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生物油乳化及其乳化液性质的研究

张健  
【摘要】: 进入21世纪,地球环境问题,特别是因二氧化碳排放所造成的全球化温室效应愈发严重。生物质能是独特的可再生能源,它贮存的太阳能,更是一种唯一的可再生碳源,可转化成固态、液态和气态燃料。我国石油资源不丰富,加上经济快速发展导致液体燃料需求持续增长,因此,开发生物质液体燃料技术在我国倍受关注。在众多生物质能液化技术中,快速热解液化技术比较适合我国秸秆资源丰富的特点,具有很大的研究与推广价值。 中国科学技术大学安徽省生物质洁净能源重点实验室自主研发了处理能力为120kg/h的自热式生物质热解装置。由于生物质热解产生的生物油燃料品位较低,其粘度较高,酸度较强,很难应用于常规热力设备。本文采用乳化工艺将非离子型表面活性剂进行复配,成功将生物油和柴油混合制备成乳化油,对乳化油的稳定性影响因素,如乳化剂、乳化时间、乳化温度和助乳化剂等进行了试验研究,发现在30~50℃下,少量的助乳化剂和一定量的主复配乳化剂可以促进形成稳定的乳化油。并测试了乳化油的理化性质,采用一般腐蚀性试验和标准铜片腐蚀试验考察了乳化油的腐蚀性,利用XPS电子能谱仪对腐蚀前后金属的表面进行分析,研究生物油和乳化油的氧化腐蚀机理。并在实验室台架式柴油机上测试了乳化油的尾气排放特性,发现CH和CO排放量增大,而NOx排放量降低。同时,利用液液萃取的方法,通过萃取出生物油中的酸性组分来调节生物油的pH值,降低其酸度,同时研究了萃取剂的浓度和稀释剂对萃取效率的影响。并对萃取后的生物油进行了腐蚀性测试,发现腐蚀性明显降低。


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