科技创新研究国际杂志
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桑托什.一号博士R.Suresh2ythish.K.V3
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本文介绍对从Mahua油获取的生物柴油性能进行调查的结果,并按体积从15%、25%、35%和45%与柴油混合运行柴油机发现这些混合特性与柴油相似并证实符合美国标准引擎性能,(减压特定油耗、减热效率、总能耗和总油耗) 耗竭气温释放量(CO、HC、NOx和CO2)测量以评价和计算二维柴油引擎在注入压力200巴和CR17.5:1行为观测到功率输出提高、制动热效率降低和制动特定油耗下降注入压力和压缩比发现对引擎性能参数有重大影响功率输出下降与Mahua甲底柴油集中度提高排气排出量和刹车专用燃料消耗量的减少加增制动能、制动热效率混合生物柴油介质MB15至MB25
关键字 |
| Mahua甲基酯、生物柴油、二磁磷酸盐、转化化、性能和排放特征 |
导 言 |
| 原油储量估计持续数十年,积极寻找代用燃料原油耗竭将对运输部门造成重大影响。在审议中各种替代燃料中,植物油衍生生物柴油是最有希望替代柴油的燃料,原因如下: |
| 生物柴油可用于现有引擎而不作任何修改 |
| 生物柴油完全由菜源制作不含任何硫、芳香烃、金属或原油残留物 |
| 生物柴油是一种含氧燃料 |
| 一氧化碳和烟灰排放趋向下降 |
| 生物柴油使用可延长柴油引擎寿命,因为它比石油柴油燃料更润滑 |
| 生物柴油用可再生植物油/动物脂肪生产,从而提高燃料或能源安全及经济独立性 |
| 大量研究工作使用植物油整洁形式和修改形式由于印度净植物油进口商,食用油不能用于生物柴油生产生物柴油可以从非食用油中提取并源源化, 如Japracka、Curcus、Pongamia Pinnata、Neem、Mahua、Castor、Linseed等其中一些甚至是现在生产的油没有得到适当利用Mahua可生长于荒漠和荒漠在印度实施生物柴油将带来许多优势,如绿覆盖荒地、支持农业和农村经济并减少对进口原油依赖和减少空气污染[1] 当前脂肪酸甲酯通常是用同质基催化剂如KOH或 NaOH生成的,在温和条件下溶入甲醇,但FAME必须净化此外,与石油衍生柴油费用相比,总成本缺乏足够的竞争力[2]为解决上述问题,对多种FAME生产过程进行了研究:同质酸催化过程、超临界过程、酶过程[3]和多式催化过程[2,4]由固基催化为高尚过程的光辉技术,即温和响应条件快速响应率论文中我们的兴趣集中在二磷酸盐上,目的是从经济实惠的角度研究高尚过程,使用固基催化法在当前调查中生物柴油使用二兆磷酸KOME特性与ASTM生物柴油标准[8]比较性能和排放特征分析用四波单柱直接注入柴油引擎 |
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警告程序 |
| A.准备固基催化 |
| 二基磷酸三水合物(MgHPO4 3H2O)以热中盘制成粘贴在热空气炉里干24小时120摄氏度消除混合物水分含量磷酸三水化物从炉中取出并粉碎成细粒子,这些细粒子磷酸三水化物带入硅熔化炉并放入maffle炉中,通过保持600摄氏度温度加热5小时计算二放大磷酸盐(Mg2P2O7)催化剂准备转入式反应 |
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| .b.MOME转换制作 |
| 交叉作用也称为酒精作用,即酒精在水解过程类似过程由另一种酒精排出,但使用酒精替代水时除外。适配酒精包括:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和amy甲醇和乙醇最常使用这一过程广泛用于减少三甘化物粘性,从而提高燃料物理特性并改进引擎性能脂肪酸甲酯(又称生物柴油)通过移植获取图4显示Mahua石油转入电流图测量量mahua油带回流冷凝器的三叉杆加热达70摄氏度.当它达到70摄氏度要求量甲醇和计算二兆赫催化反应时间约3hrs跨层油分解漏流并允许沉积约7-8小时,然后组成三层图5所示,上层为生物柴油,中间层为甘油,最后层为催化剂催化剂和甘油分离流图表显示生物柴油层通过加热65摄氏度以上生物柴油去除,并使用乙烯二聚四乙酸等复合物分解法消除杂质多种方法的优点是回收催化剂可复用完成后Yield检测出80-82%生物柴油(800-820ml)。 |
| 转换过程参数 |
| 甲醇对油摩尔比:9:1 |
| 计算二磁催化剂量:2%(w/v) |
| 反应温度:70°C |
| 反应时间:3小时 |
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| C.MOME和Diesel属性 |
| 美国测试材料学会是一个国际标准组织,为各种材料、产品、系统和服务开发并发布自愿协商一致技术标准获取的燃料属性与ASTM标准比较,发现所有值都在规定范围内 |
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| 公元前引擎测试 |
| 图6显示测试机搭建Mahua甲底混合机(Biodiesel-MB15、MB25、MB35、MB45和MB100)和纯柴油测试TAF-1单柱式机(Kirloskar,FourStroke)和水冷柴油机引擎配有电流宽度计应用不同的引擎负载(0,714,21,28Nm)。引擎排出物在不同引擎载荷中研究引擎到达稳定工作状态后,使用烟度计和排气分析器测量排放物,如一氧化碳、碳氢化合物、氧化氮、二氧化碳和排气温度 |
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成果和讨论 |
| 本文比较制动专用油耗、制动热效率、耗竭气温和MOME排气量和混合柴油 |
| A.性能特征 |
| 引擎性能特征是调节燃料适配性的主要标准本研究涉及对MOME柴油混合体压热效率和压动特定燃料消耗的评价 |
| A.压缩热效率 |
| 制动热效率定义为制动电量对适当单元输入燃料能之比图7显示制动热效率变化与不同混合加载在所有情况中,制动热效率随加载增热减少而提高最大效率为29.5%(MB45)和28.2%(MB25)对200barIP以粘度计算,MB25选择得更好,该值与柴油最大制动热效率相似(200巴为28.9%和30.4%)从上图中发现,与柴油引擎相比,制动热效率对大多数引擎运行的部分负载来说是更好的选择 |
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| .b.压缩特定燃料消耗 |
| 特定燃料耗量定义为每件每小时开发制动电量的耗油量[6、7]图8显示Petro柴油和mahua甲酯各种混合物在IP二百巴不同加载量的减压特定油量变化发现混合MB25特定油耗接近柴油混合体中mahua油含量超过25%时,所有载荷中特定油耗均高于柴油这是因为加热值下降和混合密度高导致燃料流率提高的综合效果高比例马华油混合会增加粘度,反过来会增加特定燃料消耗量,因为燃料分解不良 |
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| C.穷气温度 |
| 图9显示排气温度变化和各种混合和Petro柴油加载结果显示排气温度随所有混合物加载而增高在所有加载物中,发现Petro柴油温度最低,各种混合物温度显示上升趋势,混合物中mahua生物柴油浓度上升生物柴油含氧化燃烧过程,因此排气温度更高 |
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| .b.感知特征 |
| 问题如全球变暖臭氧层删除和光化烟雾,除广度空气污染外,汽车排放放入显微镜下并尝试各种可能方法减少排放对比氮氧化物排放物、一氧化碳排放物、未燃烧碳氢化合物排放物和Mahua甲底二氧化物及其与柴油混合 |
| A.二氧化碳排放 |
| 二氧化碳由排气分析器测量百分百百百分数或零件CO自燃因此,如果不发生燃烧,一氧化碳就不会生成基于这一假设,当误火发生时,正常生产过程本会生成的一氧化碳不产生一般来说,对燃料注入车辆而言,高CO意味着向引擎交付过多的燃料,使空气进入数倍一氧化碳排放因燃料不完全燃烧而发生一氧化碳排放有毒图10显示分析生物柴油混合比石油柴油全燃烧少一氧化碳混合生物柴油百分比提高时一氧化碳下降这是因为生物柴油含氧量增加,导致燃料完全燃烧并提供必要的氧气将CO2转换为CO228Nm加载时,所有混合Petro柴油显示CO排放量突然增加 |
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| .b.未燃碳排放 |
| 油气分析器测量百万分数众所周知,HC未燃燃料因误火遗留当不发生燃烧或只有部分空气/燃料充电燃烧时,油气水平上升图11显示HC排放异同不同燃料负载观察发现,HC各种混合物的局部负载值较低,但高引擎负载值增加。这是因为高引擎载荷向引擎柱注入更多燃料时,可少用氧反应从图中还观察到生物柴油混合比柴油产生较低的HC这是因为比起Petro柴油,生物柴油混合体中含氧量过剩,比起Petro柴油,生物柴油燃烧效果更好 |
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| C.硝化氧化物排放 |
| 氮氧化物由排气分析器测量百万分量(ppm)。 引起燃烧温度上升的任何事件都会导致NOx排放上升失火还可能导致NOx上升,因为它会增加催化转换器进气中的氧量NOx更有可能引起呼吸道问题,如哮喘、咳嗽等NOx排放极不可取偏向NOX生成的三个条件为高燃烧温度、更多含氧量和快速响应率与石油柴油相比,生物柴油燃烧快速实现上述条件NOX组合生物柴油总比柴油大从图12可以看出,在高功率输出条件下,由于峰值较高,生物柴油和Petro柴油的NOX值都可能更高。NOX排放增加时用柴油-生物柴油混合比传统柴油燃料生物柴油的主要缺陷之一是NOX排放有害于人体健康 |
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| 公元前二氧化碳排放 |
| 二氧化碳由排气分析器测量百分百百分数或零件二氧化碳高效完全燃烧的副产品二氧化碳水平受空气/燃料比、火花定时以及影响燃烧效率的任何其他因素影响图13显示各种混合和石油柴油的CO2排放水平测试测量显示,所有混合物的CO2排放比石油柴油在所有载荷中都少CO2加载上升趋势是由于加载量增加而增量输入燃料与石油柴油相比,生物燃料含碳量较低,因此CO2排放量相对较低 |
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结论 |
| 最优条件下 Mahua油转换达80-82%以上 |
| MOME制作使用二元磷酸盐催化剂,满足ASTM生物柴油规范的重要燃料特性 |
| 现有柴油引擎在生物柴油燃料上表现得令人满意,不作任何重大引擎修改 |
| 引擎生物柴油性能与石油柴油没有什么大相径庭与柴油相比,MB25显示良好的制动热效率燃料消耗量略有增加常会遇到,因为生物柴油热值较低 |
| 大部分主要的排气污染物,如CO2、CO2和HC使用整洁生物柴油和混合与Petro柴油相比减少,Petro柴油受益最大NOX排放增加时用柴油-生物柴油混合比传统柴油燃料生物柴油的主要缺陷之一是NOX排放有害于人体健康 |
| 混合中MB25显示不同加载条件性能和排放特征优异 |
| 从以上各点可以推断出 Mahua油MetiEster使用多基催化剂即计算二磁磷酸盐比较安全,当然可视之为潜在的替代燃料 |
启蒙 |
| sitkur-572103印度卡纳塔卡和Sri Venkateshra工程学院管理主任Sriperumbudu |
引用 |
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