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用于交通运输业之外,美国一些城市如纽约市规定取暖用油必须包含至少2%的生物柴油,以 改善空气质量。 2.2与传统石油基柴油的对比 (1)生物柴油的理化性质与国V柴油基本相似,其密度、粘度、闪点、十六烷值略有升高, 低热值有所下降,硫含量明显高于国V柴油。 (2)生物柴油的高含氧量使柴油机NOx比排放有所升高,但整体升幅不大。 (3)随着生物柴油混合比例升高,THC和CcO排放降幅增大,这与生物柴油含氧量相关。对 每种燃料,THC和cO都与燃烧持续期高度相关。 (4)与纯柴油相比,柴油机燃用生物柴油后总颗粒数浓度和核态颗粒数浓度有所升高,而聚 集态颗粒数浓度有所下降。核态颗粒数上升与生物柴油粘度高以及硫含量高相关,聚集态颗 粒数下降与生物柴油的高含氧量相关。 3生物柴油存在的问题 3.1本身特性原因 (1)NOx排量高。众所周知,富氧是NOx生成的条件之一。而生物柴油氧含量较高,燃用 时会使柴油机的NOx排放量明显增加,这也是生物柴油排放特性中唯一差于石化柴油的指标。 (2)黏度大、安定性差。生物柴油黏度较大且分子中含有不稳定的双键,长期使用会在油路 中发生聚合反应,生成大分子胶状物质,引起燃料系统结胶,滤清器和喷油嘴堵塞。这两个 问题极大地限制了生物柴油的实际应用。 (3)对器件的腐蚀性强。若生物柴油质量不达标,残留的微量甲醇与甘油容易腐蚀金属材料 和密封圈、燃油管等橡胶零件。另外生物柴油对合成橡胶和天然橡胶有软化和降解作用,使 其与汽车油路、油箱和油泵系统密封件的相容性差。 3.2原料和成本的问题 生物柴油制备成本有75%为原料成本,推广生物柴油的产业化的关键就是降低成本,可采 用来源丰富、稳定、价格低廉的原料,因此可以考虑选择一些含油率高的植物(如蓖麻树、 黑皂树、油桐树等)作为原料来源。 参考文献: [1]李耀鹏.甲醇/柴油活性控制压燃式发动机的数值研究及热力学分析D].大连理工大学,2017. [2]李莉,王建昕,肖建华,王志,杨文明.车用柴油机燃用棕榈生物柴油的颗粒物排放特性研究 中国环境科学,2014,34(10):2458-2465.用于交通运输业之外,美国一些城市如纽约市规定取暖用油必须包含至少 2%的生物柴油,以 改善空气质量。 2.2 与传统石油基柴油的对比 (1)生物柴油的理化性质与国 V 柴油基本相似,其密度、粘度、闪点、十六烷值略有升高, 低热值有所下降,硫含量明显高于国 V 柴油。 (2)生物柴油的高含氧量使柴油机 NOx 比排放有所升高,但整体升幅不大。 (3)随着生物柴油混合比例升高,THC 和 CO 排放降幅增大,这与生物柴油含氧量相关。对 每种燃料,THC 和 CO 都与燃烧持续期高度相关。 (4)与纯柴油相比,柴油机燃用生物柴油后总颗粒数浓度和核态颗粒数浓度有所升高,而聚 集态颗粒数浓度有所下降。核态颗粒数上升与生物柴油粘度高以及硫含量高相关,聚集态颗 粒数下降与生物柴油的高含氧量相关。 3 生物柴油存在的问题 3.1 本身特性原因 (1) NOx 排量高。众所周知,富氧是 NOx 生成的条件之一。而生物柴油氧含量较高,燃用 时会使柴油机的 NOx 排放量明显增加,这也是生物柴油排放特性中唯一差于石化柴油的指标。 (2)黏度大、安定性差。生物柴油黏度较大且分子中含有不稳定的双键,长期使用会在油路 中发生聚合反应,生成大分子胶状物质,引起燃料系统结胶,滤清器和喷油嘴堵塞。这两个 问题极大地限制了生物柴油的实际应用。 (3)对器件的腐蚀性强。若生物柴油质量不达标,残留的微量甲醇与甘油容易腐蚀金属材料 和密封圈、燃油管等橡胶零件。另外生物柴油对合成橡胶和天然橡胶有软化和降解作用,使 其与汽车油路、油箱和油泵系统密封件的相容性差。 3.2 原料和成本的问题 生物柴油制备成本有 75%为原料成本,推广生物柴油的产业化的关键就是降低成本,可采 用来源丰富、稳定、价格低廉的原料,因此可以考虑选择一些含油率高的植物(如蓖麻树、 黑皂树、油桐树等)作为原料来源。 参考文献: [1]李耀鹏. 甲醇/柴油活性控制压燃式发动机的数值研究及热力学分析[D].大连理工大学,2017. [2]李莉,王建昕,肖建华,王志,杨文明. 车用柴油机燃用棕榈生物柴油的颗粒物排放特性研究[J]. 中国环境科学,2014,34(10):2458-2465
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