生物柴油混合燃料对柴油机VOC排放的影响

由于其属性与柴油的相似性以及在废气排放和生物降解方面的有利特性,生物柴油被越来越多的应用.为了更好地了解生物柴油,本研究将探讨与普通柴油相比,生物柴油混合燃料对柴油机废气中VOC(挥发性有机化合物)排放的影响.每种燃料依据美国的瞬变周期协议以0-80,000km行驶里程为周期进行几次废气排放测试.通过使用热脱附管收集稀释废气中VOC样品,然后由GC/MS(质谱仪)系统分析.在B20和柴油燃料中,分别识别并量化出22种和47种化学物质.整个VOC排放量在B20燃料和柴油中的范围分别是32.4-71.6mg kW/h和49.6-183.7mg kW/h.个别的VOC排放范围是0.1-29.8mg kW/h(B20)和0.1-93.6mg kW/h(柴油).就危害商数方面而言,个别VOC健康风险在B20燃料和柴油燃料中的范围分别是0.01-1.13和0.01-22.79.B20燃料具有低得多的VOC排放量,平均减少了61.2％；相应地,VOC的潜在臭氧总量较低,减少了64.0％.另外,B20燃料也显示出健康隐患方面的降低.因此,就VOC排放而言,柴油机使用生物柴油比较有利.     

生物柴油排放性能研究

采用单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机对豆油乙二醇乙醚酯和菜籽油乙二醇甲醚酯生物柴油进行了发动机台架试验,将生物柴油与0#柴油混合,B0、B50和B100（生物柴油在混合燃料中的体积百分含量）,研究了在2300r／min和2000r／min工况下柴油发动机废气排放情况,结果表明碳烟、CO、HC排放明显减少,NOx排放略有增加。     

世界节能减排专利精粹（十一）

减少柴油机废气排放量和过滤有害颗粒物的方法 该发明公开了一种减少柴油发动机排放的废气量和其中有害颗粒物排放量的系统。系统中有一个柴油微粒过滤器，这个过滤器内有许多柴油微粒过滤单元。每一个单元中有多个向柴油机废气方向排列的通道，每个通道配置了不同的横截面面积。     

一种新型生物柴油的探讨

利用乙二醇乙醚和精制大豆油合成出一种新型生物柴油——乙二醇乙醚豆油单酯，并利用单缸机研究了这种新型生物柴油对发动机动力性、经济性和排放性能的影响，结果表明：燃烧这种新型生物柴油后，柴油机动力性几乎不变，耗油率有所增加；排气烟度、CO和HC排放水平大幅度降低，而NOx排放略有增加。     

柴油机燃用生物柴油的排放特性研究

生物柴油是由植物或动物脂肪通过酯化反应而得到。由于生物柴油无毒，可生物降解和再生，因此受到越来越多的关注。许多研究表明生物柴油的性质和普通柴油非常相似，因此它能直接被用到发动机上而不需要改动发动机的结构。作者对柴油机燃用以豆油和乙醇生产的生物柴油和普通O^x柴油时的排放污染物进行了对比和分析。结果表明：相对于普通O^x柴油，在纯生物柴油的污染物排放中，除NOx排放基本不变外，CO、HC和碳烟等有害物质的排放大大降低(分别降低了29．08％、24．98％和43．1％)。生物柴油与柴油掺混燃烧时，排放降低的效果与生物柴油在柴油中的混合比例成正比。     

柴油机燃用生物柴油的排放特性研究

生物柴油来自于动植物油脂的单酯衍生物，是一种可再生的替代能源。脂肪酸单酯作为发动机燃料的可行性来自于其分子结构和较高的能量密度。柴油机燃用生物柴油与0^#柴油具有几乎一致的热效率。在同一稳定工况下，随着生物柴油加入比例的增加，生物柴油与0^#柴油混合燃料燃烧产生的排放物中CO和HC比排放呈现线性下降，NOx比排放有所增加，而CO2比排放维持在同一水平。     

棉籽油乙二醇甲醚酯新型生物柴油的合成

以棉籽油和乙二醇甲醚为原料,KOH为催化剂合成出一种含氧量更高的新型生物柴油。采用正交试验,研究了醇油比、催化剂用量、温度和反应时间四种因素对产物产率的影响,得出了最佳合成条件。运用红外光谱法、核磁共振法、凝胶渗透色谱法对产物结构进行了表征。柴油机台架试验表明,燃烧该新型生物柴油可大幅度减少柴油机的废气排放。     

生物含氧燃料成分对柴油机性能影响的试验研究

将占体积比80％的柴油分别掺混20％乙醇、20％生物柴油以及10％乙醇和10％生物柴油的混合物，连同纯柴油组成E20、B20、E10810和柴油共4种燃料，在一台4缸柴油机上进行燃烧、性能及排放特性试验研究。结果表明：含氧燃料成分的不同对折合油耗率基本不产生影响，但对燃烧和排放特性影响较大。发动机燃用E20的缸内最大爆发压力较柴油要大，B20、E10810较柴油要小；含氧燃料中生物柴油的加入使最大压力升高率减小，燃烧变得柔和；含氧燃料的放热时刻均落后于柴油的放热时刻。含氧燃料成分在中低负荷下对HC和CO的排放影响较大，随着含氧燃料中乙醇比例的增加HC和CO排放增加，在中高负荷下，3种含氧燃料的HC和CO排放基本相当；除了在2300r／min的中低负荷下含氧燃料的HC和CO排放较柴油高以外，其它工况下含氧燃料的HC和CO排放较柴油要低。含氧燃料成分不同对NOx排放的影响很小，3种含氧燃料的NOx排放都比柴油低。3种含氧燃料的碳烟排放较柴油要低，而且随含氧燃料中乙醇比例的增加，碳烟排放减小。     

基于不同原料生物柴油混合燃料的发动机性能研究

对一台TDI柴油机燃用花椒籽、棉籽、棕榈和餐饮废油脂4种不同原料制成的生物柴油(以10%体积比分别与柴油混合制成)的动力性、经济性和排放特性进行了试验研究,探讨了4种生物柴油对发动机性能的影响。研究结果表明:在燃用4种生物柴油时,棕榈油制生物柴油的功率和纯柴油基本一致,其余混合燃料的功率都比纯柴油略有下降;4种混合燃料的油耗与纯柴油基本一致;与纯柴油相比,生物柴油混合燃料的碳烟、CO、HC排放均较低,而NOx排放略高。     

压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性

利用KIVA3数值模拟研究柴油以及三种生物柴油(大豆油甲酯、棕榈油甲酯、麻疯油甲酯)对压燃发动机燃烧和排放性能的影响。数值计算结果表明:生物柴油在燃烧初始阶段与柴油燃烧特性基本一致,燃烧中后期,生物柴油的平均缸温低于柴油,其中麻疯油甲酯最为明显;生物柴油碳烟和CO生成量明显低于柴油。生物柴油虽然缸内氧含量比柴油高,但由于受缸温的影响,NOx排放比柴油低,而麻疯油甲酯在三种生物柴油中NOx排放最低。     

一种新型菜籽油酯生物柴油的制备

以精制菜籽油、乙二醇单甲醚为原料,以KOH为催化剂,制备出一种含氧量更高的新型生物柴油.采用正交试验研究了反应物配比、催化剂用量、温度、反应时间等因素对产物产率的影响,得出了最佳合成条件,并运用红外光谱与核磁共振法分析了产物的结构.柴油机台架试验表明,燃烧该新型生物柴油后,废气排放大幅度降低.     

餐饮废油基生物柴油对柴油机有害排放特性的影响

在一台电控共轨增压中冷柴油机台架上，燃用纯柴油以及分别掺混10%、20%、30%餐饮废油制生物柴油的柴油/生物柴油混合燃料，研究生物柴油对柴油机燃烧及排放特性的影响。结果表明:生物柴油使发动机的预喷放热率略微下降，主喷放热率有所升高，缸压峰值随掺混比例的增大略有降低；燃用生物柴油使发动机的NO_x排放有所上升，HC排放略有下降，CO排放变化不大；低转速下核模态颗粒排放略微增加，积聚态颗粒数有所减少，高转速下核模态和积聚态颗粒数都减少；掺混生物柴油会增加发动机排气颗粒物的氧化活性，使得最大氧化速率温度降低，活化能降低；掺混生物柴油能够降低颗粒相多环芳烃的质量比排放。     

新型生物乳化柴油在柴油机上的ESC试验研究

在高压共轨电控柴油机上分别燃用柴油(D)、甲酯(B100)和生物乳化柴油(EB10、EB15和EB20)，进行ESC十三工况稳态测试循环试验，研究了生物乳化柴油中水和丁醇含量对发动机燃烧、动力性、经济性和排放的影响。结果表明:5种油品中EB10的放热率峰值最大;随着生物乳化柴油中丁醇和水掺混比例的增大，其滞燃期延长，燃烧持续期缩短；EB10的有效热效率高于柴油，燃油消耗率低于柴油，EB15和EB20与之相反。NO_x、PM排放及烟度随水和丁醇掺混比例增大而降低，HC和 CO排放都有上升趋势但很微小；EB10、EB15和EB20的HC排放略高于柴油，CO排放低于柴油。     

非直喷式增压柴油机燃用生物柴油的性能与排放特性

研究了非直喷式增压柴油机燃用柴油一生物柴油混合燃料的性能和排放特性。未对原机作任何调整和改动，研究了不同生物柴油掺混比例的混合燃料对功率、油耗、烟度和NOx排放的影响。结果表明：非直喷式柴油机燃用生物柴油后柴油机功率略有下降，油耗有所上升，烟度大幅下降，NOx排放增加明显。油耗、烟度和NOx的变化均与生物柴油掺混比例呈线性关系，合适的生物柴油掺混比例即可以保持柴油机的性能，又可有效地降低碳烟排放，且不引起NOx排放的显著变化。对于该增压柴油机，掺混生物柴油对外特性下的排放影响最大，影响最小的为标定转速下的负荷特性。不论是全负荷还是部分负荷，燃用生物柴油时低速下的烟度降低和NOx上升幅度均比高速时大，而同转速下高负荷时烟度降低和NOx上升更为明显。     

生物柴油对直喷式柴油机燃烧和排放的影响

列举了生物柴油的基本物化特性。介绍了生物柴油对直喷式柴油机燃烧和排放的影响。相比普通柴油,燃用生物柴油可以减少CO、CO_2、SO_2、HC、微粒以及碳烟的排放且不会影响柴油机工作性能。采用EGR、乳化油、多次喷射及微粒捕捉器等措施可以进一步降低使用生物柴油的微粒和NOx排放。生物柴油作为一种可再生的替代能源,以其良好的环境效应受到越来越多的关注。     

国际太阳能新闻

限制工业废气排放《京都议定书》正式生效，美国Victorville的Sprawling联邦监狱启用风能太阳能装置，风能公司Gamesa转向美国宾州，太阳热水器大批进入南非开普敦，生物柴油应用普及，澳大利亚和新西兰太阳能学会发起太阳房日（9月11日），下一代体育馆[编者按]     

柴油机燃用生物柴油的多环芳香烃排放试验研究

在一台直喷式增压柴油机上进行了生物柴油、柴油及其掺混油B20的排放特性试验,分别用玻璃纤维滤膜和“聚氨基甲酸乙酯泡沫（PUF）＋XAD．2”采集了尾气排放物中的颗粒相和气相多环芳香烃（PAHs）,并用色谱．质谱联用仪对PAHs进行了分析。结果表明：生物柴油的颗粒相、气相以及总PAHs的排放在大多数工况下低于柴油,其平均排放浓度均低于柴油。3种燃料的二环PAHs排放均在50％,生物柴油的三环以上PAHs所占比例均低于柴油。生物柴油PAHs排放的毒性当量与柴油相比有较大程度地下降。燃用生物柴油可以降低柴油机PAHs排放物对人体的危害。     

共轨柴油机燃用不同配比生物柴油的性能与排放特性

对某共轨柴油机燃用石化柴油、生物柴油及其混合燃料的动力性、经济性和排放特性进行了研究.在未对原机做任何改动的情况下,分别燃用了0%、5%、10%、20%和100%的5种不同体积配比的餐饮废油制生物柴油与石化柴油的混合燃料,分析比较了不同生物柴油配比对发动机功率、燃油消耗率,以及CO、HC、NO_x和烟度排放的影响.研究表明:共轨柴油机燃用生物柴油与石化柴油混合燃料后,功率略有下降,燃油消耗率有所上升;烟度、CO和HC排放减少,且随着生物柴油掺混比例的升高而降低;NO_x排放上升,且随着生物柴油掺混比例的升高而增加.     

EGR废气组分比例对柴油引燃天然气发动机燃烧与排放特性的影响

为了改善柴油引燃天然气发动机的排放性能，开展废气再循环（EGR）废气组分比例对柴油引燃天然气发动机燃烧过程的影响研究。针对一款直列六缸四冲程柴油引燃天然气发动机进行台架试验，基于试验数据搭建并标定CFD仿真模型，在此基础上研究不同质量比的EGR废气组分（CO₂和水蒸气）对柴油引燃天然气发动机燃烧与排放特性的影响。结果表明，引入CO₂和水蒸气后缸内压力和温度均出现明显下降， EGR废气组分中水蒸气质量分数越高，缸内压力和温度越低。总体来说，CO₂和水蒸气对发动机排放特性的影响明显大于对燃烧特性的影响。当引入EGR废气组分全部为水蒸气时，缸内氮氧化物（NO_x）排放最低（920×10^-6）。当CO₂和水蒸气质量分数相同时，CO排放相较于初始状态下降11%。     

生物柴油在非道路用柴油机上的实验研究

本文以非道路用186FA柴油机为研究对象,进行了生物柴油和0#轻质柴油经济性、排放性能对比实验。实验结果表明,186FA柴油机不需要改装就可以使用生物柴油。柴油机燃用两种燃油时,相同的功率条件下,生物柴油热效率提高。燃用生物柴油有利于降低CO、HC、颗粒,但是NOx排放会增加。生物柴油在非道路用柴油机上有广阔的应用前景。