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蓖麻油基生物柴油的改性及其乳化柴油的研究

陈寅杰  
【摘要】:本文以0#柴油/蓖麻油基生物柴油/乙醇混合油(70/20/10,v/v,记作B20E10)为对象,主要进行以下三方面的研究:(1)本文首次对蓖麻油基混合生物柴油进行改性,研究抗氧剂、十六烷值改进剂、低温流动性改进剂对蓖麻油基混合生物柴油的单因素影响;(2)通过正交法初步获得抗氧剂、十六烷值改进剂、低温流动性改进剂三种改进剂对蓖麻油基混合生物柴油性能的综合影响,以综合平衡法优选出一组效果最佳的实验方案;(3)制备乳化蓖麻油基混合生物柴油并研究影响乳化油稳定性的因素,同时分析乳化油的产生及保持一定稳定性的机理。 结果表明:通过单因素实验,抗氧剂300的抗氧效果较好,其最佳添加量为0.6%,计算得到B20E10氧化反应的活化能为48.18 kJ/mol;十六烷值改进剂对B20E10的热值有较好的改善效果,其中,硝酸异辛酯对热值的改善较好,其最佳添加量为1%,B20E10热值达到45 MJ·kg~-1;T1804对B20E10的低温流动性能的改善较好,最佳添加量为0.15%,凝点和浊点分别达到-46℃、0℃。 在探讨单因素影响的基础上,采用正交设计实验方法考察了硝酸异辛酯、抗氧剂300、T1804三者的用量对蓖麻油基混合生物柴油的综合影响。以综合平衡法优选出一组效果最佳的实验方案。结果表明:当硝酸异辛酯含量为0.5wt%、抗氧剂300含量为0.6wt%、T1804含量为0.15wt%时,热值性能、氧化安定性能、低温流动性能三者性能同时达到最佳。 对于制备W/O型乳化油,HLB值介于7~8,乳化温度介于30~50℃,转速为1000 rpm,搅拌时间为10 min,乳化剂浓度和含水量均在5%~10%之间时,乳化油稳定性较好。其中,以司盘80与吐温80复配得到的HLB值为8的乳化剂制成的乳化油在以上条件时,稳定时间可达240 min。


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