生物質(zhì)燃油屬于可再生清潔能源,有望作為發(fā)動機的化石替代燃料來使用。發(fā)動機燃油碳煙顆粒進入潤滑油中后,會引起潤滑油黏度的增長,磨損加劇,油泥增多和機油濾清器壓降增大甚至堵塞,從而影響發(fā)動機系統(tǒng)的潤滑和工作。而碳煙顆粒的表面特性與燃油的種類與組成相關(guān)。為此,本學(xué)位論文主要對生物質(zhì)燃油碳煙（Biofuel Soot,簡稱BS）的表面結(jié)構(gòu)、組成與形態(tài)特征加以表征,研究BS在潤滑油中的分散和吸附性能及其對發(fā)動機的磨損性能的影響,以期促進和幫助生物質(zhì)燃油在發(fā)動機上的應(yīng)用。論文設(shè)計制作了一臺碳煙顆粒捕集裝置。通過該裝置分別燃燒生物質(zhì)燃油和0#柴油制備出BS和0#柴油碳煙（Diesel Soot,簡稱DS）,并對它們的表面特性與理化性能進行了對比表征。在四球摩擦磨損試驗機上考察了 BS對液體石蠟（Liquid Paraffin,簡稱LP,潤滑油基礎(chǔ)油的模擬物）摩擦學(xué)特性的影響。借助一系列分析手段研究了 BS和DS的表面形態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)及它們的摩擦磨損機理。用傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）檢測BS和DS中官能團,用X射線衍射儀（XRD）分析BS和DS微粒的物相,用Zeta電位儀分析BS和DS分散在正庚... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１世界能源消費情況［Ｉ］??＇

物質(zhì)放在特定溶劑的反應(yīng)釜中，加溫加壓，直接將生物質(zhì)的化學(xué)鍵裂解成液體小??分子，液化法得到的油品位較高，含氧量較低，熱值高。??快速熱解法通常采用圖１．３所示的流化床反應(yīng)裝置［９］，〇３１＂（＾－？６１＾等［１（）］在流??化床反應(yīng)器中研宄了澳洲小桉樹的熱解，發(fā)現(xiàn)在４５０－４７５?°Ｃ時生物質(zhì)油產(chǎn)率最大，??但是油中由木質(zhì)素產(chǎn)生的低聚物含量也最大，使油品黏度增大，進料顆粒的粒徑??顯著影響生物質(zhì)油的含水量。Ｕｚｕｎ等［１１］在通風(fēng)良好的固定床反應(yīng)器中對茶葉渣進??行了熱解實驗，在加熱速率５００?Ｋ．ｍｉｔｆ１、熱解溫度７７３?Ｋ、Ｎ２流量２００?ｃｎｆｍｉｔｆ１??的條件下得到最高熱解油產(chǎn)率為３０％，所得油品Ｈ／Ｃ比介于輕油和重油之間，可??作為潛在的燃油。??國內(nèi)學(xué)者在生物質(zhì)熱解液化領(lǐng)域也做了大量研宄。王樹榮等在流化床反應(yīng)器??中熱解稻稈和木屑以制取生物質(zhì)油，發(fā)現(xiàn)快速升溫有利于油的生成并抑制炭的生??成，氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀（ＧＣ－ＭＳ）成分分析表明生物質(zhì)油含有多種含氧有機物??［１２］。張會巖等在流化床上進行玉米芯快速熱解制取生物質(zhì)油的研宄，考察溫度、??床層高度、氣體流量和粒徑對產(chǎn)率的影響

Ｆｉｇ?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｏｏｔ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｆｒｏｍ?ｇａｓ?ｐｈａｓｅ?ｔｏ?ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ?ｓｏｌｉｄ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ１２８１??１．３．２柴油碳煙的形貌與組成??柴油碳煙主要由碳元素組成，含少量氧、硫、氮、氫及金屬元素（見圖１．６）。??Ｅｓａｎｇｂｅｄｏ等發(fā)現(xiàn)碳煙中碳元素含量占８０－９０％，其它元素的含量比較低，但這些??少量元素主要集中在碳煙表面，為碳煙顆粒提供了極性（見圖１．７）［３２］。??８??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈣鹽清凈劑對生物質(zhì)燃油碳煙的分散性影響[J]. 劉天霞,宋汝鴻,劉一鳴,徐玉福,胡獻國.  化工學(xué)報. 2016(07)
[2]燃油碳煙顆粒的表面特性與潤滑油黏度行為[J]. 劉天霞,宋汝鴻,胡恩柱,徐玉福,胡獻國.  化工學(xué)報. 2015(10)
[3]生物質(zhì)燃油碳煙顆粒的分散特性[J]. 劉天霞,胡恩柱,宋汝鴻,張斌,胡獻國.  化工學(xué)報. 2015(04)
[4]生物質(zhì)燃油碳煙顆粒的形貌、結(jié)構(gòu)與組分表征[J]. 張斌,胡恩柱,劉天霞,胡獻國.  化工學(xué)報. 2015(01)
[5]生物質(zhì)燃油碳煙的組成和結(jié)構(gòu)以及摩擦學(xué)特性研究[J]. 劉天霞,胡恩柱,金濤,徐玉福,俞輝強,胡獻國.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[6]顆粒形態(tài)和濃度對納米石墨冷凍機油密度和黏度的影響[J]. 婁江峰,張華,王瑞祥,李萌.  化工學(xué)報. 2014 (10)
[7]炭黑模擬評價潤滑油分散性能的可靠性研究[J]. 肖奇,包冬梅,劉洋,劉功德,曹聰蕊,趙璽.  潤滑油. 2013(05)
[8]磨粒對不同服役階段潤滑油的摩擦學(xué)性能影響[J]. 張冠楠,王曉麗,尹艷麗,陳江,趙一起.  中國表面工程. 2012(03)
[9]乙酸乙酯-異丙醇二元系的黏度行為和表面性質(zhì)[J]. 凌錦龍,徐敏虹,俞麗麗.  化工學(xué)報. 2012(01)
[10]重負荷柴油機油分散性能的探討[J]. 張倩,張峰.  潤滑油. 2011(04)

博士論文
[1]典型微藻生物油的制備及其摩擦學(xué)特性研究[D]. 徐玉福.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]納米磺酸鈣鎂復(fù)合清凈劑的合成、性能與機理研究[D]. 梁生榮.西北大學(xué) 2011



本文編號：2972116