生物质热解油/柴油乳化效果评价方法及影响因素
发布时间：2021-11-27 05:08
采用微观和宏观分析相结合的方法,评价稻壳热解油和柴油乳化效果,宏观上以热解油乳化比例为评价依据,微观上以乳化液中热解油液滴的平均粒径和数密度为评价依据,重点研究了乳化剂种类、亲水亲油平衡指数（hydrophilic-lipophilic balance,HLB）、乳化液静置时间、乳化温度、热解油质量分数、乳化剂用量等因素对热解油和柴油乳化效果的影响。研究结果表明:微观和宏观分析法对乳化效果变化规律的评价结果基本一致,评价方法具有较高的准确性。与司班80-吐温80复配乳化剂相比,Atlox 4194-DP 2206复配乳化剂对热解油和柴油混合液的乳化效果更好,且乳化剂的最佳HLB值为4.82。热解油液滴平均粒径和液滴数密度在静置第1天内变化较为明显,在静置时间超过3天后基本保持不变。静置时间超过1天后,乳化温度对乳化液的稳定性和乳化效果没有影响。随热解油质量分数或乳化剂用量的增加,热解油乳化效果先增加后降低,热解油的质量分数范围应在10%20%间,且质量分数为10%时,热解油乳化效果最好,热解油乳化比例可保持在90%以上;乳化剂与热解油比例的范围应在0.25
【文章来源】：化工进展. 2018,37(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
乳化液中热解油液滴分布2.4.2热解油乳化比例（μ）和乳化剂乳化效率（E）热解油乳化比例（μ）是形成乳化液的热解油
·4104·化工进展2018年第37卷和静置3天的乳化液中热解油液滴的分布。如图5所示，随着静置时间的增加，热解油乳化比例逐渐降低，这主要是由乳化液中热解油的析出所引起的。当静置时间在6h以内时，与乳化温度为50℃或70℃的乳化液相比，乳化温度为30℃的图5不同乳化温度下热解油乳化比例随静置时间的变化图6不同乳化温度下静置3天的乳化液中热解油液滴的分布乳化液中，热解油乳化比例更高，这主要是因为温度升高会加快热解油液滴的运动，提供液滴间碰撞聚的频率，引起乳化剂的析出和生物油液滴的聚合沉降，降低乳化效果[23-24]；而当静置时间超过1天以后，不同乳化温度下，热解油的乳化比例基本一致。这表明，乳化温度的降低有利于提高乳化液短时间内的稳定性和乳化效果，但随着静置时间超过1天后，乳化温度对乳化液的稳定性和乳化效果几乎没有影响，这与IKURA等[30]的研究结果较为一致。由图5可知，当静置时间超过3天后，在不同乳化温度条件下，随静置时间的增加，热解油乳化比例的变化均很小，选取静置时间为3天的乳化液，以研究乳化温度对热解油液滴粒径和数密度的影响。如图6所示，当乳化温度在30～70℃范围变化时，热解油液滴平均粒径的范围为1.53～1.65nm，液滴数密度的范围为34200～36750个/mm2，热解油液滴平均粒径和数密度变化不大。热解油液滴分布的测量计算结果表明，乳化温度对静置3天的乳化液中液滴平均粒径和数密度基本上无影响，这与热解油乳化比例的变化规律相一致。3.4热解油质量分数的影响基于实验2、11～13的结果，在4组实验中，热解油和柴油?
沉降，降低乳化效果[23-24]；而当静置时间超过1天以后，不同乳化温度下，热解油的乳化比例基本一致。这表明，乳化温度的降低有利于提高乳化液短时间内的稳定性和乳化效果，但随着静置时间超过1天后，乳化温度对乳化液的稳定性和乳化效果几乎没有影响，这与IKURA等[30]的研究结果较为一致。由图5可知，当静置时间超过3天后，在不同乳化温度条件下，随静置时间的增加，热解油乳化比例的变化均很小，选取静置时间为3天的乳化液，以研究乳化温度对热解油液滴粒径和数密度的影响。如图6所示，当乳化温度在30～70℃范围变化时，热解油液滴平均粒径的范围为1.53～1.65nm，液滴数密度的范围为34200～36750个/mm2，热解油液滴平均粒径和数密度变化不大。热解油液滴分布的测量计算结果表明，乳化温度对静置3天的乳化液中液滴平均粒径和数密度基本上无影响，这与热解油乳化比例的变化规律相一致。3.4热解油质量分数的影响基于实验2、11～13的结果，在4组实验中，热解油和柴油混合液中热解油质量分数分别为20%、5%、10%和30%，而其他乳化参数基本保持一致。分别测量不同热解油质量分数条件下，热解油乳化比例随时间的变化，并计算静置3天的乳化液中热解油液滴粒径和液滴数密度，以研究热解油质量分数对乳化液乳化效果的影响。图7和图8分别为不同热解油质量分数条件下热解油乳化比例随静置时间的变化和静置3天的乳化液中热解油液滴的分布。图7不同热解油质量分数条件下热解油乳化比例随静置时间的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质炭化生成焦油催化裂解的研究进展[J]. 李贤斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,丛宏斌,侯书林. 现代化工. 2017(02)
[2]连续式生物质炭化设备的研究[J]. 贾吉秀,姚宗路,赵立欣,丛宏斌,王金星,刘双喜. 现代化工. 2015(10)
[3]自燃连续式生物质热解炭气油联产系统燃气净化分离技术工艺研究[J]. 丛宏斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,吴悠. 可再生能源. 2015(09)
[4]乳化剂及助乳化剂提高生物油/柴油乳化性能[J]. 谭文英,许勇,王述洋. 农业工程学报. 2013(24)
[5]我国生物质能源开发利用研究[J]. 黄丙申,初旭宏,张玲玉,葛宜元. 农业科技与装备. 2013(08)
[6]中国生物质能源发展现状及问题探讨[J]. 马广鹏,张颖. 农业科技管理. 2013(01)
[7]生物油高效利用研究进展[J]. 魏晴,魏贤勇,梅丽敏,宗志敏. 中国科技论文在线. 2011(06)
[8]生物油/生物柴油乳化燃料的制备及性质分析[J]. 姜小祥,Naoko Ellis,仲兆平. 东南大学学报(自然科学版). 2010(04)
[9]生物质热解生物油/柴油乳化燃料的制备与试验[J]. 柏雪源,吴娟,王丽红,李永军,易维明. 农业机械学报. 2009(09)
[10]有关我国节能的几个战略指导思想[J]. 倪维斗,陈贞,麻林巍,付峰,李政. 中国能源. 2009(07)
博士论文
[1]生物质热解气冷凝及生物油燃烧的实验研究与数值模拟[D]. 龙潭.中国科学技术大学 2014
本文编号：3521613
【文章来源】：化工进展. 2018,37(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
乳化液中热解油液滴分布2.4.2热解油乳化比例（μ）和乳化剂乳化效率（E）热解油乳化比例（μ）是形成乳化液的热解油
·4104·化工进展2018年第37卷和静置3天的乳化液中热解油液滴的分布。如图5所示，随着静置时间的增加，热解油乳化比例逐渐降低，这主要是由乳化液中热解油的析出所引起的。当静置时间在6h以内时，与乳化温度为50℃或70℃的乳化液相比，乳化温度为30℃的图5不同乳化温度下热解油乳化比例随静置时间的变化图6不同乳化温度下静置3天的乳化液中热解油液滴的分布乳化液中，热解油乳化比例更高，这主要是因为温度升高会加快热解油液滴的运动，提供液滴间碰撞聚的频率，引起乳化剂的析出和生物油液滴的聚合沉降，降低乳化效果[23-24]；而当静置时间超过1天以后，不同乳化温度下，热解油的乳化比例基本一致。这表明，乳化温度的降低有利于提高乳化液短时间内的稳定性和乳化效果，但随着静置时间超过1天后，乳化温度对乳化液的稳定性和乳化效果几乎没有影响，这与IKURA等[30]的研究结果较为一致。由图5可知，当静置时间超过3天后，在不同乳化温度条件下，随静置时间的增加，热解油乳化比例的变化均很小，选取静置时间为3天的乳化液，以研究乳化温度对热解油液滴粒径和数密度的影响。如图6所示，当乳化温度在30～70℃范围变化时，热解油液滴平均粒径的范围为1.53～1.65nm，液滴数密度的范围为34200～36750个/mm2，热解油液滴平均粒径和数密度变化不大。热解油液滴分布的测量计算结果表明，乳化温度对静置3天的乳化液中液滴平均粒径和数密度基本上无影响，这与热解油乳化比例的变化规律相一致。3.4热解油质量分数的影响基于实验2、11～13的结果，在4组实验中，热解油和柴油?
沉降，降低乳化效果[23-24]；而当静置时间超过1天以后，不同乳化温度下，热解油的乳化比例基本一致。这表明，乳化温度的降低有利于提高乳化液短时间内的稳定性和乳化效果，但随着静置时间超过1天后，乳化温度对乳化液的稳定性和乳化效果几乎没有影响，这与IKURA等[30]的研究结果较为一致。由图5可知，当静置时间超过3天后，在不同乳化温度条件下，随静置时间的增加，热解油乳化比例的变化均很小，选取静置时间为3天的乳化液，以研究乳化温度对热解油液滴粒径和数密度的影响。如图6所示，当乳化温度在30～70℃范围变化时，热解油液滴平均粒径的范围为1.53～1.65nm，液滴数密度的范围为34200～36750个/mm2，热解油液滴平均粒径和数密度变化不大。热解油液滴分布的测量计算结果表明，乳化温度对静置3天的乳化液中液滴平均粒径和数密度基本上无影响，这与热解油乳化比例的变化规律相一致。3.4热解油质量分数的影响基于实验2、11～13的结果，在4组实验中，热解油和柴油混合液中热解油质量分数分别为20%、5%、10%和30%，而其他乳化参数基本保持一致。分别测量不同热解油质量分数条件下，热解油乳化比例随时间的变化，并计算静置3天的乳化液中热解油液滴粒径和液滴数密度，以研究热解油质量分数对乳化液乳化效果的影响。图7和图8分别为不同热解油质量分数条件下热解油乳化比例随静置时间的变化和静置3天的乳化液中热解油液滴的分布。图7不同热解油质量分数条件下热解油乳化比例随静置时间的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质炭化生成焦油催化裂解的研究进展[J]. 李贤斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,丛宏斌,侯书林. 现代化工. 2017(02)
[2]连续式生物质炭化设备的研究[J]. 贾吉秀,姚宗路,赵立欣,丛宏斌,王金星,刘双喜. 现代化工. 2015(10)
[3]自燃连续式生物质热解炭气油联产系统燃气净化分离技术工艺研究[J]. 丛宏斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,吴悠. 可再生能源. 2015(09)
[4]乳化剂及助乳化剂提高生物油/柴油乳化性能[J]. 谭文英,许勇,王述洋. 农业工程学报. 2013(24)
[5]我国生物质能源开发利用研究[J]. 黄丙申,初旭宏,张玲玉,葛宜元. 农业科技与装备. 2013(08)
[6]中国生物质能源发展现状及问题探讨[J]. 马广鹏,张颖. 农业科技管理. 2013(01)
[7]生物油高效利用研究进展[J]. 魏晴,魏贤勇,梅丽敏,宗志敏. 中国科技论文在线. 2011(06)
[8]生物油/生物柴油乳化燃料的制备及性质分析[J]. 姜小祥,Naoko Ellis,仲兆平. 东南大学学报(自然科学版). 2010(04)
[9]生物质热解生物油/柴油乳化燃料的制备与试验[J]. 柏雪源,吴娟,王丽红,李永军,易维明. 农业机械学报. 2009(09)
[10]有关我国节能的几个战略指导思想[J]. 倪维斗,陈贞,麻林巍,付峰,李政. 中国能源. 2009(07)
博士论文
[1]生物质热解气冷凝及生物油燃烧的实验研究与数值模拟[D]. 龙潭.中国科学技术大学 2014
本文编号：3521613
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3521613.html
