生物質(zhì)專題ppt課件-wenkub
2023-05-27 12:32:43 本頁面
【正文】 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。 生物質(zhì)熱解過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。 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。 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)。 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。 3．粘度 粘度是燃油輸送和霧化的重要影響因素，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。 2．熱值 燃料的熱值是指 l kg燃料完全燃燒后，再冷卻至原始基準(zhǔn)溫度時(shí)釋放出的全部熱量， 熱值可分為高位熱值和低位熱值兩種，其差別在于水蒸氣的氣化潛熱。 1．水分 生物油中的水分來源主要是原料中水分和熱解過程生物質(zhì)發(fā)生縮合或縮聚反應(yīng)所生成的水分，由于生物質(zhì)原料在正常風(fēng)干或低于水的沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行干燥，一般只能去除生物質(zhì)中的外在水，生物質(zhì)中的內(nèi)在水分和熱解過程生成的水分最后都留在生物油中，故生物油中正常的水分含量約為 15％～ 25％。氮含量比石油少；不含金屬和硫化物。 大連理工大學(xué)徐紹平等對(duì)自由落下床快速熱解杏核生物油進(jìn)行了萃取 — 柱層析分離分析，從中分離出瀝青烯、酸性餾分、 C1餾分、 C2餾分、 C3餾分和酚類化合物，從而檢測(cè)出各類有價(jià)值的有機(jī)化合物達(dá) 38種之多。 浙江大學(xué)王樹榮等運(yùn)用 GCMS分析方法對(duì)500℃ 時(shí)由水曲柳制取的生物油進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)糠醛、二甲氧基苯酚、 2— 甲氧基、 4— 甲基苯酚等物質(zhì)的含量比較多。不同生物質(zhì)的牛物油在主要成分的相對(duì)含量基本相同，在所有生物油中，苯酚、蒽、萘和一些酸的含量相對(duì)較大。 熱解液體組分包括兩相：水相，含有多種低分子量有機(jī)金屬－氧化合物；非水相，包含許多不溶性高分子量有機(jī)化合物，尤其是芳環(huán)化合物。 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)對(duì)在 485℃ 制取的玉米稈生物油進(jìn)行的 GCMS分析發(fā)現(xiàn)，其中含量最多的有機(jī)物質(zhì)分別為甲酸、甲苯、甲基已基醚等．由于生物油成分的復(fù)雜性，直接分析法很難得到詳盡的分析結(jié)果。 二、生物油的理化性質(zhì) 熱解油通常是照色到暗紅、棕色，取決于其化學(xué)組成和碳微粒的存在。生物質(zhì)降解的產(chǎn)物含有有機(jī)酸 (如甲酸和乙酸 )， pH約為 2～ 4。 水分含量過大的不利影響： 降低熱值，一般生物油的熱值約為 16～ 18 MJ／ kg， 不超過 19 MJ／ kg， 僅為柴油的五分之二 (40～ 42 MJ／ kg)； 安定性變差，過多的水分容易使生物油的水相和油相發(fā)生分離，影響其安定性； 點(diǎn)火困難且燃燒速率和火焰溫度降低，由于水蒸氣蒸發(fā)需要消耗大量的氣化潛熱，并且水蒸氣也會(huì)稀釋可燃揮發(fā)分的濃度，使得生物油應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)時(shí)，著火延遲期明顯長(zhǎng)于汽油、柴油等燃料； 煙炱排放增多，由于水分的存在使得生物油燃燒速率降低，因而生物油中以及燃燒過程中生成的一些固體顆粒就難以燃盡． 水分對(duì)生物油的應(yīng)用的有利影響： 降低粘度，從而有利于生物油的霧化； 減少 NOx的排放。生物油的高位熱值可用氧彈法測(cè)定。 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。 閃點(diǎn)是燃油使用中防止發(fā)生火災(zāi)的安全指標(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。 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程中液體中出現(xiàn)冰晶而變渾濁的最高溫度。 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，會(huì)引起多種疾病。 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，一般來說組成燃料的相對(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
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