Nhiên liệu thay thế sử dụng trên động cơ diesel biodisel từ dầu thực vật

PHẦN MỞ ĐẦU...................................................................................................................31.Mục tiêu.....................................................................................................................................................32.Nhiệm vụ....................................................................................................................................................33.Đối tượng nghiên cứu.................................................................................................................................34.Phương pháp nghiên cứu............................................................................................................................3PHẦN NỘI DUNG.........................................................................................................................4CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ NHIÊN LIỆU BIODIESEL..................................................................41. Lí do chọn đề tài........................................................................................................................................42. Lịch sử phát triển của nhiên liệu Biodiesel...............................................................................................43. Nhiên liệu Biodiesel là gì?........................................................................................................................54. Phân loại Biodiesel....................................................................................................................................55. Tính chất của Biodiesel.............................................................................................................................56. Các phương pháp và quy trình công nghệ sản xuất Biodiesel..................................................................6CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT...........................................62.1 Đặc điểm dầu thực vật trong sản xuất Biodisel.....................................................................................6 2.1.1 Nguồn cung cấp từ dầu thực vật.....................................................................................................6 2.1.2 Đặc điểm, tính chất lí hóa của Biodiesel từ dầu thực vật................................................................7 2.1.3 Thành phần hóa học của dầu thực vật......................................................................................7892.2 Sản xuất Biodiesel từ dầu thực vật (cây dầu mè – Jatropha) ...............................................................9 2.2.1 Sơ lược về cây Jatropha.................................................................................................................9 2.2.2 Quy trình ép hạt Jatropha........................................................................................................1011 2.2.3 Thành phần và chỉ tiêu kỹ thuật dầu Jatropha.........................................................................11122.3 Ưu điểm của Biodiesel từ dầu thực vật...........................................................................................12132.4 Nhược điểm của Biodiesel từ dầu thực vật..........................................................................................132.5 Tình hình sản xuất và sử dụng Biodiesel từ nguyên liệu dầu thực vật tại Việt Nam và trên thế giới14152.6 Định hướng phát triển của Biodiesel....................................................................................................15 CHƯƠNG 3: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT163.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động.......................................................................................................16173.2. Một số loại động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu Biodiesel....................................................171819

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM  KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN MƠN NGUN LÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TÌM HIỂU VỀ NHIÊN LIỆU THAY THỂ SỬ DỤNG TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL – BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT GIẢNG VIÊN HD: PGS.TS LÝ VĨNH ĐẠT SINH VIÊN THỰC HIỆN: PHẠM NGỌC THẠCH – 19145488 (Lớp thứ 2, tiết - 9) Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng - 2021 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.Mục tiêu 2.Nhiệm vụ 3.Đối tượng nghiên cứu .3 4.Phương pháp nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG .4 CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ NHIÊN LIỆU BIODIESEL Lí chọn đề tài Lịch sử phát triển nhiên liệu Biodiesel .4 Nhiên liệu Biodiesel gì? Phân loại Biodiesel 5 Tính chất Biodiesel Các phương pháp quy trình cơng nghệ sản xuất Biodiesel CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT 2.1 Đặc điểm dầu thực vật sản xuất Biodisel 2.1.1 Nguồn cung cấp từ dầu thực vật 2.1.2 Đặc điểm, tính chất lí hóa Biodiesel từ dầu thực vật 2.1.3 Thành phần hóa học dầu thực vật 7-8-9 2.2 Sản xuất Biodiesel từ dầu thực vật (cây dầu mè – Jatropha) .9 2.2.1 Sơ lược Jatropha .9 2.2.2 Quy trình ép hạt Jatropha 10-11 2.2.3 Thành phần tiêu kỹ thuật dầu Jatropha .11-12 2.3 Ưu điểm Biodiesel từ dầu thực vật 12-13 2.4 Nhược điểm Biodiesel từ dầu thực vật 13 2.5 Tình hình sản xuất sử dụng Biodiesel từ nguyên liệu dầu thực vật Việt Nam giới14-15 2.6 Định hướng phát triển Biodiesel 15 CHƯƠNG 3: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT16 3.1 Cấu tạo nguyên lí hoạt động .1617 3.2 Một số loại động đốt sử dụng nhiên liệu Biodiesel 17-1819 KẾT LUẬN .20 Lời nói đầu Có thể nói, phương tiện vận tải ngành quan trọng lĩnh vực kinh tế góp phần vào cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Phương tiện vận tải có vai trị lớn việc vận chuyển người hàng hóa nhiên gây nhược điểm lớn khí thải gây nhiễm mơi trường Trong đó, nguồn ngun liệu hóa thạch dần cạn kiệt, ước tính trữ lượng dầu mỏ giới đến năm 2050 cạn kiêt Nhưng hoạt động sinh hoạt ngày người cần lượng, điều thúc đẩy nhà nghiên cứu phải tìm nguồn nhiên liệu thay cho xăng, dầu Từ đó, nguồn “nhiên liệu sạch” –nhiên liệu Biodiesel thay ô tô đời để giảm khí độc thải mơi trường, tiểu luận tìm hiểu kĩ Biodiesel từ dầu thực vật PHẦN MỞ ĐẦU 1.Mục tiêu: Hiểu rõ lịch sử cải tiến, ưu nhược điểm so với nhiên liệu Diesel truyền thống, cách điểu chế, khả ứng dụng giới ứng dụng động Biodiesel 2.Nhiệm vụ: Tìm hiểu cách tổng quan sâu nhiên liệu sinh học (Biodiesel) từ dầu thực vật 3.Đối tượng nghiên cứu: Biodiesel tìm hiểu sâu nhiên liệu Biodiesel từ dầu thực vật 4.Phương pháp nghiên cứu: Thông qua môn học nguyên lí động đốt trong, sách, mạng, báo đài, để tìm hiểu sâu nhiên liệu sinh học (Biodiesel) PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ NHIÊN LIỆU BIODIESEL: Lí chọn đề tài: Trong xã hội phát triển nay, động đốt có vai trị quan trọng lĩnh vực, công nghiệp, nông nghiệp, kinh tế thảo mãn nhu cầu sống Lợi ích mà động đốt mang lại nhiều song nguồn khí xả gây nên nhiễm bầu khí gây hiệu ứng nhà kính Theo ước tính, khí thải gây cho bầu khí khoảng 80% CO, 60% HC, 40% NOx Nguyên nhân chủ yếu chất thải từ nhà máy, khí thải từ phương tiện giao thông đường bộ, đường sắt, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng đặc biệt ô nhiễm khơng khí ảnh hướng lớn đến bầu khí gây nên hệ lụy vô nghiêm trọng đặc biết đến sức khỏe người Theo thống kê từ tổ chức Y tế giới WHO (năm 2016) nhiễm khơng khí làm 4,2 triệu người chết sớm Việc tìm kiếm loại nhiên liệu, lượng giải vần đề nhiễm khơng khí mà cịn chủ động nguồn nhiên liệu, hạn chế phụ thuộc vào biến động giới Vì vậy, tiểu luận chọn đề tài nghiên cứu giải pháp ứng dụng nhiên liệu biodiesel thay cho nhiên liệu động diesel Lịch sử phát triển nhiên liệu Biodiesel: Khoảng năm 1800, Biodiesel bắt đầu sản xuất, thời điểm người ta chuyển hóa dầu thực vật để thu glyxerol ứng dụng làm xà phòng thu phụ phẩm methyl ethyl este gọi chung biodiesel Ngày 10/08/1893 lần Rudolf Diesel sử dụng động chạy dầu thực vật ông tự sáng chế Năm 1912, ông dự báo: “ Hiện việc dùng dầu thực vật cho nhiên liệu động không quan trọng, tương lai, loại dầu chắn có giá trị khơng thua sản phẩm nhiên liệu từ dầu mỏ than đá “ Đến năm 1930 1940, dầu thực vật sử dụng nhiên liệu Diesel tình trạnh khẩn cấp Vào năm 1980, Caterpilla Brazil sử dụng hỗn hợp 10% dầu thực vật cho động diesel mà khơng có thay đổi thay Tháng năm 1982, Hội nghị giới việc sử dụng dầu thực vật diễn Fargo, phía nam Dakota Năm 1982 năm đáng ghi nhận năm bắt đầu sử dụng dầu ăn phế thải, thời điểm Viện Hóa hữu Graz (Áo) sử dụng este dầu hạt cải Trong năm 1989– 1990, dự án đầu tư phủ Áo “Sản xuất biodiesel chất lượng cao từ dầu ăn phế thải” thực Đến năm 2003, có quy trình tiên tiến cho việc sản xuất biodiesel từ dầu thực vật dầu ăn phế thải công bố Nhiên liệu Biodiesel gì? Biodiesel (Diesel sinh học) loại nhiên liệu lỏng có tính tương tự sử dụng thay cho loại dầu diesel truyền thống Biodiesel điều chế cách dẫn xuất từ số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường thực thông qua q trình transester hóa cách cho phản ứng với loại rượu phổ biến methanol Hình 1:Biodiesel Phân loại Biodiesel: Tùy theo loại nguyên liệu người ta chia thành: - Dầu thực vật: + RME: Methyl este cải dầu + SME: Methyl este dầu đậu nành hay dầu hướng dương + PME: Methyl este dầu dừa hay dầu hạt cau - Mỡ động vật: + Mỡ gia súc từ lị giết mổ quy trình sản xuất có thịt + Mỡ cá từ quy trình chế biến thủy hải sản Tính chất Biodiesel: Dầu thực vật mỡ động vật nguồn chứa acid béo-có mạch hydrocarbon khác nhau, liên kết với phân tử glycerol liên kết este Bảng :So sánh tính chất biodiesel với diesel giảm thiểu lưu huỳnh Các phương pháp quy trình cơng nghệ sản xuất Biodiesel: - Các phương pháp chuyển dầu mở thành nhiên liệu sử dụng được: + Phương pháp pha loãng + Phương pháp nhiệt phân + Phương pháp tạo vi nhũ tương + Phươngng pháp transester hóa sản xuất biodiesel: Tính chất Biodiesel Diesel giảm thiểu lưu huỳnh (Ultra-low sulfur diesel) Điểm bốc cháy, 0C Chỉ số cetane Lưu huỳnh, ppm Khối lượng riêng tương đối, 15 0C Độ nhớt động học 40 0C, mm2/s Nhiệt trị, kJ/kg 130 55