Equipment Manufactring Technology NO 11, 2007寶溫下正丁醇作為乙醇-柴油混合燃料助溶劑的試驗(yàn)研究李會(huì)芬李雙定,黃錦成(廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院廣西南寧53000搞要:通過(guò)對(duì)正丁醇作助溶劑的乙罅一柴滷混合燃料的相關(guān)試驗(yàn)研究,力求找到合適的助溶劑配比比例,為乙醇一柴油混合燃料的氌定性及推廣做貢獻(xiàn)。試驗(yàn)誣明,以正丁醇為溶劑的乙騁一柴油的混合燃料可以用做柴油機(jī)的代用燃料。關(guān)簧詞:代用燃料;正丁醇;柴油機(jī);助溶劑;乙醇糶油中圖分類(lèi)號(hào):TK428文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-545X(200711-0004-02近年來(lái),由于石油煤炭等能源的過(guò)量開(kāi)采及環(huán)境問(wèn)題的醇的這種雙重性質(zhì)具有一定的排斥性因?yàn)橛团c水是相互排斥益突出,節(jié)能與環(huán)保已成為國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的兩大熱點(diǎn)問(wèn)的,因此乙醇直接與柴油混合還是較難形成均勻的混合溶液;題使汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展也面臨巨大的挑戰(zhàn)。各國(guó)在大力發(fā)展本又因?yàn)椴裼秃猩倭康姆枷銦N,形成的混合溶液穩(wěn)定性很差,國(guó)汽車(chē)工業(yè)的同時(shí),制定了相關(guān)政策法規(guī)限制汽車(chē)尾氣的排很容易出現(xiàn)分層,無(wú)法滿足作為柴油機(jī)燃料的要求放減輕環(huán)境壓力降低能源消耗,同時(shí)加大了新能源代用燃12助溶劑的選擇及可行性分析料等能源的研究投入。乙醇作為汽車(chē)燃料的研究也因此發(fā)展起助溶劑的主要作用是改善乙醇一柴油的相溶性增強(qiáng)其低來(lái)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索及大量的試驗(yàn)研究目前乙醇-汽油作為溫穩(wěn)定性保證燃燒所必須的足夠粘度值和十六烷值汽油機(jī)代用燃料的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,主要是因?yàn)橐掖季哂行粮鶕?jù)調(diào)研情況分析本試驗(yàn)選擇醇類(lèi)物質(zhì)一正丁醇作為烷值高抗爆性好理化性質(zhì)與汽油比較接近相溶穩(wěn)定性好等混合燃料的助溶劑。之所以選擇醇類(lèi)助溶劑是因?yàn)榇碱?lèi)助溶特點(diǎn)這在客觀上也推動(dòng)了乙醇-汽油在汽油機(jī)上的應(yīng)用。但劑可以增大互溶度,提高乙醇-柴油的穩(wěn)定性其主要作用機(jī)乙醇-柴油用于車(chē)用柴油機(jī)的研究進(jìn)展相對(duì)滯后這主要是因理為醇類(lèi)具有親油和親水基團(tuán),利用表面活性使乙醇一柴油形為乙醇的物理化學(xué)性質(zhì)與柴油相差較遠(yuǎn),采用混合法使乙醉與成穩(wěn)定均相體系叮。其原理為:柴油是多沸點(diǎn)的混合物而乙醇柴油相溶后其穩(wěn)定性較差,并且乙醇十六烷值比柴油小很多,,是具有單一沸點(diǎn)的化合物。它們混合后其混合物的蒸餾曲線粘度低因而影響了乙醇在柴油機(jī)上的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)乙與混合前各自的沸點(diǎn)或蒸餾曲線均有區(qū)別。以前的研究證明醇-柴油的研究主要集中在乙醇一柴油相溶穩(wěn)定性問(wèn)題上,因在醇類(lèi)中,含碳原子數(shù)越大醇與柴油的混合油的蒸餾曲線越此著力尋求開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的助溶劑解決乙醇與柴油的相溶穩(wěn)接近于柴油的蒸餾曲線。也就是說(shuō)高碳醇的物性更接近于柴定性問(wèn)題是當(dāng)前急需解決的一個(gè)主要課題。油。在研究中,正是利用了高碳醇的這一特點(diǎn)在乙醇柴油中加筆者以車(chē)用柴油機(jī)為依托,以正丁醇為助溶劑,通過(guò)不同人了一定量的正丁醇作為助溶劑。事實(shí)證明:這樣做既可以把配比比例的乙醇一柴油混合燃料的相關(guān)試驗(yàn)研究,力求找到合正丁醇作為代用燃料的一部分,又可以顯著提高乙醇與柴油的適配比的助溶劑為乙醇-柴油混合燃料的穩(wěn)定性及推廣提供互溶度通過(guò)室溫時(shí)加人不同量的正丁醇使乙醇與柴油完全些依據(jù)?；ト堋Ｍ瑫r(shí),正丁醇的碳原子數(shù)比乙醇更接近于柴油的碳原子數(shù),這符合相似相溶原理1乙醇一柴油相溶性的理論分析2乙醇一柴油的混合試驗(yàn)研究11乙醇-柴油相溶性差的理論分析乙醇-柴油相溶性差的主要原因是它們之間的理化性質(zhì)21乙醇柴油直接混合差異很大。乙醇分子中既含有烴基又有含有羥基,這也決定了乙醇-柴油直接混合后穩(wěn)定性的考察如表1所示。分層現(xiàn)乙醇具有親油(柴油汽油、煤油等)特性和親水特性的雙重性象如圖1所示質(zhì)其中親水性強(qiáng)于親油性能與水以任意比例互溶通常情況式驗(yàn)可知乙醇-柴油直接混合時(shí),相溶穩(wěn)定性較差并下醇類(lèi)中含碳量越少親水性越強(qiáng);含碳量越高親油性越好,且乙絕定性就越差。乙醇與所以與甲醇相比,乙酵親油性更強(qiáng),更易與柴油混合互溶。但乙柴油直中國(guó)煤化工CNMHG收稿日期作者筒介(1972-)女,河北定州人,研究生班學(xué)歷廣西大學(xué)講師主要研究方向內(nèi)燃機(jī)性能與排放汽車(chē)運(yùn)用工程;廣西大學(xué)教授廣西內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)4《裝備制造技術(shù)》2007年第11期1乙醇和柴油直接混合時(shí)靠的。但當(dāng)正丁醇體積比為5%以下時(shí),能保持均勻混合的時(shí)加入乙醇-柴油后搖晃混合液5min后靜置,呈良好的混合狀態(tài)間有所下降,使用體積比為5%的正丁醇,可以滿足14d以內(nèi)E10D90的混合燃料要求。再減少正丁醇的比例則混合燃料4d后即出透明溶液分層現(xiàn)分層現(xiàn)象,不能滿足使用要求因此認(rèn)為正丁醇的合適體積3d后為5%24不同溫度試驗(yàn)結(jié)果以5%正丁醇,乙醇體積分別為10%,20%,25%,30%時(shí),在-10℃,-6℃,+5.5℃,+10℃,+20℃,+30℃溫度條件下做了試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示圖1乙醇-柴油直接圖2加入助溶劑10%后的相溶情況22乙醇柴油中加入助溶劑正丁醇添加正丁醇充分播勻后,乙醇與柴油能夠很快混合成均勻的混合溶液,呈透明狀,如圖2所示,并且這種均勻穩(wěn)定狀態(tài)能夠保持達(dá)一個(gè)半月以上,表明混合燃料添加正丁醇坳溶劑后具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,完全滿足柴油機(jī)的要求正丁醇可作為乙醇田45%正丁醇,不同乙醇比例試雅結(jié)果柴油混合燃料的助溶劑。23不同正丁醇配比體積試驗(yàn)結(jié)果3試驗(yàn)結(jié)論用的正丁醇體積分別為10%,5%,3%。乙醇體積分別為10%,20%,25%,30%。試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示(1)正丁醇可以作為乙醇柴油燃料的助溶劑;一Z1(2)以正丁醇為助溶劑的乙醇-柴油的混合燃料可以用做柴油機(jī)的代用燃料;(3)助溶劑〔正丁醇)的比例越大,乙醇-柴油相溶性及混合后的穩(wěn)定性越好;(4)正丁醇的合適配比比例為5%;(5)綜合考慮正丁醇及乙醇的經(jīng)濟(jì)性,推薦樣品為Z5E25D70,Z5E20075。!趙殊廖蓉蘇鞠昭年有機(jī)化學(xué)(第2版M]北京中國(guó)林業(yè)圖3不同正丁醇配比體驗(yàn)結(jié)果由圖3可知,以乙醇占體積比為2%的混合燃料為例,當(dāng)2張克范乙醇柴油混合燃料的應(yīng)用研究柴油機(jī),20,27正丁醇體積比為10%時(shí),45d后四種混合液均沒(méi)有出現(xiàn)分層現(xiàn)(1):21-23,33.象55d后開(kāi)始出現(xiàn)分層現(xiàn)象基本說(shuō)明正丁醇作為助溶劑是可Experimental Study on Taking N-Butanlo as Cosolvent for Ethanol-diesel Blend Fuel inRoom TemperatureLI Hui-fen, LI Shuang-ding, HUANG Jin-chengCollege of Mechanical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, ChinaAbstract: The correlative experimental study on taking n-butanolo as cosolvent ethanol-diesel blend fuel is done. to find a suitable propor-tion of cosolvent ratio can achieve the stability for ethanol-diesel blend fueL. The experiment shows that the ethanol-diesel blend fuel withn-butanolo can be used as the replaceable fuel for dieselKey words: Replaceable fuel; N-butanlo; Diesel engine; Cosolvent, E thanolH中國(guó)煤化工CNMHG