柴油(HCB)混合燃料的单液滴蒸发微爆特性,本文针对纯加氢催化生物柴油M0以及两种不同甲醇体积比的三元混合燃油M15(15%甲醇、17%辛醇和68%HCB)和M25(25%甲醇、17%辛醇和58%HCB)在不同环境温度下进行了详细的试验研究。首先,通过微观几何形态和热重试验对混合燃油的理化属性进行了分析。然后,在一个恒温加热炉中采用挂滴法结合高速显微成像技术,获得了液滴在蒸发过程中的形态、平方直径和气泡比等蒸发特性。研究得出:随着甲醇含量增加,混合燃油中分散相液滴粒径增大、数目增多,蒸发速率加快;随着甲醇比例的增加,混合燃油液滴内部出现更加剧烈的醇相气泡膨胀并发生微爆现象,且微爆后喷射出的子液滴粒径大大提高,显著缩短了母液滴的寿命;随着环境温度的增加,微爆频率增加,更显著地加快了液滴的蒸发速率。本文结果将对甲醇/HCB混合燃料喷雾燃烧特性以及该混合燃料的发动机适用性研究提供理论参考。     

氧化钙固体碱催化剂的制备及在制备生物柴油中的应用

实验研究了碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化活性,并以轻质碳酸钙为原料,经过高温焙烧制备了氧化钙固体碱催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性高低的影响。选取活性最高的氧化钙催化大豆油和甲醇制备生物柴油,利用气相色谱仪检测生成物中甲酯的含量来计算生物柴油的收率,结果表明:催化剂用量为大豆油质量的3.5%、醇油摩尔比为10∶1、回流时间为3.5 h,生物柴油收率可高达97.3%。通过实验进一步证明:在同一反应条件下短链醇的直链越短,支链越少,生物柴油收率越高。     

LDO催化大豆油制备生物柴油的研究

为解决生物柴油酯交换过程中的产物与催化剂分离问题,制备了镁铝复合氧化物(LDO),以镁铝复合氧化物为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,通过正交试验考察反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对制备过程的影响,优化制备工艺.研究表明:镁铝复合氧化物可以用于以大豆油甲醇为原料酯交换反应制备生物柴油工...     

KOH/Al_2O_3固体碱催化酯交换合成生物柴油的研究

采用等体积浸渍法制备了KOH/Al_2O_3负载型固体碱催化剂,并将其用于菜籽油与甲醇酯交换法合成生物柴油的研究;分别考察了催化剂附载量、煅烧温度、醇油摩尔比、反应温度、反应时间等条件对生物柴油产率的影响;结果表明:用等体积浸渍法,在400℃煅烧5 h,制得负载量为20%(w)的KOH/Al_2O_3催化剂.当催化剂用量为5%(w),醇油摩尔比为12:1,在60℃下反应2 h后,生物柴油产率高达92.3%(w).运用X-射线衍射、比表面积测定等手段对催化剂结构进行了表征,结果表明催化剂的活性与其晶相和比表面积密切相关.     

KOH/Al2O3固体碱催化酯交换合成生物柴油的研究

采用等体积浸渍法制备了KOH/Al_2O_3负载型固体碱催化剂,并将其用于菜籽油与甲醇酯交换法合成生物柴油的研究;分别考察了催化剂附载量、煅烧温度、醇油摩尔比、反应温度、反应时间等条件对生物柴油产率的影响;结果表明:用等体积浸渍法,在400℃煅烧5 h,制得负载量为20%(w)的KOH/Al_2O_3催化剂.当催化剂用量为5%(w),醇油摩尔比为12:1,在60℃下反应2 h后,生物柴油产率高达92.3%(w).运用X-射线衍射、比表面积测定等手段对催化剂结构进行了表征,结果表明催化剂的活性与其晶相和比表面积密切相关.     

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%。     

生物柴油及其衍生物烷醇酰胺的合成工艺

以棉籽油为原料,由酯交换方法制备生物柴油,将精制的生物柴油用于合成1:1.1型的表面活性剂烷醇酰胺,并对其合成工艺条件进行了优化.结果表明:棉籽油与甲醇在NaOH催化剂作用下,制备生物柴油的最佳条件是,甲醇与棉籽油摩尔比为6:1,反应时间40 min,反应温度40℃,催化剂质量为棉籽油质量的0.8%;由生物柴油与二乙醇胺反应,制备1:1.1型表面活性剂烷醇酰胺的最佳反应条件是,首先加入摩尔比为1:0.6的生物柴油与二乙醇胺反应,反应时间为3 h,反应温度为130 ℃,再加入生物柴油质量为1.0%的NaOH催化剂和剩下的二乙醇胺,在70℃下保温3 h,制得的烷醇酰胺活性物含量为95%～96%.     

柴油机燃烧甲醇—柴油混合燃料的试验研究

在２１３５Ｇ柴油机上，采用多孔喷油器的传统燃烧方式，分别对不同配比的甲醇柴油机械混合燃料进行了性能试验，取得了良好的经济性、动力性和排烟特性。分析了掺烧甲醇后柴油机的燃烧规律及影响燃烧过程和发动机性能的主要因素。     

醇类助溶剂对甲醇与柴油混合燃料互溶性的影响

采用相分离法研究了室温下5~18个碳的正构醇助溶剂对甲醇与柴油的互溶性的影响规律。结果表明:25℃下所考察的9种醇类助溶剂中8种可以促进甲醇在柴油中的溶解,形成稳定透明的混合燃料,十二醇的助溶效果较好;同时,测定了含助溶剂的甲醇柴油中甲醇含量对所得到的混合燃料油密度和运动黏度的影响,随着甲醇含量的增加,混合燃料油密度和运动黏度均明显降低,以十四醇为助溶剂,甲醇含量不超过20%时能保证混合燃料的密度和黏度达到国标要求。