有机铈基燃油添加剂的减排性能研究
发布时间：2021-09-06 15:43
为进一步探究有机配体稀土燃油添加剂对现代船舶柴油机减排性能,优化燃油添加剂在现代船舶柴油机的应用,本实验用品使用稀土硝酸盐为原料,碳酸氢铵作为沉淀剂自制草酸铈。经过扫描电镜（SEM）与X射线色散能谱（EDS）分析,在添加剂溶于0#柴油后基本可保持颗粒直径达到微米值,通过以常柴CZ2102为试验台架以及五种不同添加剂浓度:0、50 mg/L、100 mg/L的排放实验,记录其排放各项指标,结果显示:铈基燃油添加剂有一定的减排效果,其中对HC、CO、NOx的减排效果显著,但PM值有所增加。其中浓度为D50L为最佳效果。
【文章来源】：稀土. 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
草酸铈粉体添加剂SEM照片
图2为草酸铈添加剂的EDS能谱图,其中为添加剂内各元素质量分数与原子分数。如图所示,草酸铈添加剂主成分元素为C、O、Ce,其中Ce原子数占总比例较小,适合作为燃油添加剂,其他组成元素如H对排放实验的结果影响较小,实验中部分误差属测试误差。比表面积以用来表征粉体可与外界接触的状态,本次实验设计草酸铈的比表面积可说明晶粒大小适合,团聚现象不明显,有效抑制粉体表面的烧结状态,有利于孔结构的形成和发展,有较大的比表面积和孔隙率[9,10]。草酸铈粒径分部与比表面积见表3。
常柴CZ2102试验台架按不同转速与五种不同浓度含有添加剂的油样,测试的各排放指数浓度所示。图3为柴油机台架在额定转速2300 r/min与五种不同负荷工况下,三种稀土燃油添加剂含量不同的燃料所排放污染物中PM项的折线图。如图所示,随着该柴油机负荷的增加,三种添加剂含量不同的燃油整体的PM排放值也随之增加。且通过草酸铈粉体添加前后图可对比出,草酸铈粉体的增加是会一定程度上增加柴油机的PM值,且含量D100L的增幅在各负荷状态下明显高于D50L,整体来看D50L、D100L的PM排放平均增加10.8%和13.9%。图4为柴油机台架在额定转速2300 r/min与五种不同负荷工况下,三种稀土燃油添加剂含量不同的燃料所排放污染物中HC项的折线图。如图所示,柴油机在这三种试验过程中的排放曲线随着复核的增加呈现出一个V型的过程。通过对比可看出,草酸铈粉体的添加在各个负荷工况下对HC的降低均起到了显著的效果[11,12],燃料D50L、D100L的HC排放始终要低于纯燃料D。D50L、D100L的HC排放也平均降低13.1%和18.3%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机镧基燃油添加剂减排性能研究[J]. 王继宏,郭军武. 稀土. 2017(03)
[2]γ-Al2O3对介孔稀土复合氧化物催化特性的影响研究[J]. 郭军武,董丽华,张丽. 舰船科学技术. 2017(11)
[3]铁基燃油添加剂对柴油机颗粒排放影响的试验研究[J]. 张川,孟忠伟,陈超,王武先,张靖. 车用发动机. 2016(02)
[4]纳米燃油添加剂对柴油机颗粒物排放特性的影响[J]. 嵇乾,刘志强,孙平,邬齐敏,赵思博. 车用发动机. 2015(01)
[5]纳米燃油添加剂CeO2提高柴油燃烧效率减少排放[J]. 邬齐敏,孙平,梅德清,孙柱,季燕平. 农业工程学报. 2013(09)
[6]羧酸铈配合物改善内燃机节油和排放性能的研究[J]. 连玉双,张东恒,肖奇,官婷婷,于军. 润滑油. 2011(S1)
[7]纳米CeO2柴油添加剂制备及改善内燃机节油与排放性能研究[J]. 张东恒,狄泽超,连玉双,于军. 石油炼制与化工. 2011(06)
[8]CO在CeO2（111）表面的吸附与氧化[J]. 蒋仕宇,滕波涛,袁金焕,郭晓伟,罗孟飞. 物理化学学报. 2009(08)
[9]均相共沉淀法制备草酸铈固溶体[J]. 杨春娟,董如林,陈智栋. 化工进展. 2008(05)
[10]柴油添加剂和微粒捕集器的协同性分析与研究[J]. 马林才. 内燃机. 2008(01)
本文编号：3387729
【文章来源】：稀土. 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
草酸铈粉体添加剂SEM照片
图2为草酸铈添加剂的EDS能谱图,其中为添加剂内各元素质量分数与原子分数。如图所示,草酸铈添加剂主成分元素为C、O、Ce,其中Ce原子数占总比例较小,适合作为燃油添加剂,其他组成元素如H对排放实验的结果影响较小,实验中部分误差属测试误差。比表面积以用来表征粉体可与外界接触的状态,本次实验设计草酸铈的比表面积可说明晶粒大小适合,团聚现象不明显,有效抑制粉体表面的烧结状态,有利于孔结构的形成和发展,有较大的比表面积和孔隙率[9,10]。草酸铈粒径分部与比表面积见表3。
常柴CZ2102试验台架按不同转速与五种不同浓度含有添加剂的油样,测试的各排放指数浓度所示。图3为柴油机台架在额定转速2300 r/min与五种不同负荷工况下,三种稀土燃油添加剂含量不同的燃料所排放污染物中PM项的折线图。如图所示,随着该柴油机负荷的增加,三种添加剂含量不同的燃油整体的PM排放值也随之增加。且通过草酸铈粉体添加前后图可对比出,草酸铈粉体的增加是会一定程度上增加柴油机的PM值,且含量D100L的增幅在各负荷状态下明显高于D50L,整体来看D50L、D100L的PM排放平均增加10.8%和13.9%。图4为柴油机台架在额定转速2300 r/min与五种不同负荷工况下,三种稀土燃油添加剂含量不同的燃料所排放污染物中HC项的折线图。如图所示,柴油机在这三种试验过程中的排放曲线随着复核的增加呈现出一个V型的过程。通过对比可看出,草酸铈粉体的添加在各个负荷工况下对HC的降低均起到了显著的效果[11,12],燃料D50L、D100L的HC排放始终要低于纯燃料D。D50L、D100L的HC排放也平均降低13.1%和18.3%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机镧基燃油添加剂减排性能研究[J]. 王继宏,郭军武. 稀土. 2017(03)
[2]γ-Al2O3对介孔稀土复合氧化物催化特性的影响研究[J]. 郭军武,董丽华,张丽. 舰船科学技术. 2017(11)
[3]铁基燃油添加剂对柴油机颗粒排放影响的试验研究[J]. 张川,孟忠伟,陈超,王武先,张靖. 车用发动机. 2016(02)
[4]纳米燃油添加剂对柴油机颗粒物排放特性的影响[J]. 嵇乾,刘志强,孙平,邬齐敏,赵思博. 车用发动机. 2015(01)
[5]纳米燃油添加剂CeO2提高柴油燃烧效率减少排放[J]. 邬齐敏,孙平,梅德清,孙柱,季燕平. 农业工程学报. 2013(09)
[6]羧酸铈配合物改善内燃机节油和排放性能的研究[J]. 连玉双,张东恒,肖奇,官婷婷,于军. 润滑油. 2011(S1)
[7]纳米CeO2柴油添加剂制备及改善内燃机节油与排放性能研究[J]. 张东恒,狄泽超,连玉双,于军. 石油炼制与化工. 2011(06)
[8]CO在CeO2（111）表面的吸附与氧化[J]. 蒋仕宇,滕波涛,袁金焕,郭晓伟,罗孟飞. 物理化学学报. 2009(08)
[9]均相共沉淀法制备草酸铈固溶体[J]. 杨春娟,董如林,陈智栋. 化工进展. 2008(05)
[10]柴油添加剂和微粒捕集器的协同性分析与研究[J]. 马林才. 内燃机. 2008(01)
本文编号：3387729
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