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亚麻油制备生物柴油及其发动机性能测试研究 生物柴油的提出背景 能源短缺和环境污染是目前人类社会所面临的巨大挑战，为了维持各国家经济的可持续发展，许多国家政府正大力开发能源的可替代产品，而生物燃料的应用和推广是现阶段解决能源替代问题的最佳手段。生物柴油是典型的“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。 什么是生物柴油？ 生物柴油于1988年诞生于德国聂耳公司，它是以菜籽油为原料，提炼而成的洁净燃油。生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性液体燃料。 国外生物柴油的发展状况 目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术。欧洲已成为全球生化柴油的主要生产地。美国、意大利、法国已相继建成生物柴油生产装置数十座。德国目前已拥有8个生物柴油的工厂，并且制定了生物柴油的标准，对生物柴油不收税。 目前我国生物柴油技术已取得重大成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术，相继建成了规模超过万吨的生产厂，这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。 我国生物柴油的发展状况 (1)具有优良的环保特性。 (2)具有较好的低温发动机启动性能。 (3)具有较好的润滑性能。 (4)具有较好的安全性能。 (5)具有良好的燃料性能。 (6)具有可再生性能。 (7)无须改动柴油机，可直接添加使用。 亚麻油制备生物柴油的优点 （1）原料成本高； （2）粘度大； （3）易被氧化； （4）腐蚀性大； （5）含水率高。 亚麻油制备生物柴油的缺点 烧杯；温度计；托盘天平；滤纸；铁架台；璃棒；电热恒温水浴锅；分液漏斗；漏斗；搅拌器。 制备亚麻油生物柴油所需的仪器 制备亚麻油生物柴油所需实验试剂 亚麻油；甲醇；KOH；磷酸. 生物柴油的制备方法 （1）在500ml烧杯中倒取200g亚麻油，再分别称取80g甲醇和2g氢氧化钾置于另外两个烧杯中，在装氢氧化钾的烧杯中接少许水溶解氢氧化钾，将氢氧化钾和甲醇的混合溶液加入亚麻油中。 （2）把配制好的溶液放入到恒温水浴锅中（ 60℃ ），然后开始搅拌计时，搅拌30—40分钟后取出来，将搅拌好的溶液放入到分液漏斗中进行静置分层。 （3）静置分离后将得到的生物柴油进行水洗中和，最后分离得到透明淡黄色生物柴就油产品即为亚麻油生物柴油。 工艺流程图如下图 生物柴油在发动机上的试验方法 本实验是在燃油以外其他的条件均相同的条件下进行的，实验用0#柴油、B20、B50、B100生物柴油在不同转数（1000，1200，1400，1600，1800 r/min）下和不同的负荷（0、40%、60%、80%、100%的）下的试验。比较各不同负荷和转数下使用0#柴油、B20、B50、B100对柴油的机经济性、动力性和排放性能的影响。 测量仪器  ZX-195单缸柴油机，DSZ-2转速数字显示仪，D-150水力测功机，FC2210智能油耗仪，南华废气分析仪和烟度计。 有效功率曲线图 ? 混入生物柴油后动力性下降，随着混入生物柴油的增加动力性下降较快。B20的动力性跟0#柴油很接近，B100动力性比B0的下降了10%左右。 ? 油耗曲线图说明生物柴油负荷特性油耗比原油高，而且随着石化柴油中混入的生物柴油的增加油耗增加较快 负荷特性燃油消耗量曲线图 速度特性燃油消耗量曲线图 生物柴油与原柴油油耗对比 在负荷特性下废气中CO含量随混入生物柴油的增加而减少，在速度特性和负荷特性中B100生物柴油的排放量都很少，比较理想。 生物柴油与原柴油CO数据对比 负荷特性CO曲线图 速度特性CO曲线图 生物柴油与原柴油HC数据对比 负荷特性HC曲线图 速度特性HC曲线图 从图中可以看出，在负荷特性和速度特性中，每种生物柴油的HC排量都比原油小，而且HC排量随着混入生物柴油的增多而减少，B100的HC含量最小。 生物柴油与原柴油NOx数据对比 负荷特性NOx曲线 速度特性NOx曲线图 在负荷小于60%的时候，原油的废气中NOx的含量要比生物柴油B20和B50的低，负荷超过60%后，原油的废气中NOx的含量要比其他三种生物柴油的高。在1200转之前，原油的废气中NOx的含量比其他三种生物柴油的要高，在1600转之后，原油的废气中NOx的含量比B20生物柴油的低，比B50、B100的要高。 结论 从以上实验结果可知随混入生物柴油的增多发动机动力性略有下降；生物柴油的油耗比原油高，而且随混入生物柴油的增多油耗增大；HC和NOx含量随生物柴油的加入明显