生物柴油替代物C7酯类与醇类混合燃料燃烧特性及污染物控制研究

发布时间：2024-02-14 06:33

　　随着能源危机的加剧与环境问题的日益突出,生物柴油作为一种具有前景的可再生能源,得到越来越多的关注。由于生物柴油组成非常复杂,国内外研究人员一般采用生物柴油替代物或替代混合物来代替生物柴油进行基础实验,机理和化学动力学研究,C7酯类的两种同分异构体(己酸甲酯和戊酸乙酯)作为生物柴油替代物,可以用于生物柴油的基础研究。本文主要研究生物柴油替代物C7酯类的两种同分异构体与醇类混合燃料的燃烧特性,并对污染物控制的可行方法进行讨论。首先,通过对己酸甲酯掺混不同比例乙醇的低压预混贫燃火焰进行化学动力学分析,研究添加乙醇对己酸甲酯燃烧特性的影响,讨论添加乙醇对己酸甲酯燃烧的火焰温度、主要产物和中间产物,尤其是对潜在污染物的影响,并对乙醇的化学作用进行辨识,同时还分析了添加乙醇对己酸甲酯燃烧反应路径的影响。结果表明,己酸甲酯火焰中加入乙醇后,大部分潜在污染物(乙炔、炔丙基、甲醛和乙烯酮)的浓度都有所降低,主要归因于乙醇的稀释和热作用：而乙醛的浓度却大幅度地升高,这主要是由乙醇的化学作用引起的：并且乙醇的掺混浓度越高,它对潜在污染物浓度的作用就越强：己酸甲酯掺混乙醇后,燃烧反应路径最明显的变化在于乙醇会...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１对冲扩散火焰实验系统原理图??２．１．１对冲扩散火焰平台??对冲扩散火焰是标准层流火焰，在实验和模掛研究方面具有优势

本文所使用的对冲扩散火焰实验系统由南京理工大学能源与动力工程学院先进燃??烧实验室自主设计、研发与搭建。本实验系统主要包括可Ｈ维方向调节的对冲扩散火焰??平台、燃料与气体供应系统、气体取样系统Ｗ及检测系统。实验系统原理图如图２．１所??不０??ＩＩ巧冷巧《??Ｉ??－＜?１?巧?....

图２．２燃烧器构造图??对冲扩散火焰平台中的两个燃烧器由定制的铅合金支架支撑，该铅合金支架可Ｗ保??

?硕－上专业学位论文??本实验系统中燃烧器的具体构造如图２．２所示。燃烧器主要由不诱钢外壳和青铜烧??结的多孔介质组成。烧结的多孔介质分为内外两层，内层烧结的多孔介质呈圆形，直径??为２５ｍｍ，内层烧结的多孔介质呈圆环状，且外径为３８ｍｍ。内层多孔介质直接通燃料??或空气，而外层....

图３．１灿添加不同浓度古醇的情况下混合燃料火焰温度分布曲线，（ｂ）不同工况下的绝热火焰温度??３．２．２主要产物??

Ｃ２＆０Ｈ的化学作用，从而得出Ｃ巧５〇ｈ的稀释和热作用使绝热火焰温度下降，而??Ｃ２Ｈ５０Ｈ的化学作用导致绝热火焰温度升高，但Ｃ２Ｈ５０Ｈ的综合作用最终只引起绝热火??焰温度轻微地下降。另外，图３．１（ｂ）中可得随着Ｃ２Ｈ５ＯＨ的含量的增大，这三种作用都??相应地增大。??２２０....

图３．２?（ａ）在添加不同浓度乙醇的情况下ＭＨ消耗摩尔分数分布曲线，（ｂ）添加０％，３０％，４０％Ｃ２Ｈ５〇Ｈ??

?２０??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?（ｍｍ）??图３．３在添加不同浓度己醇的情况下，ＣＯ的摩尔分数分布曲线??ＣＯ作为一个重要的产物，其在不同工况下摩尔分数分布曲线如图３．３所示。图中??发现ＭＨ火焰中惨杂Ｃ巧５０Ｈ和惨杂等浓度ＦＣ２Ｈ５ＯＨ都会使生成的ＣＯ浓度降低，惨??杂ＦＣ２Ｈ５Ｏ....

本文编号：3897891