生物油的穩(wěn)定性提升及乳化研究.pdf

1、生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)是目前最有前景的生物質(zhì)能利用技術(shù)之一。該技術(shù)將生物質(zhì)原料快速高效地轉(zhuǎn)化為生物油，但生物油獨特的理化性質(zhì)阻礙了其工業(yè)化推廣和應(yīng)用:一方面，生物油的化學(xué)組成十分復(fù)雜，且易于發(fā)生老化反應(yīng)，不宜長時間儲存;另一方面，生物油的燃料品質(zhì)較低，影響了其在內(nèi)燃機等動力設(shè)備上的應(yīng)用。基于這些客觀存在的問題，本文主要進行了以下兩個方面的研究:
　　 1、混合醇添加劑改善生物油的穩(wěn)定性
　　 將甲醇、乙醇分別與辛醇混合，

2、添加至生物油中，研究加入混合醇后生物油水分與運動粘度等理化性質(zhì)隨時間的變化規(guī)律，探討混合醇對生物油穩(wěn)定性的影響，并與加入單一甲醇或乙醇的生物油對比。結(jié)果表明:混合醇抑制生物油水分增長的效果優(yōu)于單一醇。加入混合醇后，生物油的水分增長率分別為4.85％和4.79％，低于添加單一甲醇或乙醇時的水分增長率(分別為7.66％和7.76％)，均低于原始生物油的水分增長率9.88％;同時，添加混合醇生物油運動粘度的增長率在4.80％-5.30％，低于

3、添加單一醇生物油的6.80％-7.25％，與生物油空白組相比，粘度增長率降低了40％左右。生物油儲存(6周)前后的GC-MS分析表明:生物油在加入醇類添加劑后，含量較多的醛酮類物質(zhì)和羧酸類物質(zhì)與醇發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致它們在生物油中的含量降低;同時，醇的加入稀釋了易老化組分的濃度，從而在一定程度上減緩了其參與的化學(xué)反應(yīng)。對于加入混合醇添加劑的生物油，除了上述抑制老化反應(yīng)的因素，辛醇特殊的分子結(jié)構(gòu)對生物油有一定的均相作用，可以乳化其中的某些組分，

4、減緩大分子物質(zhì)的生成，這也在一定程度上改善了生物油的穩(wěn)定性。
　　 2、生物油和化石燃油的乳化
　　 在辛醇的作用下，將生物油與柴油進行乳化，靜置分層得到上層的乳化油。在一定的比例下(生物油∶柴油∶辛醇=1∶1∶1)，生物油進入乳化油中的質(zhì)量百分數(shù)(萃取率)可高達45％左右。對乳化油的理化性質(zhì)進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與原始生物油相比，乳化油的燃料品質(zhì)有明顯提升，如含水率從23.45％降低到約3％，運動粘度從14.75mm2/

5、s降低到5mm2/s左右，酸度僅為原生物油的四分之一左右，熱值更接近于化石燃油。為了降低生物油的乳化成本，作者研究了辛醇與乙醇等小分子醇的混合乳化劑對生物油乳化行為的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)辛醇與小分子醇的比例為9∶1時，生物油的萃取率在40％左右，乳化油的燃料性質(zhì)接近于辛醇單獨作為乳化劑時所得到的乳化油。
　　 作者同樣對生物油與汽油的乳化效果進行了實驗研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辛醇單獨作為乳化劑時，得到與柴油類似的乳化規(guī)律:生物油進入乳化油