【正文】 大量的OH，O以及H等自由基，因此鏈的起始反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)：CH3OCH3+M=CH3O+CH3+M, (1)CH3OCH3+R=CH3OCH1+RH, (2)式中：R為O，H，OH，CH3以及CH3O等自由基。Dagaut首先對(duì)二甲醚在JSB(JetStirred Reactor) Mpa～1MPa、溫度在800K～1300K條件下的化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究，建立了43種產(chǎn)物、286步基元反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型。由于CO2加氫制甲醇受到熱力學(xué)平衡的限制，使人們開始關(guān)注CO2加氫直接制二甲醚。在二步法中，雖然轉(zhuǎn)化率方面不如一步法，但因它生產(chǎn)工藝成熟，裝置適應(yīng)性廣，后處理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可直接建在甲醇生產(chǎn)廠，也可建在其它公用設(shè)施好的非甲醇生產(chǎn)廠，也很有廣闊市場(chǎng)。但在一步法中，由于式(1)、(2)、(3)反應(yīng)必須同時(shí)發(fā)生，且三 個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，這就要求所用的催化劑有很好的耐熱性，在高溫下具有高選擇性。 (4)目前采用一步法工藝的國(guó)家主要有以天然氣為原料的合成一步法二甲醚生產(chǎn)新工藝已在美國(guó)、日本、丹麥等國(guó)開發(fā)成功，開發(fā)中有代表性的公司有：丹麥Topsφe、美國(guó)Air Products和日本NKK公司。合成甲醇催化劑包括：CuZnAl(O)基催化劑，如BASF、S385和ICI512等。八十年代初Mobil公司和Esso公司又都對(duì)催化劑進(jìn)行了改進(jìn)，二甲醚選擇性和甲醇轉(zhuǎn)化率都有較大提高。在該反應(yīng)中，其工藝條件對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率及二甲醚選擇性都有十分重要的意義。這主要包括二步法和一步法。二甲醚的生產(chǎn)方法最早由高壓甲醇生產(chǎn)中的副產(chǎn)品精餾后制得的，隨著低壓合成甲醇技術(shù)的廣泛應(yīng)用，副反應(yīng)大大減少，之后，二甲醚的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)很快發(fā)展到甲醇脫水或合成氣直接合成工藝。近幾年來對(duì)柴油機(jī)燃用二甲醚的基礎(chǔ)理論也做了相應(yīng)的研究。美國(guó)APCI公司研究表明二甲醚可以和傳統(tǒng)燃料以任何比例混合成高十六烷值的燃料或燃料添加劑，例如當(dāng)二甲醚與柴油以15%的比例混合時(shí)，混合燃料的十六烷值可達(dá)到50～60。AVL公司在AVL LEADER柴油機(jī)上燃用二甲醚結(jié)果表明，在全負(fù)荷范圍內(nèi)二甲醚的消耗率大致與用柴油的消耗率相當(dāng)，噪聲比用柴油約低l0dB(A)，噪聲水平接近汽油機(jī)。(3)二甲醚的液態(tài)粘度不及柴油的3%，必須解決高壓油泵柱塞副和噴油器針閥副的潤(rùn)滑問題和泄漏問題。表21列出了二甲醚、柴油及其它內(nèi)燃機(jī)代用燃料特性的對(duì)比。2 二甲醚的現(xiàn)狀 二甲醚的特性二甲醚在工業(yè)上用作噴霧劑已有一段時(shí)間，主要以煤、天然氣、生物有機(jī)物等為原料制取，首先制取甲醇，然后由甲醇脫水制成二甲醚。由于二甲醚有良好的著火性能，人們嘗試將一定比例的二甲醚加入到甲醇或乙醇中作為助燃劑。由于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)有較高的壓縮比，因而它比火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的熱效率，在工程機(jī)械、大型動(dòng)力裝置以及運(yùn)輸車輛上有廣泛的應(yīng)用，但由于其具有振動(dòng)劇烈、噪聲較高、NO和PM排放很高的缺點(diǎn)，限制了它在乘用車上的普及和推廣。關(guān)鍵詞：柴油機(jī) 二甲醚 摻燒 系統(tǒng)設(shè)計(jì)AbstractWith people’s increased attention to the environmental popllution,the emissions from the internal bustion ergine in conntries all over the world are also increasingly stringent fuel which emerges internationlly is the promising ultralowemissions alternative ’s shown by the test result in all kinds of the diesel engine’s bustion efficient,ultralow emission and soft smokefree.Because of the current low production of DME,the high cost of the production and transport,we make a study about belending with DME in the diesel making full use of the dimethyl ether’s good atomization and the diesel engine’s good characteristics of lubricating,emissions can be reduced and leakages problems of the burning pure DME fuel system can be solved.By analysing the DME’s status quo,production technoloy and the DME characteristics, a prehensive study and a system design about belending with DME in the diesel engine is made in this paperKeywords：Diesel Dimethyl ether Dlended with System Design25 目錄 目錄摘要 IAbstract II1 緒論 5 引言 5 課題研究的目的和意義 52 二甲醚的現(xiàn)狀 6 二甲醚的特性 6 國(guó)內(nèi)外對(duì)柴油機(jī)燃用二甲醚的研究現(xiàn)狀 73 國(guó)內(nèi)外二甲醚生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展 9 二步法 9 一步法 9 兩種生產(chǎn)方法的比較 10 二氧化碳加氫直接合成二甲醚 104 二甲醚氧化和燃燒的化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理 12 二甲醚化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型 12 二甲醚氧化機(jī)理 12 二甲醚化學(xué)動(dòng)力模型的應(yīng)用 135 柴油機(jī)上二甲醚摻燒方案研究和系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 柴油機(jī)上二甲醚摻燒方案研究 14 柴油機(jī)上摻燒代用燃料的方式 14 柴油機(jī)上兩種二甲醚的摻燒方案 15 論文方案的選擇 17 機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 17 混合油箱的設(shè)計(jì) 18 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用 22 電控測(cè)控系統(tǒng)組成 22 主控單元 23 傳感器部分 24 輸入信號(hào)調(diào)理模塊和輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊 246 二甲醚摻燒在柴油機(jī)中產(chǎn)生的問題 25 二甲醚摻燒在柴油機(jī)中產(chǎn)生的問題 25 結(jié)論 257 總結(jié)與展望 26參考文獻(xiàn) 27致謝 28千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在各種柴油機(jī)上的試驗(yàn)結(jié)果表明，二甲醚能夠?qū)崿F(xiàn)柴油機(jī)高效、超低排放、柔和無煙燃燒。二甲醚燃料是國(guó)際上近年來新出現(xiàn)的很有發(fā)展前途的超低排污代用燃料。本文通過二甲醚現(xiàn)狀、生產(chǎn)工藝、以及二甲醚的特性的分析,對(duì)在柴油機(jī)上摻燒二甲醚進(jìn)行了比較全面的研究,并對(duì)摻燒系統(tǒng)做了相關(guān)的設(shè)計(jì)。據(jù)估計(jì)，從現(xiàn)在起全球的石油資源還可以用67年，天然氣的儲(chǔ)量也最多只可以使用123年，因此開發(fā)一種新型可再生能源顯得尤其重要。由于乙醇的十六烷值很低，不能實(shí)現(xiàn)自燃，在柴油機(jī)上應(yīng)用需要一套點(diǎn)火裝置，但是點(diǎn)火裝置在柴油機(jī)工作條件下的可靠性受到了挑戰(zhàn)。 課題研究的目的和意義通過對(duì)國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)汽車中摻燒二甲醚（DME）的調(diào)查研究和系統(tǒng)設(shè)計(jì)來提高自身專業(yè)知識(shí)水平，鍛煉各種綜合能力，并為二甲醚（DME）在柴油機(jī)中的應(yīng)用不斷發(fā)展作參考。對(duì)環(huán)境友好，在對(duì)流層的半衰期很短(小于ld)，遇水和二氧化碳分解，不可能釋放到同溫層。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件下，為防止氣阻現(xiàn)象發(fā)生，燃料供給系統(tǒng)的壓力要大大高于柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)。九十年代以來，Amoeo公司、Navstar公司和AVL公