生物柴油雾化特性仿真模拟及实验研究

为了研究风量对地沟油生物柴油在旋流喷嘴中雾化特性的影响规律,本文采用Fluent数值模拟与实验相结合的方法,在供给不同一二次风量的条件下,对地沟油生物柴油进行雾化过程分析。结果表明,在等温等压条件下,控制进入燃油燃烧器的总气量为定值429L/min时,不同一二次风量对油束雾滴的索特平均直径（D₃₂）、雾滴速度、雾化锥角和雾化贯穿距有较大的影响。随着一次风量的增大,雾滴的破碎时间变短,D₃₂逐渐减小,速度逐渐增大;雾化贯穿距和雾化锥角呈现先增大后减小的趋势,一次风量50L/min时达到最大值;且湍动能与一次风量大小成正比关系。风量对D₃₂影响存在一定限度,当一次风量达到30L/min时,D₃₂基本趋于稳定。对不同粒径的雾化液滴数量统计分析,得到了生物柴油的不同粒径数量密度分布及拟合经验公式,颗粒直径主要集中在25～75μm之间。     

烟气脱硫旋流喷嘴雾化特性实验研究

石灰浆液雾化喷嘴是烟气脱硫系统的关键设备.对一种简式旋流石灰浆液雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究,分析了雾化压力、浆液浓度对雾化角、雾滴粒径分布的影响规律.实验表明:浓度增加,雾化角减小;而雾化压力对雾化角影响较小,雾化角在60°～70°之间;随着雾化压力的增大,雾化流量也增大;当雾化压力大于0.09 Mpa临界雾化压...     

旋流组合式进料喷嘴雾化性能实验研究

针对6种构型的旋流组合式进料喷嘴的雾化性能进行了实验研究。采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测量了雾化粒径,同时验证了喷嘴的雾化角和各段的压降分配方案。结果显示:该旋流组合式喷嘴雾化效果较好,雾化粒径的空间分布比较均匀,各构型喷嘴在测量范围内的雾化粒径在63—76μm;喷嘴雾化粒径在流量20%操作弹性范围内的变化均在6μm之内;气液质量比从6%增加到7%会减小雾化粒径增加喷射速度;喷嘴压降分配合理,且采用四组合式旋流器以及球头双槽互击喷头的喷嘴压降分配较优。     

旋流压力式喷嘴低压喷淋液滴粒径的实验研究

以自来水为喷淋介质,对旋流压力式喷嘴低压喷淋液滴粒径进行了测试,分析了压力、喷孔直径和喷嘴流量对液滴索特平均直径(d_(SMD))的影响规律,研究了旋流压力式喷嘴液滴尺寸的分布规律。采用跨径(K)和均匀度指数(N)来揭示喷嘴低压喷淋质量。实验结果表明,d_(SMD)较大,超过250μm；d_(SMD)随喷孔直径增大而增大,随压力和喷嘴流量增大而减小；喷淋液滴尺寸分布均匀性较好,K小于0．65,N大于4。实验结果可以为旋流压力式喷嘴设计和改进提供重要的实验依据。     

基于正交设计的旋流组合式喷嘴雾化性能实验

为寻求旋流组合式喷嘴雾化性能影响因素间的优化匹配方案,在分析和总结的基础上,选取旋流器的组合方式、喷头构型、进气流量和进气方式等作为主要影响因素,通过正交设计理论,安排试验方案,采用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）对雾化性能的关键评判因素——喷雾场粒径进行了采集测量。实验结果的极差分析和方差分析表明,旋流器的组合方式对雾化粒径的影响最强,水流量次之,再次为喷头构型,而进气方式的影响最弱;此外,旋流器组合方式与喷头的交互作用产生的影响不应被忽略。     

环氧地沟油生物柴油的合成及表征

以地沟油生物柴油为原料,在无溶剂条件下,以甲酸作载氧剂,用微量浓硫酸催化制备环氧地沟油生物柴油。探究了甲酸用量、双氧水用量、反应时间、反应温度等对地沟油生物柴油环氧化的影响,通过正交实验优化工艺条件。结果表明,在转速500 r/min,反应温度50℃,按生物柴油、30%双氧水、88%甲酸、浓硫酸质量比为15∶13. 5∶2. 9∶0. 075反应3. 5 h后,得到环氧地沟油生物柴油的环氧值为5. 56%,环氧转化率为80. 03%,并采用红外光谱和核磁共振对样品进行了表征。     

地沟油生物柴油组成与燃烧排放特性研究

文章分析了地沟油生物柴油的组成及其理化性能,并通过对比试验分析了地沟油生物柴油在柴油机上使用的排放性能。结果表明:地沟油生物柴油的主要成分是C16:0、C18:0、C18:1、C18:2的脂肪酸甲酯,并且其理化性能与矿物柴油基本相当;燃烧排放尾气中CO、HC和颗粒物含量有所降低,NOx含量有所升高,可完全替代矿物柴油长期使用。     

地沟油制备生物柴油研究进展

利用地沟油制备生物柴油,既可以实现地沟油的资源化利用,又可以大大降低生物柴油的生产成本。综述了以地沟油为原料,酯交换法制备生物柴油的原理及工艺,并对各种工艺进行了比较。     

地沟油制备生物柴油的研究进展

生物柴油是一种原料广泛的可再生性燃料资源,目前世界各国正掀起开发利用生物柴油资源的热潮,与矿物柴油相比,它具有低含硫和低排放污染,可再生,优良的生物可降解性等特点,有广阔的发展前景,而原料问题是制约生物柴油产业发展的瓶颈。地沟油来源广泛,廉价易得,是制备生物柴油的良好原料。利用地沟油制备生物柴油不但可以缓解能源危机、环境污染等社会问题,还提供了废弃食用油脂的合理化利用方式、防止废弃食用油脂再次返回餐桌。文章综述了地沟油的来源及特点、生物柴油的生产技术和应用现状以及我国生物柴油行业存在的问题,并提出了相应的合理化建议。     

地沟油生物柴油流变学特性研究

生物柴油是一种可以替代矿物柴油使用的环保燃油和可再生能源,粘度是评价生物柴油流动性能的一个重要指标。文章对地沟油生物柴油和0#柴油混合的流变学特性进行研究,并确定了地沟油生物柴油的流体类型为牛顿流体,在剪切力作用下能保持很好的稳定性,其粘度不随搅拌时间的变化而变化,随浓度的增大而增加,温度的升高而降低。     

双流体喷嘴雾化特性实验

双流体雾化降温冷却技术是将气体和液体在喷嘴内部直接混合,在高压射流作用下直接雾化,雾化的小液滴气化时带走热量,从而降低工作区域温度。喷雾冷却降温系统广泛应用于养殖、高精度建筑及机械切削加工中刀具的冷却等。影响喷雾降温冷却的关键因素是雾滴粒径和雾滴运动速度。雾滴粒径越小,其总表面积越大,易于蒸发、气化,从而产生良好的降温效果;而雾滴运动速度加快则可以进一步加快工作区域的换热过程。文章利用相位多普勒粒子动态分析仪(PDA)对4种不同喷孔直径的喷嘴进行了较为详细的实验研究,获得了影响雾滴粒径和雾滴运动速度的重要因素,得到了双流体雾化喷嘴工作的最佳压力与孔径组合,为喷雾冷却降温的研究奠定了基础。     

重油燃烧器Y型喷嘴气液两相流动与雾化特性模拟

为改善重油雾化质量,针对沥青站重油燃烧器Y型喷嘴,运用CFD (Computational Fluid Dynamics)方法研究了喷嘴结构参数(混合室长度、入口直径比、入口夹角)与雾化参数(重油流量、空气入口压力、重油温度)对喷嘴气液两相流动与雾化特性的影响。结果表明,结构参数与雾化参数直接影响喷嘴内油膜厚度与气液两相速度差;不同参数下,喷嘴气耗率与液滴索泰尔平均直径的变化规律相反;综合考虑两个雾化性能指标,混合室的适宜长度为15~20 mm,入口夹角的合理范围为60°~75°,入口最佳直径比为1.0~1.1;为保证重油获得较好的雾化效果,空气入口压力应大于0.5 MPa,这为优化Y型雾化喷嘴的结构与运行参数提供了参考。     

压力旋流喷嘴雾化滴径分布的模型预测和实验

利用激光片光荧光诱导技术（PLIF）测得不同液体流量下的压力旋流喷嘴雾化滴径分布,用平均粒径约束的三参数最大熵模型对雾化滴径分布进行预测。将理论预测分布与实验结果进行拟合,得到广义伽玛参数α随着液体流量变化的一般表达式。用拟合模型对粒径分布的特点和规律进行总结,结果表明：拟合模型能很好地预测粒径的数量分布,且不受小液滴的影响;随着液体流量的增加,液滴粒径分布范围逐渐变窄,峰值液滴粒径呈线性减小趋势,峰值液滴百分数呈线性增加趋势。     

湿法脱硫旋流喷嘴雾化粒径空间分布规律

应用于湿法脱硫的旋流喷嘴孔径较大,其雾化粒径在空间上存在一定分布规律,不同于其他领域。这个规律的存在直接影响该类喷嘴本体设计和脱硫塔雾化系统设计。试验利用马尔文激光粒径分析仪,对旋流喷嘴雾化粒径空间分布规律进行了系统研究,为便于分析定义了平均粒径、粒径相对离差和单流量粒径分布平均范围。试验结果表明,大孔径旋流喷嘴的雾化粒径和雾化粒径分布随流量和流出位置的不同均呈现一定的变化规律;各流量下,在与来流夹角90°处,粒径相对离差最大,Sauter平均粒径波动较大,粒径分布范围和粒径分布平均范围均最小,这说明该处分散度小,雾化均匀性好;平均粒径与压力呈幂函数关系;单流量粒径分布平均范围与压力呈线性关系。     

废油脂预处理及制备生物柴油研究进展

介绍了废油脂的预处理工艺及我国废油脂的现状,重点阐述了国内外以废油脂为原料经碱法、酸法和酶法酯交换制备生物柴油的研究情况,并对目前存在的问题和相应的解决对策进行了简单的讨论。     

A new liquefaction method for natural gas by utilizing cold energy and separating power of swirl nozzle

A swirl nozzle with a central body was newly designed to make full use of the cold energy and separating power, and the coupling of swirling flow and condensation was realized based on a condensation model, a droplet surface tension model and a Reynolds stress model turbulence model. The flow and condensation characteristics of methane gas under supersonic swirling flow conditions were studied. The results show that the flow and condensation parameter distribution in the swirl nozzle are similar under varying swirling intensities, but the swirling performance improves with the increase in swirling intensity, and a tangential velocity is beneficial before the gas enters the nozzle. As the inlet temperature decreases or the inlet pressure increases, the liquefaction efficiency increases, and the gas condensation process can be promoted. With the advancement of the initial nucleation position and the increase in the droplet radius, the separation efficiency of the swirl nozzle increases.     

Comparative kinetics of transesterification for biodiesel production from palm oil and mustard oil

The kinetics of palm oil and mustard oil transesterification are compared. Transesterification of palm oil and mustard oil using KOH as a catalyst was performed at various reaction temperatures ranging from 40 to 60°C. The reaction steps are reversible and transesterification is favoured at elevated temperatures. The reaction step of triglyceride to diglyceride is the rate determining step (RDS) that controls kinetics of overall transesterification with activation energies of 30.2 and 26.8 kJ/mol for palm oil and mustard oil transesterification, respectively. It is found that percentage of saturated compounds play a vital role on transesterification kinetics. © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering