生物質(zhì)熱解油/柴油乳化效果評價方法及影響因素
發(fā)布時間:2021-11-27 05:08
采用微觀和宏觀分析相結(jié)合的方法,評價稻殼熱解油和柴油乳化效果,宏觀上以熱解油乳化比例為評價依據(jù),微觀上以乳化液中熱解油液滴的平均粒徑和數(shù)密度為評價依據(jù),重點研究了乳化劑種類、親水親油平衡指數(shù)(hydrophilic-lipophilic balance,HLB)、乳化液靜置時間、乳化溫度、熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)、乳化劑用量等因素對熱解油和柴油乳化效果的影響。研究結(jié)果表明:微觀和宏觀分析法對乳化效果變化規(guī)律的評價結(jié)果基本一致,評價方法具有較高的準(zhǔn)確性。與司班80-吐溫80復(fù)配乳化劑相比,Atlox 4194-DP 2206復(fù)配乳化劑對熱解油和柴油混合液的乳化效果更好,且乳化劑的最佳HLB值為4.82。熱解油液滴平均粒徑和液滴數(shù)密度在靜置第1天內(nèi)變化較為明顯,在靜置時間超過3天后基本保持不變。靜置時間超過1天后,乳化溫度對乳化液的穩(wěn)定性和乳化效果沒有影響。隨熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)或乳化劑用量的增加,熱解油乳化效果先增加后降低,熱解油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍應(yīng)在10%20%間,且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時,熱解油乳化效果最好,熱解油乳化比例可保持在90%以上;乳化劑與熱解油比例的范圍應(yīng)在0.25
【文章來源】:化工進展. 2018,37(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
乳化液中熱解油液滴分布2.4.2熱解油乳化比例(μ)和乳化劑乳化效率(E)熱解油乳化比例(μ)是形成乳化液的熱解油
·4104·化工進展2018年第37卷和靜置3天的乳化液中熱解油液滴的分布。如圖5所示,隨著靜置時間的增加,熱解油乳化比例逐漸降低,這主要是由乳化液中熱解油的析出所引起的。當(dāng)靜置時間在6h以內(nèi)時,與乳化溫度為50℃或70℃的乳化液相比,乳化溫度為30℃的圖5不同乳化溫度下熱解油乳化比例隨靜置時間的變化圖6不同乳化溫度下靜置3天的乳化液中熱解油液滴的分布乳化液中,熱解油乳化比例更高,這主要是因為溫度升高會加快熱解油液滴的運動,提供液滴間碰撞聚的頻率,引起乳化劑的析出和生物油液滴的聚合沉降,降低乳化效果[23-24];而當(dāng)靜置時間超過1天以后,不同乳化溫度下,熱解油的乳化比例基本一致。這表明,乳化溫度的降低有利于提高乳化液短時間內(nèi)的穩(wěn)定性和乳化效果,但隨著靜置時間超過1天后,乳化溫度對乳化液的穩(wěn)定性和乳化效果幾乎沒有影響,這與IKURA等[30]的研究結(jié)果較為一致。由圖5可知,當(dāng)靜置時間超過3天后,在不同乳化溫度條件下,隨靜置時間的增加,熱解油乳化比例的變化均很小,選取靜置時間為3天的乳化液,以研究乳化溫度對熱解油液滴粒徑和數(shù)密度的影響。如圖6所示,當(dāng)乳化溫度在30~70℃范圍變化時,熱解油液滴平均粒徑的范圍為1.53~1.65nm,液滴數(shù)密度的范圍為34200~36750個/mm2,熱解油液滴平均粒徑和數(shù)密度變化不大。熱解油液滴分布的測量計算結(jié)果表明,乳化溫度對靜置3天的乳化液中液滴平均粒徑和數(shù)密度基本上無影響,這與熱解油乳化比例的變化規(guī)律相一致。3.4熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響基于實驗2、11~13的結(jié)果,在4組實驗中,熱解油和柴油?
沉降,降低乳化效果[23-24];而當(dāng)靜置時間超過1天以后,不同乳化溫度下,熱解油的乳化比例基本一致。這表明,乳化溫度的降低有利于提高乳化液短時間內(nèi)的穩(wěn)定性和乳化效果,但隨著靜置時間超過1天后,乳化溫度對乳化液的穩(wěn)定性和乳化效果幾乎沒有影響,這與IKURA等[30]的研究結(jié)果較為一致。由圖5可知,當(dāng)靜置時間超過3天后,在不同乳化溫度條件下,隨靜置時間的增加,熱解油乳化比例的變化均很小,選取靜置時間為3天的乳化液,以研究乳化溫度對熱解油液滴粒徑和數(shù)密度的影響。如圖6所示,當(dāng)乳化溫度在30~70℃范圍變化時,熱解油液滴平均粒徑的范圍為1.53~1.65nm,液滴數(shù)密度的范圍為34200~36750個/mm2,熱解油液滴平均粒徑和數(shù)密度變化不大。熱解油液滴分布的測量計算結(jié)果表明,乳化溫度對靜置3天的乳化液中液滴平均粒徑和數(shù)密度基本上無影響,這與熱解油乳化比例的變化規(guī)律相一致。3.4熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響基于實驗2、11~13的結(jié)果,在4組實驗中,熱解油和柴油混合液中熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20%、5%、10%和30%,而其他乳化參數(shù)基本保持一致。分別測量不同熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下,熱解油乳化比例隨時間的變化,并計算靜置3天的乳化液中熱解油液滴粒徑和液滴數(shù)密度,以研究熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)對乳化液乳化效果的影響。圖7和圖8分別為不同熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下熱解油乳化比例隨靜置時間的變化和靜置3天的乳化液中熱解油液滴的分布。圖7不同熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下熱解油乳化比例隨靜置時間的變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)炭化生成焦油催化裂解的研究進展[J]. 李賢斌,姚宗路,趙立欣,孟海波,叢宏斌,侯書林. 現(xiàn)代化工. 2017(02)
[2]連續(xù)式生物質(zhì)炭化設(shè)備的研究[J]. 賈吉秀,姚宗路,趙立欣,叢宏斌,王金星,劉雙喜. 現(xiàn)代化工. 2015(10)
[3]自燃連續(xù)式生物質(zhì)熱解炭氣油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)燃?xì)鈨艋蛛x技術(shù)工藝研究[J]. 叢宏斌,姚宗路,趙立欣,孟海波,吳悠. 可再生能源. 2015(09)
[4]乳化劑及助乳化劑提高生物油/柴油乳化性能[J]. 譚文英,許勇,王述洋. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(24)
[5]我國生物質(zhì)能源開發(fā)利用研究[J]. 黃丙申,初旭宏,張玲玉,葛宜元. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2013(08)
[6]中國生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及問題探討[J]. 馬廣鵬,張穎. 農(nóng)業(yè)科技管理. 2013(01)
[7]生物油高效利用研究進展[J]. 魏晴,魏賢勇,梅麗敏,宗志敏. 中國科技論文在線. 2011(06)
[8]生物油/生物柴油乳化燃料的制備及性質(zhì)分析[J]. 姜小祥,Naoko Ellis,仲兆平. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(04)
[9]生物質(zhì)熱解生物油/柴油乳化燃料的制備與試驗[J]. 柏雪源,吳娟,王麗紅,李永軍,易維明. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2009(09)
[10]有關(guān)我國節(jié)能的幾個戰(zhàn)略指導(dǎo)思想[J]. 倪維斗,陳貞,麻林巍,付峰,李政. 中國能源. 2009(07)
博士論文
[1]生物質(zhì)熱解氣冷凝及生物油燃燒的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 龍?zhí)?中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號:3521613
【文章來源】:化工進展. 2018,37(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
乳化液中熱解油液滴分布2.4.2熱解油乳化比例(μ)和乳化劑乳化效率(E)熱解油乳化比例(μ)是形成乳化液的熱解油
·4104·化工進展2018年第37卷和靜置3天的乳化液中熱解油液滴的分布。如圖5所示,隨著靜置時間的增加,熱解油乳化比例逐漸降低,這主要是由乳化液中熱解油的析出所引起的。當(dāng)靜置時間在6h以內(nèi)時,與乳化溫度為50℃或70℃的乳化液相比,乳化溫度為30℃的圖5不同乳化溫度下熱解油乳化比例隨靜置時間的變化圖6不同乳化溫度下靜置3天的乳化液中熱解油液滴的分布乳化液中,熱解油乳化比例更高,這主要是因為溫度升高會加快熱解油液滴的運動,提供液滴間碰撞聚的頻率,引起乳化劑的析出和生物油液滴的聚合沉降,降低乳化效果[23-24];而當(dāng)靜置時間超過1天以后,不同乳化溫度下,熱解油的乳化比例基本一致。這表明,乳化溫度的降低有利于提高乳化液短時間內(nèi)的穩(wěn)定性和乳化效果,但隨著靜置時間超過1天后,乳化溫度對乳化液的穩(wěn)定性和乳化效果幾乎沒有影響,這與IKURA等[30]的研究結(jié)果較為一致。由圖5可知,當(dāng)靜置時間超過3天后,在不同乳化溫度條件下,隨靜置時間的增加,熱解油乳化比例的變化均很小,選取靜置時間為3天的乳化液,以研究乳化溫度對熱解油液滴粒徑和數(shù)密度的影響。如圖6所示,當(dāng)乳化溫度在30~70℃范圍變化時,熱解油液滴平均粒徑的范圍為1.53~1.65nm,液滴數(shù)密度的范圍為34200~36750個/mm2,熱解油液滴平均粒徑和數(shù)密度變化不大。熱解油液滴分布的測量計算結(jié)果表明,乳化溫度對靜置3天的乳化液中液滴平均粒徑和數(shù)密度基本上無影響,這與熱解油乳化比例的變化規(guī)律相一致。3.4熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響基于實驗2、11~13的結(jié)果,在4組實驗中,熱解油和柴油?
沉降,降低乳化效果[23-24];而當(dāng)靜置時間超過1天以后,不同乳化溫度下,熱解油的乳化比例基本一致。這表明,乳化溫度的降低有利于提高乳化液短時間內(nèi)的穩(wěn)定性和乳化效果,但隨著靜置時間超過1天后,乳化溫度對乳化液的穩(wěn)定性和乳化效果幾乎沒有影響,這與IKURA等[30]的研究結(jié)果較為一致。由圖5可知,當(dāng)靜置時間超過3天后,在不同乳化溫度條件下,隨靜置時間的增加,熱解油乳化比例的變化均很小,選取靜置時間為3天的乳化液,以研究乳化溫度對熱解油液滴粒徑和數(shù)密度的影響。如圖6所示,當(dāng)乳化溫度在30~70℃范圍變化時,熱解油液滴平均粒徑的范圍為1.53~1.65nm,液滴數(shù)密度的范圍為34200~36750個/mm2,熱解油液滴平均粒徑和數(shù)密度變化不大。熱解油液滴分布的測量計算結(jié)果表明,乳化溫度對靜置3天的乳化液中液滴平均粒徑和數(shù)密度基本上無影響,這與熱解油乳化比例的變化規(guī)律相一致。3.4熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響基于實驗2、11~13的結(jié)果,在4組實驗中,熱解油和柴油混合液中熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20%、5%、10%和30%,而其他乳化參數(shù)基本保持一致。分別測量不同熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下,熱解油乳化比例隨時間的變化,并計算靜置3天的乳化液中熱解油液滴粒徑和液滴數(shù)密度,以研究熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)對乳化液乳化效果的影響。圖7和圖8分別為不同熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下熱解油乳化比例隨靜置時間的變化和靜置3天的乳化液中熱解油液滴的分布。圖7不同熱解油質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下熱解油乳化比例隨靜置時間的變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)炭化生成焦油催化裂解的研究進展[J]. 李賢斌,姚宗路,趙立欣,孟海波,叢宏斌,侯書林. 現(xiàn)代化工. 2017(02)
[2]連續(xù)式生物質(zhì)炭化設(shè)備的研究[J]. 賈吉秀,姚宗路,趙立欣,叢宏斌,王金星,劉雙喜. 現(xiàn)代化工. 2015(10)
[3]自燃連續(xù)式生物質(zhì)熱解炭氣油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)燃?xì)鈨艋蛛x技術(shù)工藝研究[J]. 叢宏斌,姚宗路,趙立欣,孟海波,吳悠. 可再生能源. 2015(09)
[4]乳化劑及助乳化劑提高生物油/柴油乳化性能[J]. 譚文英,許勇,王述洋. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(24)
[5]我國生物質(zhì)能源開發(fā)利用研究[J]. 黃丙申,初旭宏,張玲玉,葛宜元. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2013(08)
[6]中國生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及問題探討[J]. 馬廣鵬,張穎. 農(nóng)業(yè)科技管理. 2013(01)
[7]生物油高效利用研究進展[J]. 魏晴,魏賢勇,梅麗敏,宗志敏. 中國科技論文在線. 2011(06)
[8]生物油/生物柴油乳化燃料的制備及性質(zhì)分析[J]. 姜小祥,Naoko Ellis,仲兆平. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(04)
[9]生物質(zhì)熱解生物油/柴油乳化燃料的制備與試驗[J]. 柏雪源,吳娟,王麗紅,李永軍,易維明. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2009(09)
[10]有關(guān)我國節(jié)能的幾個戰(zhàn)略指導(dǎo)思想[J]. 倪維斗,陳貞,麻林巍,付峰,李政. 中國能源. 2009(07)
博士論文
[1]生物質(zhì)熱解氣冷凝及生物油燃燒的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 龍?zhí)?中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號:3521613
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