生物质热解油酯化烷基化提质及其燃烧应用研究

发布时间：2023-04-30 03:39

　　生物质热解油作为一种极具潜力的新型液体燃料,吸引着众多学者的目光。但由于其存在多水分、强腐蚀性以及易聚合等缺点,直接用作柴油机燃料时会出现着火困难、供油管路腐蚀以及喷油嘴堵塞等问题。因此,为了提升生物质热解油的燃油品质,以实现在柴油机上的高效应用,有必要采取合适的工艺对其进行提质处理。本文使用二氯甲烷脱除生物质热解油中的水分获得粗制生物油,然后在粗制生物油与正丁醇催化酯化反应的基础上引入2-甲基呋喃的烷基化反应获得提质生物油,比较粗制生物油和提质生物油主要组分的相对含量,优化提质工艺参数,推理其中主要的反应机理;将体积分数为5%、10%和15%的提质生物油与柴油混合制得混合燃油B5、B10和B15,分析生物质热解油、提质生物油以及混合燃油的主要理化特性参数和挥发氧化性能;结合台架试验对Diesel、B5、B10和B15进行柴油机的燃烧应用研究,以考察提质生物油在柴油机上的适用性。主要研究内容和成果如下:(1)生物质热解油催化酯化烷基化提质工艺参数影响的研究。构建生物质热解油脱水预处理及催化酯化烷基化试验装置,基于气质联用仪(GC-MS)确定粗制生物油提质前后的组分含量,运用单因素与响应...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物质热解油简述
        1.2.1 生物质热解油组成
        1.2.2 生物质热解油性质
    1.3 生物质热解油酯化工艺现状
        1.3.1 预处理
        1.3.2 催化酯化
    1.4 生物质热解油在柴油机上的应用现状
    1.5 本文研究的主要内容
第二章 生物质热解油提质工艺优化及反应机理研究
    2.1 生物质热解油提质工艺
        2.1.1 试验原料和设备
        2.1.2 生物质热解油预处理
        2.1.3 粗制生物油催化酯化烷基化处理
    2.2 催化酯化烷基化提质工艺参数优化
        2.2.1 组分检测
        2.2.2 参数优化
    2.3 试验结果和分析
        2.3.1 温度对提质效率的影响
        2.3.2 醇/油质量比对提质效率的影响
        2.3.3 2-甲基呋喃添加量对提质效率的影响
        2.3.4 催化剂含量对提质效率的影响
        2.3.5 响应面试验
        2.3.6 提质前后粗制生物油组分分析
        2.3.7 提质反应机理
    2.4 本章小结
第三章 提质生物油/柴油混合燃油的理化特性与热重试验
    3.1 提质生物油/柴油混合燃油的互溶稳定性
        3.1.1 试验原料和方法
        3.1.2 试验结果和分析
    3.2 提质生物油/柴油混合燃油的理化特性
        3.2.1 密度
        3.2.2 酸值
        3.2.3 黏度
        3.2.4 低热值
    3.3 生物质热解油的热重试验
        3.3.1 试验设备和方法
        3.3.2 试验结果和分析
    3.4 本章小结
第四章 提质生物油/柴油混合燃油的燃烧与排放特性
    4.1 试验柴油机和仪器
        4.1.1 试验柴油机
        4.1.2 试验仪器
    4.2 试验步骤
    4.3 试验结果和分析
        4.3.1 燃油经济性
        4.3.2 燃烧过程
        4.3.3 排放特性分析
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与工作展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3806345