F-T柴油与生物柴油混合燃料的特性研究

针对目前柴油机替代燃料多为单一项,且替代燃料性能各有特点的状况,将F-T柴油和生物柴油掺混燃烧,通过试验研究,分析了0#柴油与3种混合柴油(B20F,B50F,B100)在2 400r/min不同负荷下的燃烧特性。结果表明,混合燃料随着生物柴油添加比例的增加,滞燃期变长,燃烧压力峰值、压力峰值相位、压力升高率峰值及放热率峰值均逐渐增大,但均比0#柴油低;且随着负荷的增加,燃烧压力、压力升高率和瞬时放热峰值均先增后减;混合燃料的碳烟排放明显降低,B50F和B80F的NOx排放与0#柴油接近,B20F的NOx排放比0#柴油降低了2.1%~16.7%。B20F是一个较好的混合比例,是一种较好的替代燃料。     

生物柴油：节省石油消耗替代能源

生物柴油是洁净的生物燃料。目前，国际上对生物柴油开发形势日趋看好。生物柴油技术和产品运用亦引起世界各国关注。研究表明，生物柴油燃烧后不会产生二氧化硫，可减少因污染造成的温室效应。     

直喷式自然吸气柴油机燃用生物柴油的试验研究

针对柴油机的能耗和排放污染,分析比较了生物柴油和0#石化柴油的理化性质,将配制的B20、B100两种燃料和0#柴油在HF495Q3柴油机上进行了掺烧试验.结果显示,柴油机掺烧生物柴油后的动力性有所下降,最大功率、转矩分别下降约9.8%和5.6%;采用能量等值折合油耗率对经济性进行分析,结果显示折合油耗率变化不大;燃用混合燃料时NOx排放与0#柴油相比均有升高,但烟度、HC和CO排放量低于0#柴油.     

生物柴油-柴油混合燃料性能和排放的实验研究

实验研究了由地沟油甲酯化得到的生物柴油和柴油的混合燃料在单缸四冲程柴油机中的燃烧性能和尾气排放,生物柴油的添加体积分数分别为10%,20%和30%.结果表明,由于生物柴油热值较低,混合燃料的油耗率比纯柴油高出10%左右;NOX,CO和CO2的排放浓度随柴油机输出功率的增大而升高,随着生物柴油浓度的升高,NOX和CO2的排放浓度呈先上升后下降的趋势,而CO的排放浓度则逐渐降低至纯柴油的排放水平;尾气烟度随生物柴油浓度的增加而明显降低.     

生物柴油/柴油混合燃料喷油提前角优化

为了得到使用生物柴油/柴油混合燃料的最佳喷油提前角,对不同角度混合燃料的燃烧和排放特性进行了研究。结果表明:喷油滞后(提前),燃烧压力、压力升高率与瞬时燃烧放热率降低(增加),曲线后移(前移)。NOx排放降低(增加),且随着负荷的增加,降低(增加)的幅度增大。原机条件下混合燃料烟度最低,喷油提前和滞后都会引起烟度的增加。喷油适当滞后(降低3°)可以在烟度增加不多的情况下有效控制生物柴油/柴油混合燃料的NOx排放,同时压力升高率的降低会使发动机工作更加柔和。     

新型能源替代品——生物柴油

汽车的飞速发展,在给人们带来交通便利的同时,其尾气也带来了严重的环境污染。而生物柴油以其绿色环保以及可以再生等诸多优点,日益成为重要的新型能源燃料。本文主要从生物柴油的性能及生产工艺等方面进行了论述,指出了大力发展生物柴油技术的必要性。     

纳米SiO2和CeO2对柴油/生物柴油掺混燃料燃烧与排放的影响

文章在ZS1100柴油机上对比研究柴油、B20(20%生物柴油+80%柴油)、B20Si25Ce25(B20+25 mg/kg SiO₂+25 mg/kg CeO₂)、B20Si50Ce50(B20+50 mg/kg SiO₂+50 mg/kg CeO₂)、B20Si100-Ce100(B20+100 mg/kg SiO₂+100 mg/kg CeO₂)的燃烧和排放特性。结果表明：柴油中掺混生物柴油会导致发动机缸压和放热率下降,油耗升高,热效率降低,同时CO、NO_x和碳烟排放下降,但会引起HC排放升高;纳米SiO₂和CeO₂混合添加剂能够优化B20的燃烧,提高缸压和放热率峰值,缩短滞燃期,同时使油耗降低5.9%,热效率提高4.9%;在排放方面,B20中添加纳米添加剂后能使CO、HC、碳烟排放分别降低67.7%、41.9%、66.7%;B20中添加少量的纳米混合添加剂可以使NO_x     

食用油下脚料制生物柴油混合燃料的发动机性能改善研究

在单缸直喷柴油机上燃用生物柴油混合燃料进行动力性与经济性、燃烧与排放特性试验。研究表明:与燃用纯生物柴油相比,发动机燃用生物柴油醇类混合燃料功率降低;有效燃油消耗率增加,有效能量消耗率降低;燃烧压力曲线后移,小负荷时峰值压力降低,中高负荷时峰值压力增加;CO与碳烟排放浓度降低(掺混甲醇效果更好)、HC排放略有增加但绝对值低、NOX排放基本保持不变。     

柴油机燃用生物柴油和柴油混合燃料的试验研究

通过对比实验研究了柴油机燃用生物柴油和柴油的混合燃料对动力性、经济性和排放特性的影响.试验结果表明:发动机燃烧过程的滞燃期略有增长,燃烧压力、压力升高率和放热率的曲线均右移,且最大值有所下降.柴油机燃用混合燃料使柴油机的动力性能和经济性能有所降低,但发动机的HC,CO,NOx和碳烟的排放却有所改善.发动机燃用混合燃料是可行的.     

甲醇生物柴油的合成和性能研究

以价格低廉的双氧水为氧化剂，在60℃及常压条件下，对生物柴油进行了化学改性。结果表明，改性后的生物柴油和甲醇可以任意比例互溶。所制甲醇生物柴油（甲醇≤40％）可以使未做任何改动的柴油机很好地启动和运行，而且尾气排放可以完全达到欧洲3号标准的要求。较好地解决了生物柴油由于其价格较高而迟迟不能在市场上进行大面积推广的难题，为车用燃料的多元化又开辟了一条新的道路。     

推广能源作物与生质柴油之政策效果与整合分析

再生能源为当前各国致力发展之替代能源,旨在建立模型描述能源作物与生质柴油之供给者与需求者行为,观察政策对要素及产量供需之影响,可发现提高种植能源作物之单位面积补贴,会将使其种植面积及产出增加;提高生质柴油单位产量补贴,将增加能源作物需求及生质柴油供给,由于上述分析未考虑市场间之影响,可视为政策之短期效果.接着利用市场供需均衡原则,分别推导两个市场之均衡价格,进而了解政策对均衡价格之影响及政策变量间之相关性,发现提高能源作物或生质柴油补贴,将分别使其均衡价格下降;然而生质柴油补贴对能源作物之均衡价格则为正向影响.由于政策会影响价格,但在短期政策分析时并未考虑价格变动效果,长期若加入价格变动效果则会发现政策对要素及产量供需之影响均为不确定,亦即政策短期有效,但长期效果不定.在市场均衡下,能源作物与生质柴油补贴为正向关系,而生质柴油补贴与燃料税亦为正向关系.最后设定一社会福利极大化模型,在政府政策目标与预算限制下,观察政策变量间之相关性,发现能源作物补贴与其它燃料税率为正向关系,表示当政府提高燃料税的同时亦要增加能源作物的补贴.在社会福利模型中,其它燃料的税率弹性为政策决定的关键因素,当消费者对其他燃料需求的税率弹性大于-1时,政府应该对能源作物与生质柴油进行补贴.     

微藻生物柴油在国内外的研究

藻类生物柴油作为一种可再生能源具有不占地、用水少、油脂含量高等特点,与农作物相比,单位面积的产率可高出数十倍;介绍了国内外微藻生物柴油的研发概况,分析了目前微藻生物柴油研究及工业化应用中存在的主要困难和问题,指出了降低生产成本是当前微藻生物柴油研究中面临的主要挑战。     

废气再循环对燃用生物柴油发动机排放的影响

基于一台匹配冷却废气再循环系统(EGR)的轻型高压共轨柴油机,试验研究了EGR与主喷正时对燃用生物柴油发动机排放特性的影响.结果表明:外特性下,燃用生物柴油后,发动机的氮氧化合物(NO_x)排放明显增加,而总碳氢化合物(THC)排放和超细颗粒排放数量浓度都明显降低.在转速为2 200r·min~(-1)的25%负荷下,随着EGR率的增加,NO_x排放、超细颗粒总数量浓度都明显减少,THC排放以及燃油消耗率都降低,而随着主喷的滞后,NO_x排放和超细颗粒总数量浓度也明显减少,但燃油消耗率和THC排放却增加;在50%负荷,随着EGR率的增大和主喷的滞后,NO_x排放和超细颗粒总数量浓度也明显减少,但THC排放和燃油消耗率都增加;主喷正时对超细颗粒数量的影响相对较小.综合考虑排放和燃油经济性,在25%负荷时采用较大EGR率(26%)和较早主喷(提前7.7°曲轴转角)方案,而在50%负荷时采用中等EGR率(18%)和较早主喷(提前6.3°曲轴转角)方案.     

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。     

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．     

中国生物柴油原料供应前景研究

从全球能源形势与发展趋势来看,生物柴油是大力开发的一种重要绿色能源.阐述了生物柴油的本质及其较石化柴油在使用上的优良特性,综述了生物柴油主要在欧美国家中的发展现状及原料供应情况,特别是以大豆和油菜等油料作物为主的生物柴油原料生产状况.在分析了我国油料生产与食用消费现状、油料作物与粮食生产对耕地资源的激烈竞争矛盾的基础上,介绍了极具潜力的2种能源作物麻疯树(Jatropha curcas)、黄连木(Pistacia chinensisBge,)可以利用能源作物边际土地,即可用于种植能源作物的冬闲田和宜能荒地等,来开垦种植能源作物.在阐述了我国生物柴油原料供应情况后,粗略地匡算了生物柴油原料的供应量,分析了各种生物柴油原料供应的利弊,提出中国大规模发展生物柴油任重而道远.     

负载型固体碱催化制备生物柴油的研究

以负载型固体碱(KF/Al2O3、KNO3/Al2O3和K2CO3/Al2O3)作催化剂,菜籽油与甲醇通过酯交换反应制备生物柴油,系统地研究了催化剂制备条件及酯交换条件对产物收率的影响.结果表明:以上3种催化剂都可以较好地催化酯交换反应,其中负载KF催化剂的催化效果更好一些.当催化剂焙烧温度为873 K、负载物和载体的质量比为0.15~0.20时制备的催化剂活性最强,用此催化剂催化酯交换反应,当醇油摩尔比为12∶1~10∶1、催化剂用量为2%~3%、时间为60 min、温度为333~338 K时,生物柴油收率可达85%~87%.     

生质柴油技术及其在印度尼西亚之发展潜力

台湾如果加入WT0,休耕农地可转作能源作物．然而,如未来大量推广应用生质能源,台湾种植土地面积不足之问题仍待解决．而东南亚之印度尼西亚,面积辽阔且几近天然种植之棕榈树或未来计划栽种瘢疯树（Jatropha curcas）等能源作物,也是我们除了废食用油之外,另一种生质柴油或原料来源之选择．台湾目前自产生质柴油价格仍相当高,无法与化石柴油竞争,但为降低石油危机、环境冲击,推广可取代化石能源,也同时解决空污及二氧化碳减量问题的生质柴油,为各国环保署、能源主管单位、农政单位的主要推广选项之一．研究除在实验室完成制备生质柴油制程参数之建立外,并规划建立一座产能10万公升／年之生质柴油教学实验工厂,其中也包含甲醇回收及甘油纯化制程,预计年底完工．     

生物质能的利用和能源植物的开发

生物质能具有资源容量大、清洁可再生特性.发展植物能源是解决矿石能源危机的可行措施,生物乙醇和生物柴油产业已在全球得到较快的发展,并受到我国政府的高度重视.为此综述了生物质能的利用方式和高产生物质植物、能源作物、类石油植物三类能源植物资源的发展情况,并结合我国的科技发展规划,对续随子、黑皂树等特色能源植物进行了介绍.