燃用生物柴油對柴油機(jī)顆粒生成和排放特性研究進(jìn)展
關(guān)鍵詞：顆粒 生物柴油 理化特性 形態(tài)和結(jié)構(gòu) 柴油機(jī)
摘要：為深入研究生物柴油對柴油機(jī)顆粒排放的影響,在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,通過研究生物柴油的化學(xué)組成和物理特性,討論了生物柴油產(chǎn)生顆粒的特殊性及其對環(huán)境的影響.在此基礎(chǔ)上,從PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons,多環(huán)芳烴)的形成途徑角度簡要分析了生物柴油顆粒形成的機(jī)理,并從生物柴油的3個(gè)關(guān)鍵性質(zhì)入手,分析了其對顆粒排放的規(guī)律和影響.最后,以實(shí)際柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)的5項(xiàng)參數(shù)為基礎(chǔ),討論柴油機(jī)實(shí)際使用生物柴油對顆粒排放的影響.結(jié)果表明:①不同材料和產(chǎn)地生物柴油的理化特性和對顆粒排放的影響有很大不同,但總體有利于減少對人體和環(huán)境的有害排放.②生物柴油將改變顆粒形成過程中半揮發(fā)性物質(zhì)在微晶核表面的吸附,富氧作用也使燃燒熱解后生成的顆粒尺寸更小,減少40%~50%;同時(shí),納米結(jié)構(gòu)上的變化增加了生物柴油顆粒的反應(yīng)活性,形成了更多30 nm以內(nèi)的核態(tài)模式顆粒,更容易被人體吸收.③脂肪酸鏈的長度、不飽和度和含氧量對生物柴油顆粒排放量的減少發(fā)揮了重要作用,而柴油機(jī)參數(shù)的不同也對生物柴油的顆粒排放十分重要.④生物柴油對顆粒生成機(jī)理的關(guān)鍵在于復(fù)雜的含碳前驅(qū)物的生成路徑.使用生物柴油總體上可減少前驅(qū)物的排放量,其主要成分為四元環(huán)和五元環(huán),占總排放量的58.70%以上,但苯并蒽和艸屈分別上升了44%和340%.研究顯示,柴油機(jī)燃用生物柴油對顆粒排放有積極的一面,但在超細(xì)顆粒和某些特定前驅(qū)物控制上仍需引起高度重視.
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