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时间:2020-04-17
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1、齐齐哈尔大学英文文献翻译使用碳酸二甲酯作为含氧添加剂对柴油和生物柴油排放物的对比摘要:在欧洲,新交通工具的销售中多数为柴油车。这归因于固有的燃油效率和高可靠性。从全球变暖的担忧上已经看到了用可再生能源替代化石柴油产生较低的二氧化碳(CO2)排放量的生产需求。含氧的生物柴油燃料,如油菜籽甲酯(RME)可以用在一个未修改的传统的柴油发动机中,RME燃烧产生的未完全燃烧的碳氢化合物(THCs)、一氧化碳(CO)和颗粒物(PM)的排放量低。这一结果是由于燃料本身所含氧的比重(10.8%wt)。本研究探讨用添加碳酸二甲酯(DMC)的形式来增加燃料本身含氧量对常规
2、柴油的影响。结果发现,用96%柴油和4%的DMC的混合物使氮氧化物(NOx)增加,并且碳氢化合物、CO、和PM减少到50%。有趣的是,在仅有1.1%wt的氧中,柴油里2%的DMC可以和RME燃烧产生类似的颗粒、THCs和CO排放物。DMC混合也可能有潜力减少迄今未调节致癌物的排放,如苯和1,3-丁二烯。1简介柴油发动机具有热效率高,可靠的特点,并与火花点火(SI)发动机相比提高了转矩特性。从全球变暖的问题和远离不可再生的化石燃料的需求来看,代替传统化石燃料道路运输的目标逐步实行。一个例子是生物燃料的管理[1]。很显然,生物燃料在欧洲引起了人们强烈的兴趣
3、。欧洲道路运输市场仅约为270吨(2004)。到2020年,当生物燃料管理中有10%的生物燃料替代品时,这预计将增加到325吨[2]。这可能意味着,生物燃料的生产量将不得不>大于30百万吨/年(作为生物燃料的往往是低发热率)。在10.8%wt在菜籽油甲酯(RME)的情况下,生物燃料使用的是燃料本身含氧量(目前在欧洲是最流行的)。燃烧的研究表明,燃料本身的含氧量可以辅助燃料对氧的诱导作用,因此,即使在燃料丰富地方也可以从燃料中发现可利用的氧[3-6]。在以下几个方面,提高燃烧是通过改进燃料对氧的诱导作用:改进后的混合物提高了柴油完全燃烧的可能性。最简单的
4、说法是由于氧的利用率(反应物)。当没有足够的氧的时候,以不完全燃烧为主。当然,这是不利的,因为较少的燃料燃烧意味着较低的有效功率,并且未燃烧的烃(碳氢化合物)和CO是有潜在危险的排放物。已经观察到,在使烟尘核的形成和增长减速的原因是由于氧燃料本身的含氧量[7,8]。事实上研究表明,当燃料本身氧含量在30%以上时为无烟燃烧[9,11]。有几种化合物,可用于燃料加氧。这些包括酯、醚、乙二醇、乙酸盐和碳酸盐[12]。一些研究人员已发现,有一个小差异是因为用于增加燃料中的氧的分子结构和大小导致对排放物的影响,并且这个控制因素是由氧的添加量[13-16]。13齐
5、齐哈尔大学英文文献翻译图1碳酸二甲酯(乳酸)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒的化合物,C3H6O3(图1)。对DMC的主要兴趣是由它产生的约为53%高氧比重。很多以前的研究中曾经有人试图研究燃料本身的氧含量的影响[8-18]。也许最棘手的问题是进行这些研究时,添加剂在改变各种燃料性能效果解耦。DMC对燃料的其他各种重要的特性的影响小,但仍然不理想。先前的研究已经表明DMC有减少PM,碳氢化合物,一氧化碳的排放量和在某些情况下,氮氧化物和热效率的潜力[19,20]。近年来由甲醇与氧催化氧化羰基合成法生产DMC已成为可能[21,22]。这一步已经看到了光气合
6、成DMC一个分量危险的消除。利用生物衍生的甲醇和潜在浪费的CO2来自最新一代发电站封存的超临界二氧化碳为原料,它能够以经济的方式生成DMC作为一种绿色生物燃料。以前的研究已经集中在柴油和生物柴油燃烧之间的比较[23-25]。我们已经看到,生物柴油燃料可以改善烟雾、一氧化碳和总未燃尽碳氢化合物(THCs)。但是,生物柴油燃料往往会增加氮氧化物。这项研究的主要目的是进一步推动我们对燃料本身含氧量在柴油燃烧中所扮演的角色的理解,可以通过比较柴油燃烧和含DMC和生物柴油的柴油柴油燃烧。第二个目的是检查DMC在传统化石柴油中作为含氧添加剂的潜力。2实验部分2.1
7、.发动机试验设备和实验装置实验使用单缸、泵-线-喷嘴、直喷柴油机进行,喷油时限维持在制造商的设置范围。燃料喷射器位于靠近燃烧室中心,并具有180bar的打开压力,燃烧室是碗式活塞设计。表1显示了一个详细的发动机规格,单缸柴油发动机试验台(图2)由一个晶闸管控制的直流电动机-发电机机测力计连接到测力传感器和用于装载和启动发动机。缸内压力痕迹获取由奇石乐6125B石英式压力传感器与奇石乐5011电荷放大器在通过一个360PPR增量轴编码器与记录数据采集板国家仪器的PCI-MIO-16E-4的数据来确定安装在PC上曲柄轴的位置。内部开发的LabVIEW软件基
8、于用于获得压力数据和分析燃烧参数(例如,变异系数(COV)的平均指示有效压力(IMEP)、峰值
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