Xem mẫu
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ÁN
Đề tài: Nghiên cứu đặc tính nhiên
liệu Diesel sinh học dùng cho động
cơ Diesel.
- BIODIESEL LÀ GÌ?
BIODIESEL
• Định nghĩa:
Biodiesel là một loại nhiên liệu lỏng có
tính năng tương tự và có thể sử dụng thay
thế cho dầu Diesel truyền thống.
Biodiesel được điều chế bằng cách dẫn
xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu
thực vật, mỡ động vật).
- CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
CÔNG
BIODIESEL
• Sơ đồ phản ứng este hóa chéo:
- • Sơ đồ công nghệ sản xuất Biodiesel từ
công
các nguồn nguyên liệu khác nhau:
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
Dầu, mỡ động thực vật đã chuyển hóa
este có thể sử dụng làm nhiên liệu động
cơ Diesel khi độ nhớt, tỷ trọng, trị số
xetan của Biodiesel tương đương với
Diesel.
- Đặc tính nhiên của nhiên liệu Biodiesel so
với Diesel (IEA, 1996b)
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất vật lý:
♦ Nhiệt độ đông đặc: Vì được sản xuất từ
những nguồn khác nhau nên Biodiesel có
nhiều thành phần hóa học khác nhau, do
đó chúng có nhiệt độ đông đặc khác
nhau. Giá trị nhiệt độ này thường nằm
trong một khoảng nào đó.
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất vật lý:
♦ Hàm lượng este: Là chỉ tiêu quan trọng
liên quan trực tiếp tới chất lượng của
nhiên liệu Diesel sinh học gốc B100. Hàm
lượng este cao thể hiện sự chuyển hóa
của phản ứng este hóa chéo tốt, chất
lượng của Biodiesel đảm bảo.
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất vật lý:
♦ Trị số xetan: Dùng để đo khả năng cháy
kích nổ của nhiên liệu diesel thu được
bằng cách so sánh nó với nhiên liệu
chuẩn trong thử nghiệm trên động cơ đã
được tiêu chuẩn hoá. Trị số xetan đối với
động cơ diesel tương tự như trị số octan
trong động cơ chạy xăng dùng để đo khả
năng chống kích nổ trong động cơ.
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất vật lý:
♦ Độ nhớt động học: Là tỷ số giữa độ nhớt động
lực của chất lỏng và tỷ trọng của nó. Độ nhớt
động học là một đặc tính thiết kế cơ bản đối với
các đầu phun nhiên liệu sử dụng trong động cơ
diesel.
♦ Khối lượng riêng: Là khối lượng của một đơn vị
thể tích của một chất ở nhiệt độ tiêu chuẩn. Khối
lượng riêng của biodiesel ít có ý nghĩa trong việc
đánh giá chất lượng.
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất vật lý:
♦ Chỉ số i-ốt: Chỉ số này thể hiện sự
không no (chứa các hợp chất không no)
của nhiên liệu, những hợp chất này tạo
cặn trong động cơ và gây ra nhiều vấn đề
trong quá trình tồn chứa.
- C3 H 5 (OCOR)3 + 3H 2O ↔ 3RCOOH + C3 H 5 (OH )3
C3 H 5 (OCOR )3 + 3H 2O ↔ 3RCOOH + C3 H 5 (OH )3
C3 H 5 (OCOR )3 + 3H 2O ↔ 3RCOOH + C3 H 5 (OH )3
ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất hóa học:
♦ Phản ứng xà phòng hóa
C3H5(OCOR)3 + 3H2O ↔ 3RCOOH + C3H5(OH)3
RCOOH + NaOH ↔ RCOONa + H2O
♦ Phản ứng cộng hợp:
Trong điều kiện thích hợp các axit béo không no
sẽ cộng hợp với những chất khác.
- ĐẶC TÍNH CỦA BIODIESEL
• Tính chất hóa học:
♦ Phản ứng este hóa:
Phản ứng này có ý nghĩa thực tế rất quan
trọng vì người ta có thể sử dụng các ankyl
este béo làm nhiên liệu do giảm một
lượng đáng kể khí độc hại ra môi trường.
♦ Phản ứng oxy hóa
♦ Phản ứng trùng hợp
- ƯU ĐIỂM CỦA BIODIESEL
ĐI
• Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Vì nguyên liệu
sử dụng để sản xuất nhiên liệu là dầu mỡ động
thực vật, không chứa các hợp chất thơm, hàm
lượng lưu huỳnh cực thấp.
• Cân đối năng lượng, giảm nhập khẩu bên ngoài,
đảm bảo an ninh năng lượng trong tương lai.
• Tạo điều kiện phát triển nông nghiệp một cách
hiệu quả (có thể dùng những vùng đất dư thừa
trồng mía, sắn, các cây có dầu).
- ƯU ĐIỂM CỦA BIODIESEL
ĐI
• Biodiesel là loại nhiên liệu có thể tái chế
và sẽ giúp giảm sự phụ thuộc vào dầu
m ỏ.
• Biodiesel chất lượng cao có thể giúp tăng
gấp đôi tuổi thọ của một số bộ phận trong
động cơ.
• Giảm lượng khí thải, nó chỉ chứa chưa
đến 15 phần triệu sulphur; lượng khí thải
HC và CO giảm tỉ lệ thuận với tỉ lệ
Biodiesel.
- NHƯỢC ĐIỂM CỦA BIODIESEL
NH
• Lượng nhiên liệu phải dùng nhiều hơn so
với Diesel để đạt được công suất như khi
dùng Diesel thông thường.
• Biodiesel rất háo nước nên cần những
biện pháp bảo quản đặc biệt để tránh tiếp
xúc với nước. Biodiesel không bền, rất dễ
bị oxy hóa nên gây khó khăn trong việc
bảo quản, cần phải có phụ gia.
- NHƯỢC ĐIỂM CỦA BIODIESEL
NH
• Để sản xuất Biodiesel ở quy mô lớn cần
phải có một nguồn nguyên liệu dồi dào và
ổn định.
• Biodiesel nguyên chất dễ bị đóng băng
hoặc đặc lại trong thời tiết lạnh.
- CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM
CH
• Đối tượng thử nghiệm:
02 động cơ Diesel 4 xilanh thẳng hàng D243 của
Belarus hiện đang được lắp trên máy kéo, thuyền
đánh cá và tàu sông.
• Chương trình thử nghiệm:
♦ Thử nghiệm đối chứng: Là phương pháp thử
nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của việc sử
dụng nhiên liệu Biodiesel B5 đến tính năng và
phát thải của động cơ.
♦ Thử nghiệm bền:
- CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM
CH
• Thiết bị thử nghiệm:
♦ Băng thử tính năng động lực học cao
ETB lắp động cơ D243.
♦ Hệ thống đo khí thải CEB II, Smart
Sampler.
- KẾT QUẢ CHƯƠNG TRÌNH THỬ
NGHIỆM TRÊN BĂNG THỬ
• Kết quả thử nghiệm đối chứng theo đường đặc
tính tốc độ 100% tải đối với động cơ D243-B5
trước thử nghiệm bền:
♦ Công suất, suất tiêu hao nhiên liệu: Tính trung
bình cho toàn dải tốc độ, công suất tăng 1,33%,
suất tiêu hao nhiên liệu giảm 1,39%.
♦ Khí thải tính trung bình trên toàn dải thử
nghiệm: CO giảm 15,18%, CO2 giảm 2,28%, HC
giảm 4,11% và NOx tăng 3,1%.
nguon tai.lieu . vn
