催化酯化生物油在柴油機(jī)中的應(yīng)用及其排放特性研究.pdf

1、快速熱解技術(shù)可以將生物質(zhì)規(guī)模化轉(zhuǎn)化為粗生物油，但粗生物油品質(zhì)差難以高值化利用，粗生物油經(jīng)簡(jiǎn)單酯化后，性能會(huì)得到大幅提高，有望添加到汽柴油中混合使用。本文首先研究了酯化生物油模型化合物——短鏈酯（甲酸乙酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯）在柴油機(jī)中的應(yīng)用和污染物排放特性，然后對(duì)酯化生物油進(jìn)行測(cè)試研究，重點(diǎn)探索了燃料配比、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等對(duì)做功性能、氣態(tài)污染物(NOx、CO等)和炭煙排放特性的影響規(guī)律，主要工作如下:
　　搭建了生物燃料燃燒性能研究和

2、在線測(cè)試平臺(tái)，選用甲酸乙酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯三種短鏈酯為催化酯化生物油模型化合物，研究了短鏈酯摻混比對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行、排放特性和碳煙形貌的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在所有負(fù)荷下，三種短鏈酯的添加都可以有效降低柴油機(jī)的有效能量消耗率并實(shí)現(xiàn)尾氣中NOx的減排。隨著短鏈酯摻混比增高，NOx排放量降低，20％甲酸乙酯混合燃料在高負(fù)荷下可實(shí)現(xiàn)NOx減排40％。乙酸乙酯和丙酸乙酯的添加有效降低了CO的排放，其中20％乙酸乙酯和20％丙酸乙酯在最高功率下，分別實(shí)

3、現(xiàn)CO減排22％和25％。研究表明，短鏈酯的添加可以有效降低顆粒物的排放，并減少碳煙表面官能團(tuán)豐度，降低碳煙活性。
　　對(duì)制備的生物油進(jìn)行催化酯化，研究了催化酯化前后燃料性質(zhì)的變化和混合燃料在不同起始轉(zhuǎn)速下的應(yīng)用及其排放特性。富含酸、酮、酚類物質(zhì)的生物油經(jīng)過(guò)加熱酯化后酸類大幅降低，酯類增加，pH值大幅提高（達(dá)到6.2），當(dāng)乳化劑的HLB值為7時(shí)混合油穩(wěn)定性最高?；旌嫌偷娜紵团欧盘匦院筒裼陀休^大差異:柴油機(jī)在空載和高負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，