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地沟油生物柴油排气颗粒氧化活性分析

石油学报（石油加工） 2016年第4期32卷 823-829页

作者：张健王忠瞿磊江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为了研究地沟油生物柴油对柴油机排气颗粒氧化活性的影响,采用微孔沉积式碰撞采集器收集了柴油(B0)、地沟油生物柴油(B100)、地沟油生物柴油调和油(B20、B50)的排气颗粒,利用软X射线谱学显微光束线站、高分辨率透射电镜、X射线能谱仪和... 详细信息

为了研究地沟油生物柴油对柴油机排气颗粒氧化活性的影响,采用微孔沉积式碰撞采集器收集了柴油(B0)、地沟油生物柴油(B100)、地沟油生物柴油调和油(B20、B50)的排气颗粒,利用软X射线谱学显微光束线站、高分辨率透射电镜、X射线能谱仪和热重分析仪测量了颗粒的官能团、微观形貌、元素种类、化学组分和氧化活性。结果表明,随着生物柴油掺混比从20%,50%增加到100%,颗粒中所含的"石墨性"C=C、酚类C—OH、酮类C=O、脂肪族C=C含量逐渐降低,脂肪烃C—H和羧基C=O含量逐渐增加;颗粒团聚体的微观形貌由环状向簇状转变,颗粒的平均粒径分别降低了7.9%、17.2%和24.2%;颗粒中的C元素含量降低,O、Na、Cu、Al、Ba和Zn元素含量增加;颗粒中挥发性有机成分含量增加,碳烟成分含量降低。当燃料中生物柴油的比例达到50%时,颗粒的起燃温度、失重速率峰值温度、燃尽温度和表观活化能降低明显,颗粒的着火难度降低,燃烧速率增加、燃烧所需能量降低,增强了颗粒的氧化活性。

关键词：地沟油生物柴油排气颗粒氧化活性

地沟油生物柴油在旋流喷嘴中的雾化实验及模拟

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过程工程学报 2019年第5期19卷 940-948页

作者：张逸水王霜李法社昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093

对地沟油生物柴油在旋流雾化喷嘴中的内部流场及外部流场进行数值模拟,考察了喷嘴孔径、旋流芯螺距、螺柱槽道横截面积和槽道形状等结构参数对出口雾化速度及索特平均直径的影响,通过实验对模型进行了验证。结果表明,0.7 mm孔径的喷嘴... 详细信息

对地沟油生物柴油在旋流雾化喷嘴中的内部流场及外部流场进行数值模拟,考察了喷嘴孔径、旋流芯螺距、螺柱槽道横截面积和槽道形状等结构参数对出口雾化速度及索特平均直径的影响,通过实验对模型进行了验证。结果表明,0.7 mm孔径的喷嘴的韦伯数最大,索特平均直径与雾化锥角最优。螺距4mm的喷嘴雾化特性最优,旋流芯螺距越小,流体在喷嘴内旋流次数越多,阻力损失越大,流体在切向分量上速度越大。梯形槽道的雾化效果最好,相同横截面积下槽道的水力直径越大,雾化效果越好;截面积1 mm^2槽道的喷嘴最优,槽道横截面积越小,流体在槽道中的湍流程度越大,流体内部剪切应力越大,液体表面不稳定波急剧增大。

关键词：地沟油生物柴油旋流喷嘴雾化特性索特平均直径雾化速度

地沟油生物柴油在发动机上的应用现状和发展趋势

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中国油脂 2014年第8期39卷 52-56页

作者：李丽萍何金戈海南大学机电工程学院海口570228

通过对地沟油生物柴油的制备工艺、燃料特性、动力性、经济性、燃烧排放特性、使用现状以及发展前景进行综合分析,认为利用地沟油制备生物柴油具有良好的可再生性、具有与石化柴油相当的动力性、具有优于石化柴油的排放性,是实现地沟油... 详细信息

通过对地沟油生物柴油的制备工艺、燃料特性、动力性、经济性、燃烧排放特性、使用现状以及发展前景进行综合分析,认为利用地沟油制备生物柴油具有良好的可再生性、具有与石化柴油相当的动力性、具有优于石化柴油的排放性,是实现地沟油资源化利用的有效途径。但是地沟油生物柴油在实际车用中仍有几个关键问题需要解决:制备过程不完善,黏度过高,燃烧排放中NOX排放增加。解决上述问题有利于真正实现地沟油的经济效益、环境效益与社会效益。

关键词：地沟油生物柴油石化柴油代用燃料发动机

乙醇添加量对地沟油生物柴油燃烧火焰特性的影响（英文）

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Journal of Central South University 2018年第5期25卷 1043-1051页

作者：高进李法社张小辉王华冯宗红申逸骋 Faculty of Metallurgical and Energy Engineering Kunming University of Science and Technology State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean Utilization Kunming University of Science and Technology

生物柴油是一种清洁可再生能源。本文应用OH-PLIF技术从OH自由基演化的角度研究了乙醇添加对地沟油生物柴油燃烧火焰特性的影响。添加乙醇会使扩散火焰反应界面前移,同时会降低扩散火焰高度。在燃料和氧化剂给定的情况下,试验和理论分... 详细信息

生物柴油是一种清洁可再生能源。本文应用OH-PLIF技术从OH自由基演化的角度研究了乙醇添加对地沟油生物柴油燃烧火焰特性的影响。添加乙醇会使扩散火焰反应界面前移,同时会降低扩散火焰高度。在燃料和氧化剂给定的情况下,试验和理论分析都表明燃油流率和火焰高度呈线性关系。添加乙醇会使火焰平均OH信号强度在火焰中分布更为均匀,且在燃油流率较大时火焰才会呈现出较强的氧化性。当燃油流率较大时,平均OH信号强度开始减弱,表明在地沟油生物柴油中添加乙醇时,燃油流率可在较大的燃油流率内变化,而不明显影响火焰均匀性。

关键词：地沟油生物柴油扩散火焰 OH自由基平面激光诱导荧光

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地沟油生物柴油氧化稳定性能的改进研究

昆明理工大学学报（自然科学版） 2014年第2期39卷 12-18页

作者：李法社杜威包桂蓉王华李明苏成帅倪梓皓昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心云南昆明650093 昆明理工大学津桥学院云南昆明650106

以地沟油生物柴油为原料,研究了BHA、BHT、TBHQ、D-TBHQ、PG和OG等六种抗氧化剂、添加量及两两复配、测试温度、0#轻柴油添加量对其氧化稳定性能的影响.研究结果表明,六种抗氧化剂在其添加量为1 000 ppm对地沟油生物柴油氧化稳定性能均... 详细信息

以地沟油生物柴油为原料,研究了BHA、BHT、TBHQ、D-TBHQ、PG和OG等六种抗氧化剂、添加量及两两复配、测试温度、0#轻柴油添加量对其氧化稳定性能的影响.研究结果表明,六种抗氧化剂在其添加量为1 000 ppm对地沟油生物柴油氧化稳定性能均有一定提升,其中PG抗氧化效果最好,诱导期时间为10.32 h;在添加量较低时,BHA、BHT、PG与OG的抗氧化效果较好;而在添加量较高时,TBHQ与D-TBHQ的抗氧化效果较好.六种抗氧化剂对地沟油生物柴油的抗氧化效果顺序为PG>BHA>BHT>OG>D-TBHQ>***与其他抗氧化剂复配后的抗氧化效果较好,而TBHQ与其他抗氧化剂复配后使其自身抗氧化效果降低.测试温度、0#轻柴油添加量对地沟油生物柴油的氧化稳定性能影响很大,随测试温度的升高,诱导期时间明显降低,降幅很大,而随着0#柴油添加量的增大,诱导期时间增大,尤其添加量较大时,诱导期时间增幅很大.

关键词：地沟油生物柴油氧化稳定性能抗氧化剂诱导期改进研究

地沟油生物柴油碳烟微粒排放及肺沉积表面积研究

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科学技术与工程 2017年第6期17卷 61-66页

作者：张子阳郑安文向立明武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 湖北文理学院机械与汽车工程学院襄阳441053

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... 详细信息

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。

关键词：地沟油生物柴油碳烟微粒排放特性肺沉积表面积

地沟油生物柴油-柴油混合燃料燃烧特性和排放特性的试验研究

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科学技术与工程 2014年第14期22卷 261-265页

作者：何金戈童开肖明伟张惜辉何少华海南大学机电工程学院海口570228

在不改变双缸直喷式柴油发动机任何结构参数的情况下,通过台架试验,研究了掺烧0%、10%、20%、30%、40%、50%地沟油生物柴油与柴油的混合燃料对发动机性能的影响。结果表明:在不调整柴油发动机结构参数的条件下,使用任意配比地沟油生物柴... 详细信息

在不改变双缸直喷式柴油发动机任何结构参数的情况下,通过台架试验,研究了掺烧0%、10%、20%、30%、40%、50%地沟油生物柴油与柴油的混合燃料对发动机性能的影响。结果表明:在不调整柴油发动机结构参数的条件下,使用任意配比地沟油生物柴油-柴油混合燃料引起柴油机的最大输出功率均有所下降;燃油消耗率在小、中负荷时均明显高于柴油,在大负荷时与柴油接近;所有工况NOx排放增加,大掺烧比时NOx排放增加明显;排气烟度在任何负荷下均明显降低;CO排放量在小负荷工况时比柴油略高,在中、大负荷工况时比柴油明显降低;HC排放量在小、中负荷时比柴油高,在大负荷时比柴油低。综合考虑动力性和排放性,实际掺烧使用地沟油生物柴油时,其掺烧比以不超过30%为宜。

关键词：地沟油生物柴油掺烧比动力性经济性排放性

地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧排放特性研究

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地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧排放特性研究

作者：崔蕾昆明理工大学

学位级别：硕士

生物柴油是一种以动植物油脂、地沟油及藻类植物等为原料,通过酯交换反应制得的可以作为石化柴油替代燃料的清洁能源。因为制备生物柴油原料的广泛性、可再生性和生物柴油燃烧后污染物的低排放性等性质使生物柴油受到了研究人员的广泛... 详细信息

生物柴油是一种以动植物油脂、地沟油及藻类植物等为原料,通过酯交换反应制得的可以作为石化柴油替代燃料的清洁能源。因为制备生物柴油原料的广泛性、可再生性和生物柴油燃烧后污染物的低排放性等性质使生物柴油受到了研究人员的广泛重视及应用研究。而我国每年产生至少500万吨的地沟油,只有不到10%用于工业生产,其余大部分被丢弃或者返回餐桌,用地沟油制成地沟油生物柴油不仅可以保护环境,还可以达到“变费为宝”的效果。目前对生物柴油的研究主要集中在内燃机上,在工业炉窑上的研究较少,限制了生物柴油的工业发展。论文通过自行搭建的生物柴油高效雾化燃烧系统,改变过量空气系数、富氧度和配风比三个自变量,研究地沟油生物柴油在工业炉窑内燃烧火焰形态、湍流火焰燃烧速度和污染物NOx和CO排放的特性。火焰形态是燃烧火焰的宏观表象,湍流火焰燃烧速度可以定量研究湍流燃烧火焰稳定性,污染物排放可以研究燃烧后污染物NOx和CO浓度的变化规律。故论文综合研究了地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧火焰稳定性和燃烧后污染物NOx和CO浓度的变化规律,以期能为地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧提供理论和数据支持。首先,论文通过MATLAB软件对火焰特征值进行了提取,然后分别研究了过量空气系数、富氧度和配风比三变量对特征值的影响。结果表明:火焰长度随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大,火焰长度越短,火焰脉动方差越小;火焰面积随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大火焰面积越短,火焰脉动方差越小;火焰周长随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大,火焰周长越短;火焰亮度随着过量空气系数和配风比的增大,先减小后增大,随着富氧度的增大而减小,火焰亮度脉动逐渐减小。火焰破碎度随着过量空气系数和富氧度的增大而增大,随着配风比的增大而减小。其次又建立了湍流火焰燃烧模型,研究三变量对燃烧速度的影响规律,结果表明火焰燃烧速度随着过量空气系数和富氧度的增大而增大,随着配风比的增大而减小。最后又研究了三自变量对NO和CO排放浓度的影响,结果表明:随着过量空气系数的增大NO先增大后减小,CO浓度先减小后增大,且均在过量空气系数为1.2时出现拐点;随着富氧度的增大,NO浓度逐渐增大,CO浓度逐渐减小;随着配风比的增大NO先增大后减小,CO浓度先减小后增大,且均在配风比为4:1时出现拐点。并用拟合系数定常回归法建立了三因素的复合作用对NO和CO排放浓度的预测模型,得到如下方程:三因素的复合作用对NO的预测模型:y=-1316.4X+3178.6X-2X+14.3X-2.6X+27.1X-2154.2三因素的复合作用对CO的预测模型:y=2026.2X-5504.2X-4X+15.8X+20.5X-172.8X+4111.7

关键词：地沟油生物柴油工业炉窑燃烧火焰稳定性 NOX和CO

地沟油生物柴油喷吹还原转炉渣中磁性铁的实验研究

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地沟油生物柴油喷吹还原转炉渣中磁性铁的实验研究

作者：孙财昆明理工大学

学位级别：硕士

伴随着高品位铜矿石资源的逐步枯竭,冶炼过程中产生的大量废渣的综合利用日益受到人们的关注。本文提出使用地沟油生物柴油替代0#柴油作为转炉渣贫化过程中的还原剂,还原转炉渣中Fe3O4。针对地沟油生物柴油和0“柴油,对其在惰性气氛中... 详细信息

伴随着高品位铜矿石资源的逐步枯竭,冶炼过程中产生的大量废渣的综合利用日益受到人们的关注。本文提出使用地沟油生物柴油替代0#柴油作为转炉渣贫化过程中的还原剂,还原转炉渣中Fe3O4。针对地沟油生物柴油和0“柴油,对其在惰性气氛中热裂解行为进行了系统研究;并在热力学理论分析的基础上,开展了地沟油生物柴油和O#柴油对转炉渣中磁性铁还原的实验研究。该研究实现了地沟油生物柴油的高效、低成本资源化利用,提高了还原剂的还原效率,并降低了炉渣贫化的生产成本,为工业化应用提供理论支撑。地沟油生物柴油热裂解动力学研究结果表明,地沟油生物柴油的热裂解动力学分析具有分段特征,在不同反应阶段动力学参数差别较大,初始阶段活化能为193.89-103.76kJ·mol-1,中间阶段活化能为81.30-21074 kJ·mol-1。随着升温速率提高,轻质组分挥发热裂解更容易,重质组分的热裂解更难。地沟油生物柴油和0#柴油高温热裂解特性的研究结果表明：地沟油生物柴油和O3柴油高温(6001300℃)热裂解气态产物均为氢气、一氧化碳、甲烷以及少量的乙烯、乙烷、乙炔、二氧化碳等,固态产物为焦炭,温度升高对地沟油生物柴油和O#柴油主要热裂解产物H2和焦炭的产率有明显的促进作用,温度越高,二者H2产率越接近,O#柴油中焦炭产率高于地沟油生物柴油约10%。对地沟油生物柴油和0#柴油还原转炉渣中磁性铁进行实验研究,结合理论计算,分析了还原温度、还原时间等影响因素对转炉渣中磁性铁还原的影响,研究结果表明：还原温度越高、还原时间越长,转炉渣中磁性铁含量越低,熔渣粘度越低,两种燃油对转炉渣中的磁性铁还原效果越接近,还原温度为1250℃、还原时间为4min,转炉渣中磁性铁的含量都小于1%,还原率高达96%以上。在一定程度上,地沟油生物柴油可以替代0#柴油作为铜冶炼过程中的还原剂。

关键词：地沟油生物柴油 0#柴油转炉渣热裂解 Fe3O4还原