生物質(zhì)熱解提質(zhì)燃油內(nèi)燃機(jī)燃燒及排放試驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)被廣泛視為最有前景的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)之一，其產(chǎn)物生物油具有替代或部分替代車用燃料的巨大潛力，但需要進(jìn)行合理提質(zhì)改性。超臨界流體具有優(yōu)良的傳熱傳質(zhì)能力及可調(diào)控特性，基于超臨界介質(zhì)的生物油催化改性技術(shù)開辟了生物油向內(nèi)燃機(jī)用含氧液體燃料轉(zhuǎn)化的全新路徑，具有良好的應(yīng)用前景。
　　本文基于生物質(zhì)熱解催化提質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定車用含氧液體燃料的技術(shù)路線，依托于國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目“生物質(zhì)制取高品位液體燃料基礎(chǔ)問題研

2、究”(2013CB228100)及“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題項(xiàng)目“生物質(zhì)熱裂解制取生物燃油成套化設(shè)備研制與千噸級(jí)示范”(2011BAD22B07)，開展了超臨界乙醇介質(zhì)下生物油向內(nèi)燃機(jī)用提質(zhì)燃油的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)研究，并探究了提質(zhì)燃油內(nèi)燃機(jī)燃燒及排放特性，對(duì)開發(fā)內(nèi)燃機(jī)用生物燃油、促進(jìn)生物質(zhì)能的綜合利用以及緩解能源危機(jī)具有重要意義。
　　本文首先以稻殼生物油為原料，經(jīng)減壓蒸餾脫水處理，利用Pt-Ni/HZSM-5金屬-酸雙功能催化劑在超

3、臨界乙醇介質(zhì)中開展了放大條件下的提質(zhì)改性試驗(yàn)，對(duì)提質(zhì)產(chǎn)物分離出的中質(zhì)成分進(jìn)一步分子篩脫水制得提質(zhì)燃油。研究表明，提質(zhì)燃油中，具備良好穩(wěn)定性及燃燒性能的成分（酯類、醚類、醇類等）相對(duì)含量超過了95％，提質(zhì)燃油揮發(fā)性突出，具有應(yīng)用于汽油機(jī)的潛力，并獲得了驗(yàn)證。
　　同時(shí)，本文還基于提質(zhì)燃油的成分分析結(jié)果，配制了代表性可靠的模型油，在單缸汽油機(jī)上展開了燃油燃燒及排放特性的研究。僅對(duì)化油器調(diào)整適當(dāng)增加進(jìn)油量，發(fā)動(dòng)機(jī)燃用模型油的動(dòng)力性能相比

4、汽油略微下降，下降幅度在5％以內(nèi)，但能耗率同時(shí)下降了8.47％;HC、CO排放相比燃用汽油平均下降了42.97％和66.7％，但NOx排放呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，相比燃用汽油上升了29.47％。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不作任何調(diào)整，摻燒低比例的模型油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒具有促進(jìn)作用。模型油的試驗(yàn)結(jié)果顯示生物提質(zhì)燃油具有良好的汽油機(jī)應(yīng)用潛力，但發(fā)動(dòng)機(jī)供油、噴油及點(diǎn)火規(guī)律需要進(jìn)一步優(yōu)化。
　　提質(zhì)燃油的成分組成與超臨界提質(zhì)改性深度具有良好相關(guān)性，配制了不同成分的模