《生物質(zhì)專題》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-04-27 12:32 本頁(yè)面
【正文】 重要影響因素，為了保證燃油的順利輸送和油泵的穩(wěn)定工作，以及各種燃燒器噴嘴的良好霧化，對(duì)油品的粘度都有一定的要求。 生物油的粘度隨水分、原料、熱解工藝和生物油的組成不同而不同，其變化范圍很大，如 40 ℃ 時(shí)可在 35～ 1 000cP范圍內(nèi)變化。生物油的粘度較大，在霧化之前需要預(yù)熱以降低其粘度。 與所有液體燃料一樣，生物油的粘度隨溫度升高而迅速下降，但由于生物油安定性差，加熱到一定溫度就會(huì)變性，即粘度隨溫度升高反而增大，中國(guó)科技大學(xué)測(cè)得的生物油的變性溫度約為 80℃ ，在 80℃ 以前生物油符合牛頓流體，且粘度的對(duì)數(shù)和溫度的倒數(shù)呈線性關(guān)系。 4．閃點(diǎn) 閃點(diǎn)是液體燃料加熱到一定的溫度后，液體燃料蒸氣與空氣 混 合接觸火源而閃光的最低溫度。 閃點(diǎn)是燃油使用中防止發(fā)生火災(zāi)的安全指標(biāo)。 生物油閃點(diǎn)與其水分和揮發(fā)分含量密切相關(guān)，由于生物油水分含量較多，生物油的閃點(diǎn)一般小于 70℃ 或大于 100 ℃ ，而在 70～ 100 ℃ 之間，由于生物油水分大量蒸發(fā)是很難檢測(cè)到閃點(diǎn)。 N． I Mohammad等利用流化床反應(yīng)器制取的棕櫚殼生物油的閃點(diǎn)為 54℃ ； B． M． Wagenaar等采用旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器制取的山毛櫸和橡木生物油的閃點(diǎn)為 70℃ ； KaiSipila等快速熱解稻草、松木和硬木獲得的生物油的閃點(diǎn)分別為 56℃ 、 76℃ 和 106℃ 。 5．傾點(diǎn)和凝點(diǎn) 傾點(diǎn)和疑點(diǎn)是表征燃料低溫特性的指標(biāo)。 傾點(diǎn)是指液體能夠流動(dòng)的最低溫度； 凝點(diǎn)是指液體失去流動(dòng)性的最高溫度。 在低溫下液體不能流動(dòng)的主要原因是粘度增大或者含石蠟成分的液體中石蠟發(fā)生結(jié)晶。 傾點(diǎn)和凝點(diǎn)是燃料在低溫下?lián)Q裝、運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)重要性能指標(biāo)。 N． I． Mohammad等制取的棕櫚殼生物油的傾點(diǎn)小于－ 10℃ ； Kai Sipila等快速熱解稻草、松木和硬木制取的生物油的傾點(diǎn)分別是－ 36 ℃ 、 －18℃ 和－ 9℃ ； Oasmma等指出源自于木材 (包括硬木和軟木 )的生物油的傾點(diǎn)一般在－ 12～－33℃ 之間。 表征液體低溫特性的另一個(gè)指標(biāo)是濁點(diǎn)，濁點(diǎn)是指液體燃料在降溫過(guò)程中液體中出現(xiàn)冰晶而變渾濁的最高溫度。 Oasmma等在對(duì)生物油進(jìn)行降溫過(guò)程中，直至生物油不能流動(dòng)都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)濁點(diǎn)現(xiàn)象，并指出這可能是由于生物油顏色的緣故而未能發(fā)現(xiàn)。 6．固體顆粒和灰分 生物油中的固體顆粒主要是炭粉和灰分，灰分中含有一定的金屬元素如 Na、 K、 Ca等，顆粒的粒徑一般為 1～ 200μ m， 顆粒含量隨原料粒徑及其均勻度、熱解過(guò)程和熱解產(chǎn)物的分離和收集等因素變化而變化，一般熱解過(guò)程中采用的旋風(fēng)分離器對(duì) 10μ m以上的固體顆粒的分離效率可達(dá) 90％，而對(duì) 10μ m以下的顆粒的分離效率明顯下降，如果沒(méi)有進(jìn)一步的過(guò)濾系統(tǒng)，相當(dāng)一部分的固體顆粒會(huì)進(jìn)人生物油中，最高含量可達(dá) ％。 生物質(zhì)熱解過(guò)程使得原料中的金屬元素都濃縮到灰分中，因此，生物油固體顆粒中的金屬含量是生物質(zhì)原料的 6～ 7倍，這些固體顆粒以及金屬元素對(duì)污染物的生成以及內(nèi)燃機(jī)等的腐蝕都有一定的影響。 固體顆粒的存在對(duì)生物油不利的影響： 固體顆粒一般沉積在生物油的底部，并吸附一些木質(zhì)素?zé)峤馕镄纬蔀r青狀的沉淀物； 磨損并腐蝕噴嘴， David Chairamonti等發(fā)現(xiàn)生物油在常規(guī)霧化噴嘴上運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)明顯的磨損現(xiàn)象； 加速生物油的老化過(guò)程，固體顆粒以催化劑的形式加速生物油老化反應(yīng)，從而使生物油粘度增加，質(zhì)量惡化； 灰分中的一些堿金屬元素具有強(qiáng)烈的腐蝕性，在高溫下，這些堿金屬形成低沸點(diǎn)的化合物，以液態(tài)的形式粘附到鍋爐、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備的部件上，從而腐蝕這些設(shè)備； 由于完全燃燒固體顆粒中的炭所需的時(shí)間較長(zhǎng)，使得煙氣排放中顆粒排放物超標(biāo)，顆粒物對(duì)人體有很大的危害，如直徑在 m以下的煙炱被人體吸人后不容易排出，在人體肺部積累起來(lái)，會(huì)引起多種疾病。 7．著火特性 與汽油、柴油相比，生物油的著火特性很差，不能自燃著火，需要引入外部能量，在鍋爐燃燒中，需要外加輔助點(diǎn)火源才能著火，在發(fā)動(dòng)機(jī)中使用時(shí)，著火滯燃期明顯長(zhǎng)于汽油和柴油。 生物油的著火特性差，除了水分含量高以外，也與生物油中烴類少、氧含量高和不揮發(fā)性物質(zhì)含量高有關(guān)。 表征生物油的著火特性可以采用十六烷值，十六烷值是在單缸柴油機(jī)中測(cè)定的， Ikura M等測(cè)得生物油的十六烷值為 13～ 14，而一般柴油的十六烷值約為 48，高速柴油機(jī)燃料一般要求十六烷值達(dá)到 40～ 50，使用十六烷值低的燃料，將引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，磨損增大。 8．潤(rùn)滑性 汽油機(jī)、柴油機(jī)和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等的燃料泵，其潤(rùn)滑都是依靠燃料自身的潤(rùn)滑性來(lái)完成的，燃料的潤(rùn)滑性差，燃料泵的磨損就會(huì)增大，從而影響其使用壽命 . 液體燃料的潤(rùn)滑性是由燃料的化學(xué)組成決定的，一般來(lái)說(shuō)組成燃料的相對(duì)分子量越大，其粘度也越大，潤(rùn)滑性也越好，這可能是由于粘度較大的液體，流動(dòng)時(shí)的邊界層厚度較大，邊界層內(nèi)的速度梯度較小，壁面切應(yīng)力也較小，從而磨損較小，而生物油的粘度較大， 9．腐蝕性 生物油是一種酸性的液體，其酸含量可用 pH值或酸度來(lái)表示，酸度是中和 1 g生物油所需的 KOH的毫克數(shù)。生物油的 pH值一般為 2～ 4，酸度為 50～ 100mgKOH／ g， 生物油中的酸和水分是生物油產(chǎn)生腐蝕性的主要原因。 10．安定性 液體燃料在存儲(chǔ)和使用條件下保持原有質(zhì)量不變的性能稱為安定性，可分為物理安定性、化學(xué)安定性和熱安定性。 生物油中
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