(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiên liệu Biodiesel từ mỡ cá basa (Pangasius) đến hiệu suất và khí thải động cơ Diesel

L u c a Các s li u, k t qu nêu lu c công b b t k cơng trình khác Tp H Chí Minh, ngày 28 tháng 08 Nguy iii n Anh L IC tài Nghiên c u s ng c a nhiên li u Biodiesel t m cá basa n hi u su t khí th t quý th " ng nghi p bi i th c hi n Th y PGS Huy Bích ng nghi p t i B môn Công ngh K thu t ô i h c Nơng Lâm TP.HCM ki tài hồn thi n Ban Giám hi u, Phòng tài o i th c hi tài c ih c t n tình, ln t i th c hi n r t mong nh y Cô, ng l m K thu t Thành ph H Chí Minh; quý Th y ng nghi tài xin bày t lịng t Th y PGS TS Nguy n tơ môn h c r t nhi u s su t trình nghiên c u th c hi tài Xin chân thành c h nh u ki n thu n l i ng d n tài c ý ki n c a quý Th y (Cô) b n c hoàn thi H c viên th c hi n Nguy iv n Anh TÓM T T n hi n s nhu c u phát tri n c a n n kinh t , xã h i, an ninh, qu c phòng, quân s , giao thơng v n t t vai trị c c k to l n mang tính quy làm ngu ng l c gây r t nhi u h l nhiên li u hóa th ch, nhi s c n ki n ngu n tài nguyên, c n ng tìm ngu d ng l c m i n i th pin, ch ng m i n n ch v giá thành, v s c th i gian s c, công su t, M t xu c m khí h u, th nhiên li u sinh h c bi t Biodiesel nhi u Biodiesel v s n xu t ngu n nghiên c u v tính ng d ng c a nhiên t tác gi tài: Nghiên c u s ng th c hi ng c a nhiên li u Biodiesel t m cá basa (pangasius) n hi u su t khí th iv tài s n ph ch n nghiên c u nhiên li u Biodiesel t m cá tra, cá d ng nhiên li u m t EMEI Model 185N , công su t thi t k : l pha tr n 20% có m c phát th i CO gi m t th gi m 28 % m c gi m t ng v i t 1700 rpm, NOx gi m h u c kh o sát khói gi m d n m c gi m nhi u nh t 6% t cl a c hòa tr n s 5.88 kW K t qu nghiên c u cho th y nhiên li u sinh h t n nhiên ng mà m i qu c gia t n d ng nh ng s n ph m nông nghi p r ti n ho c ph ph t thay th ngu n nhiên li u có th s n xu li u sinh h c T h t t ng khí th i t c quan tâm Hi n có nh ng x t nh, s d t 1900 rpm, HC 1700 rpm, v công su t mô men xo n th n3% so v i nhiên li u diesel, s chênh l ch không nhi u K t qu nghiên c u th c nghi m cho th y r ng hịan tồn có th ng d ng nhiên li u sinh h c t m cá s d ik tc u ho nh Trong trình i chênh l ch v i nhiêu li u diesel ng gi m v ABSTRACT In the present and future period, the increase in demand and development of economy, society, security, defense, military, transportation, internal combustion engines plays an extremely important role enormous decisiveness, using internal combustion engines as a driving force causes many consequences such as exhaustion of resources, fossil fuels, environmental pollution due to engine exhaust need to care Currently there are trends in finding new sources of motivation to replace internal combustion engines, such as the use of electric motors, but there are limitations on the price, power storage issues, battery life, charging mode and charging time, capacity, Another new trend is to replace the source of renewable fuels that are biofuels Depending on the geography, climate and soil characteristics, each country takes advantage of cheap agricultural products or waste products to produce biofuels, especially Biodiesel To study the applicability of Biodiesel fuels operating internal combustion engines, the author has oriented to implement the Performance and emission study of fish oil (pangasius) fish Biodiesel in a diesel engine Biodiesel fuel from tra and basa fish fat, which is blended and used as fuel on an EMEI Model 185N engine, Max Power : 5.88 kW The research results show that this biofuel corresponding to the 20% mixing ratio has a maximum CO reduction of 50% at 1700 rpm, NOx decreases most at the maximum reduction rate being surveyed at 1000 rpm it is 10%, the smoke increases at low speed then gradually decreases the maximum decrease to 6% at 1900 rpm, HC drops 28% at 1700rpm, in terms of power and lower torque from 2% to 3% compared to diesel fuel, this difference is not much Experimental results show that it is completely possible to apply biofuel from fish fat used for internal combustion engines without changing engine structure During operation, the engine is stable as well as the emissions are different from diesel fuel in the direction of reduction vi Trang t a TRANG Quy tài Lý l ch cá nhân i L iii L ic iv Tóm t t v M cl c vii Danh sách hình x Danh sách b ng xi NG QUAN 1.1 Tính c p thi t c tài 1.2 T ng quan tình hình nghiên c c 1.2.1 Tình hình nghiên c c 1.2.2 Tình hình nghiên c c ng nghiên c u c tài 1.4 M c tiêu nghiên c u 1.5 Gi i h tài 1.6 u 1.7 N i dung k ho ch nghiên c u S LÝ THUY T 2.1 Ch tiêu k thu t c a nhiên li u diesel nh t 2.1.2 Tính t b c cháy ng t p ch t 2.2 Ch tiêu ch 2.3 ng c 11 ng c a nhiên li u diesel n s cháy ng d ng nhiên li u Biodiesel t m cá vii 12 14 15 2.4.1 Khái ni m 15 2.4.2 Thành ph n hóa h c c a m cá 15 2.4.3 M cá basa 18 2.4.4 Các ch tiêu c a Biodiesel 19 t, mô men xo n 21 2.5.1 t 22 2.5.2 t lo i cân b ng 22 2.5.3 2.6 t b ng phanh th cơng su t 23 hình phát th i c 24 2.6 hình thành CO 24 2.6 hình thành NOx 25 2.6 hình thành HC 26 2.6 hình thành b hóng 28 T L P THÍ NGHI M C HI N 3.1 Thi t l p thí nghi m 30 c hi n 34 3.3 T ng h p Biodiesel t m cá 3.3.2 35 kh i trình t ng h p Biodiesel 36 c ti n hành t ng h p Biodiesel 37 40 T QU VÀ TH O LU N 4.1 Mô men xo ng 40 4.2 Công su 41 4.3 Su t tiêu hao nhiên li u có ích 42 4.4 Phát th i CO 43 4.5 Phát th i NOx 45 m khói 46 4.7 Phát th i HC 47 4.8 Phát th i CO2 48 T LU N, KI N NGH viii NG PHÁT TRI N 50 5.1 K t lu n 50 5.2 Ki n ngh 51 5.3 ng phát tri n 51 TÀI LI U THAM KH O 52 ix DANH SÁCH CÁC HÌNH trang Hình 2.1 Quan h gi a VG,DI CN 10 Hình 2.2 So sánh góc phun c a nhiên li u diesel Biodiesel 20 Hình 2.3 Bi nhi so sánh th i gian áp su t phun gi a hai lo i nhiên li u khác Hình 2.4 S nguyên lý thi t b phanh Prony ng c a h s Hình 2.5 Hình 3.1 21 nn 23 CO 25 b trí th c nghi m Hình 3.2 B 30 -men xo n cơng su t Hình 3.3 Màn hình hi n th t Hình 3.4 Thi t b 32 mô men xo n công su t c t tiêu hao nhiên li u 33 Hình 3.5 V trí l p c m bi n áp su t 33 Hình 3.6 Màn hình hi n th áp su Hình 3.7 Thi t b n ng 33 m khói 34 n t ng h p Biodiesel t m cá basa 38 Hình 4.1: S i mơ-men xo n s d ng m u nhiên li u 41 Hình 4.2 S i cơng su t thao t l pha Biodiesel diesel thu n túy 42 Hình 3.8 khí th 32 Hình 4.3 Su t tiêu hào nhiên li u có ích c a t ng lo i nhiên li u 43 Hình 4.4 ng phát th i CO theo t l pha tr n Biodiesel 44 Hình 4.5 ng phát th i NOx theo t l pha tr n Biodiesel 45 Hình 4.6 m khói theo t l pha tr n Biodiesel 46 Hình 4.7 Phát th i HC theo t l pha tr n Biodiesel 47 Hình 4.8 Phát th i CO2 c a t ng lo i nhiên li u 48 x DANH SÁCH CÁC B NG TRANG B ng 2.1 Ch ng diesel [28] 13 B ng 2.2 Ngu n nguyên li u s d ng s n xu t Biodiesel ng v t th y s n B ng 2.3 B ng 2.4 Acid béo thu ng v t th y s n ng v t th y s n B ng 2.5 B ng 2.6 Ch ng Biodiesel theo ASTM-D6751 15 16 17 17 19 B ng 3.1 Thông s k thu t c 31 B ng 3.2 M u nhiên li u th c nghi 35 B ng 3.3 B 39 ng s n ph m xi CH Nhu c u v ng cho ngành s n xu t, giao thông v n t i, nông nghi p, n nhiên li u hóa th ch truy n th ng ph c v cho m r ng tiêu th n ki t d n D báo cho th y ng th gi i s 549 t (1 n kho ng 629 t m c tiêu th u hóa th ch ng th i v i vi c s d ng ngu n nhiêu li u hóa th ch làm cho trình tr ng nhi ng s bi nhiên li u hóa th ch phát th cacbon, CO2 d i khí h d ng ngu n ch h t Tiêu th nhiên li u hóa th ch n s suy gi m tr tiêu th s ng d u m M t thách th ng m av gây s nóng lên tồn c n vi ng nhi u ng hóa ngu n nhiên li c bi t nhiên li u sinh h c, nhiêu li u tái sinh v a góp ph n gi m áp l c khai thác nhiên li u hóa th ng th i khí th i t nhiên li u thay th s làm gi m s tác ng D u Biodiesel tr n hi u qu s c xem ngu n nhiên li u thay th pha m k thu t gi ng v i nhiên li u diesel khí th i - 6] Khai thác d u m n ngo i t hi n ngu n d u m c a Vi t Nam ngày c n ki c bi t hi n Vi t Nam ch khai thác bán d u thô Trong nhà máy l c d u Dung Qu c ch ph n r t nh ng nhiên li u s d ng xuyên b s a ch a, ngu n nhiên li u tinh l c ch y u nh p kh u ch u s bi c c a th ng ng m t ng ng giá 2200 2300 338.28 344.38 331.52 337.26 346.24 354.28 355.18 364.14 B ng s li u th c nghi m phát th i CO (%) M u Rpm 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 B0 B20 B40 B60 0.14 0.13 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.08 0.07 0.05 0.05 0.05 0.06 0.08 0.07 0.07 0.06 0.06 0.05 0.05 0.04 0.05 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 B ng s li u th c nghi m phát th i NOx (ppm) M u Rpm 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 B0 B20 B40 B60 230 258 274 290 318 345 368 380 380 388 387 350 295 275 208 240 260 282 318 347 370 382 380 388 387 352 294 276 208 234 254 270 300 325 348 362 375 366 364 336 297 260 152 190 198 238 274 293 324 336 341 332 332 294 265 228 B ng s li u th c nghi M u Rpm 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 m khói (%) B0 B20 B40 B60 67 65 64 63 60 58 54 52 53 51 49 51 52 58 74 70 69 67 62 60 53 51 48 48 47 49 53 59 80 76 75 73 66 65 54 51 48 47 47 49 55 65 88 83 83 78 74 68 65 62 60 59 60 62 65 73 B ng s li u th c nghi m phát th i HC (ppm) M u Rpm 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 B0 B20 B40 B60 285 278 272 265 250 248 242 219 165 136 100 86 72 69 253 240 228 220 206 192 187 158 122 100 72 60 50 42 220 219 216 202 190 180 176 150 92 72 40 42 24 24 209 209 206 192 186 176 174 150 92 60 28 18 12 12 10 B ng s li u th c nghi m phát th i CO2 (%) M u Rpm 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 B0 B20 B40 B60 2.2 2.3 2.4 2.6 2.7 2.7 2.8 2.9 2.9 3.0 3.0 3.1 3.2 3.3 2.2 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.8 2.9 2.9 3.0 3.1 3.2 2.1 2.2 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5 2.6 2.7 2.8 2.8 2.9 2.9 3.0 2.0 2.0 2.1 2.1 2.2 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.6 2.7 2.7 2.8 II Gi y xác nh n th c hi n t ng h p Biodiesel t m cá basa NGHIÊN C U S NG C A NHIÊN LI U BIODIESEL T N HI U SU T VÀ KHÍ TH M THE EFFECT OF BIODIESEL FUEL OBTAINED FROM PANGASIUS OIL ON DIESEL ENGINE PERFORMANCE AND EXHAUST EMISSIONS Nguyen Van Tuan Anh1, PGS.TS Ly Vinh Dat 2, PGS.TS Nguyen Huy Bich H c viên cao h c ih m K thu t Tp.HCM ih m K thu t TP.HCM ng i h c Nông Lâm TP.HCM TÓM T T Nghiên c u kh m cháy, công su t , mô men xo n, su t tiêu hao nhiên li d ng nhiên li u diesel sinh h c t m cá tra, cá basa Cùng v i khí th m khói s c nghiên c u th c nghi m m x, HC CO,CO2 diesel EMEI Model 185N , công su t thi t k : 5.88 kW Tính ng d ng c a vi c s d ng d u diesel sinh h c t d c ki m tra K t qu nghiên c u cho th y nhiên li u sinh h ng v i t l pha tr n 20% có m c phát th i CO gi m t 1700 rpm, NOx gi m h u h t t m c gi m t c kh o sát t th m d n m c gi m nhi u nh t 6% t 1900 rpm, HC gi m 28 % t 1700 rpm, M c gi m CO2 trung bình cho d u diesel sinh h c 9,03% m i t c gi ng h n h p nhiên li u B20, B40 B60 3.8%, 8.2%, 15.1% v công su t mô men xo n th n % so v i nhiên li u diesel, s chênh l ch không nhi u K t qu nghiên c u th c nghi m cho th y r ng hồn tồn có th ng d ng nhiên li u sinh h c t m cá s d ik tc ng, i chênh l ch v i nhiêu li u truy n th ng gi m T khóa: nhiên li u diesel sinh h c; m u diesel; khí th i ABSTRACT This study investigates the characteristics of combustion, power, torque, efficiency, diesel fuel consumption when using Biodiesel from catfish and basa fish fat Along with emissions such as NOx, HC, CO and CO2, smoke opacity will be studied experimentally in an EMEI Model 185N diesel engine, designed capacity: 5.88 kW The applicability of the use of Biodiesel from catfish oil and tra fish is checked The research results show that this biofuel corresponding to the 20% blend ratio has a maximum CO reduction of 50% at 1700 rpm, NOx decreases most at the maximum reduction rate surveyed at 1000 rpm it is 10%, the smoke level increases at low speed then gradually decreases the maximum decrease of 6% at 1900 rpm, HC decreases 28% at 1700 rpm, Average CO2 reduction for diesel Bio is 9.03% at all engine speeds The average reduction of B2 0, B40 and B60 fuel mixes is 3.8%, 8.2%, 15.1% In terms of power and torque, which is to 3% lower than that of diesel fuel, the difference is not much Empirical research results show that it is entirely possible to apply biofuel from fish fat used for internal combustion engines without changing engine structure During operation, the engine is stable as well as the emissions are different from the traditional fuel in the direction of reduction Keywords: Biodiesel;pangasius oil; diesel engine; diesel fuel; emission 17 GI I THI U x Biodiesel B10 B20, chút 18 t nhiên - 190 230kg/ cm2 , 210kg/cm2 Biodiesel - 6] D THI T L P THÍ NGHI M 2.1 b trí thí nghi m Phadatare [8] cho 94% cho Karanja Methyl Ester (B100) -67% trung Biodiesel Biodiesel [12,16] Trong Biodiesel Hình b trí thí nghi m 1) bình khí nén, 2) b u ch nh áp su t, 3) xy lanh chính, 4) xy lanh phanh, 5) c m bi n t , 6) m bi c m bi n áp su ng u, 12) cân, 13) l c khói, 14) thi t b m khói OP 160, 15) thi t b phân tích khí x KEG 500 Các th nghi c ti n hành m u n l c, t c nhìn th y hình máy tính, t ng vịng/ phút (rpm), cơng su -men xo b ng cách s d ng c m bi n l c C m bi n t s d c M c tiêu th nhiên li ng cân nt v sai s ± 0.1g , tr ng cân t ng h b m gi B ng Thông s k thu Model Lo EMEI 185N i , b n k , , bu t th ng nh t, làm mát b c, phun tr c ti p, xy lanh S xy lanh ng kính xy 85 mm lanh Hành trình 90 mm Cơng su t t 5.88 kW Su t tiêu hao 281.5 g/kW nhiên li u c b u th nghi m, áp su t phun, c n ga hi u chu n theo giá tr danh m nghi a, l c nhiên li u b l c nh t, nh l c i m i Các thí nghi m c th c hi nghi t 850-900 C nghi c phép ch th i tiêu th nhiên li u l i t th nghi c b u th nghi m m i Các thí nghi c th c hi n cho b n lo i nhiên li u khác nhau, b t u v c trì v i B20, B40, B60 Các th nghi m v hi u su t phát th c th c hi n m y t i i t m i b c 100 vòng/phút cho t ng lo i nhiên li u 2.2 T ng h p Biodiesel Chu n b m u: m cl yt ngu n ph ph m sau th c nghi m, phòng Ch bi n th y s n, khoa Công ngh th c ph n m cá cl yg mb n i t ng, lo i máu ch t b n b c s ch, c t lát m ng t tt 90-100 C, nghi n nh ra, l c l y m l ng, r a b ng dung d c mu i, l ng tách c l y m s ch Ti n hành t ng h p theo quy trình sau: n : xúc tác a xít Nguyên li c cho vào bình ph n ng v i t l ng : 0.2 Ti n hành gia nhi t l h n h p ph n t 550C, gi gia nhi t gi B sung xúc tác H2SO4 95% khu y tr n liên t cv it 500 600 vòng/phút gi , nhi c trì 550C Khu y gia nhi t di n m n th c hi n ph n ng este hóa axit béo t d chuy n hóa: RCOOH + C2H5OH RCOOC2H5 + H2O (1) ng gia nhi yên h n h p gi ho n h p sau c trung hòa b ng ethoxide v lo i b H2SO nh m k t thúc giai n xúc tác axit, t o di u ki n th c hi n giai 2KOH + H2SO K2SO4 + H2O (2) Gia nhi t h n h p v nhi ph n ng thích h p n ng ethoxide l i vào khu y tr n v i t 500 -600 vòng/phút kho ng gi 30 phút ng ng khu y ng ng gia nhi t n x y ph n ng chuy n este hóa gi a triglyceride ethanol t o thành ethylester Quá trình khu y s giúp tác ch t ethanol t o thành ethylester Quá trình khu y s giúp tác ch t ti p xúc t t v u su t ph n yên vòng m t gi dung d ch tách thành l p rõ r t L p ch t r c rút kh i dung d ch, sau 20 phút chi t rút m t l n L p Biodiesel thô Chu n b ethoxide: h p ch t ki m dùng c hòa tan v ng ethanol s d ng cho m i thí nghi c tính cho t ng th tích ethanol dùng theo l a ch n R a Biodiesel: Biodiesel t o thành l n xúc tác ki a dung d ch v ng trung tính Biodiesel c r a b o b t khí Thêm m t axit H3PO4 c r a Th c hi n th i b t vòng gi yên c s n ph m Biodiesel có pH trung tính màu s K T QU VÀ TH O LU N 3.1 Mô men xo n có ích Theo lý thuy t trong, mô-men xo n m ct it n Sau mt ih -men xo n gi m d n S i mô-men xo n v i vi c s d ng h n h p B0, B20, B40, B60 K t qu cho th y, mô-men xo l pha tr n h n h u có th nh nhi t tr th c a Biodiesel nh t c a nhiên li u cao ng nhiên li u gi m hi u su t th tích c n th -men xo n gi m 28 B0 26 B20 B40 B60 24 22 20 18 16 14 12 10 1000 1300 1600 1900 2200 n (vịng/phút) Hình S i mô-men xo n s d ng m u nhiên li u Xúc tác a xít nr a Biodiesel Dung d ch tách l p S n ph m sau r a Hình T ng h p Biodiesel t m cá basa i v i B20, mô-men xo c cao i nhiên li u khác g n b ng v i B0 Các giá tr mô-men xo nh c cho nhiên li u diesel (B0) lo i nhiên li u th nghi m Giá tr nhi ng c a B20 v n g n v i giá tr c a -men xo n V i th nghi m mô-men xo cn p c th c hi n t n 2300 vòng/phút, m c 100 th y hình 3, giá tr mô-men xo c t vi c s d ng i B40, B60 S chênh l ch l n nh t mô-men xo n gi a nhiên li u B0 B60 t i 1500 vòng/ t m c 24.8% Các giá tr mô-men xo n thu ct ng kho i v i B20, B40, B60 so v i m u B0.Ngoài ra, t th p c c hút vào y u làm cho h n h p khơng khí nhiên li u hịa tr n khơng t t d n s t cháy khơng hồn tồn t ng nhiên li c cung c p b n th p Biodiesel nh men xo n cho h n h p diesel sinh h c B40 B60 v n th p cho c u ki n so sánh v i nhiên li u B0 B20 3.2 Công su t có ích Do giá tr nhi ng th nh t c a Biodiesel t cháy h n h p bao g c hoàn thành hi u qu i trình cháy nhiên li u diesel Quá trình cháy tr c a h n h p kéo dài d t nh t c a h n h nhi t tr th p c a Biodiesel th i nhiên li u diesel, nên có s gi m nh mô-men xo n công su t S ph thu c c a công su t t t l ph a biodisel, m c t c c nhìn th y hình Giá tr cơng su t t a nhiên li u B60 1800 vòng/phút 3.58 kW th p nh t cho m i m u nhiên li u pha tr n v i t l công su t thu ct ml t kho ng 2,5%, i v i B20, B40, B60 M c gi m công su t trung bình cho h n h p diesel sinh h c 8.70% B0 B20 B40 B60 4.5 3.5 2.5 1.5 1000 1300 1600 1900 2200 n (vịng/phút) Hình S i cơng su t theo t l pha Biodiesel diesel Chênh l ch công su t t a nhiên li u diesel h n h p Biodiesel lên v i s ng nhiên li u sinh h c h n h p 3.3 Su t tiêu hao nhiên li u có ích (ge) Khi thí nghi , c m c tiêu hao nhiên li u theo th i gian (g/h) công su t phát c ng nhiên li u c su t tiêu hao nhiên li u có ích ge Vi c so sánh m c tiêu th nhiên li u c th i v i h n h p khác c a B20, B40, B60 nhiên li c trình bày hình Su t tiêu hao nhiên li u c a ng 0.77%, 3,38%, 5,44% cho l t B20, B40, B60 Các giá tr c a su t tiêu hao nhiên li u cao nh t c a nghi c cho nhiên li u B100 t iv i ho ng ch tồn t i, ng tiêu th nhiên li u có ích t i thi u c quan sát t i v i nhiên li u B0 t ng tiêu th nhiên li u có ích c a B0 320.80 i v i nhiên li ng tiêu th nh nh t 1800 vòng/ phút v 320.56 g/kWh ng 400 390 B0 B20 B40 B60 380 370 360 350 340 330 320 310 300 1000 1300 1600 1900 2200 n (vịng/phút) Hình Su t tiêu hao nhiên li u có ích theo t l pha Biodiesel diesel i v i nhiên li u B40 B60, su t tiêu hao nhiên li u t i thi c tìm th y 1900 vòng/phút Các giá tr 330.62 g/kWh, i v i ho y t i, có th phân bi t s khác bi gi a h n h p diesel Biodiesel Nó có th k t h p y u t nh nhi ng c a Biodiesel th a h n h p so v ng i v i ho ng c y t i, t t tiêu hao nhiên li u có ích c c quan sát th so v i lo i nhiên li u khác bao g m c nhiên li u diesel Nó có th ng oxy nhiên li u, tính ch t c c ph n ng d ns t cháy hoàn t th p 3.4 Phát th i CO S bi i c a phát th i CO trình th c nghi d ng B20, c so sánh v i nhiên li u B0 hình Q trình hịa tr n nhiên li u vào khí n p b ng b i nh ng khó u hịa tr n t th nh c a Ngồi ra, h n h p giàu nhiên li u c t o ch toàn t i ho c t i n n nhi u t cháy ng oxy phân t diesel sinh h c ns t cháy hoàn toàn s a [4,11,12,14] Diesel sinh h ng oxy nhi nhiên li u d n s t cháy hoàn h ng khí th i m s d ng Biodiesel 0.16 0.14 B0 B20 B40 B60 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 n(vịng/phút) Hình Phát th i CO theo t l pha tr n Biodiesel ng khí th i CO gi c trì có th oxy v n có nhiên li u sinh h c Trung bình gi m kho ng 42,9%, 61,9%, ng v i B20, B40, B60 so v i nhiên li c v i oxy khơng khí, oxy nhiên li y nhanh t cháy t bên ki u phun giàu nhiên li u M t cháy hoàn h l n t phân t diesel sinh h c lý vi c gi ng khí th i CO th y hình giá tr phát th u gi m s d ng nhiên li u B40 li u khác 3.5 Phát th i NOx Tth c nghi m s li u cho th y phát th i NOx m ho c g n b ng v i diesel thu n túy S bi i c a phát th i NOx ng v i t m y t i, i v i lo i nhiên li nghi c trình bày hình K t qu th c nghi m cho th y gi m kho ng 1.2%, 5,3%, 10,3% cho l t B20, B40, B60 so v i B0 Nh ng bi i phát th i NOx c a t l hoàn tr n cho th ng ng t v i nhiên li u diesel 400 su t tiêu th nhiên li u nhi u nh t dãy t ng phát th i HC gi m d n cho t t c m u nhiên li u v i t n t n t xi lanh, nhi t 300 B0 B20 B40 B60 250 200 150 100 50 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 350 n (vòng/phút) 300 Hình ng phát th i HC theo t l pha Biodiesel diesel 250 200 B0 B20 B40 B60 150 100 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 n (vịng/phút) Hình ng phát th i NOx theo t l pha tr n Biodiesel ng khí th i NOx cao nh t m y c ghi nh n b i m u nhiên li u B20 c cung c p v i oxy sinh t nhiên li u v c trình t cháy nhanh hoàn h nh ng ý r ng oxy sinh t nhiên li u có hi u qu c cung c p v i khơng khí q trình s n xu t NOx t 3.6 Phát th i HC Lý c a vi c gi m phát th i HC cho th y oxy ngu n cung c p diesel sinh h cho trình oxy hóa ph n h n h p c a nhiên li u khơng khí T t c m u nhiên li u t o m c phát th i HC cao t p B i nh c oxy hóa c a HC lên t có s gi ng phát th i HC [4,14] Nh i v phát th i HC theo nt i v i nhiên li u diesel tiêu chu n, nhiêu li u v i t l pha Biodiesel c th hi n hình Trung bình phát th i HC gi m kho ng ng v i B20, B40, B60 so v i nhiên li ng phát th i HC t B20, B40, B60 th v i d u diesel Lý gi m HC cho diesel sinh h c, diesel sinh h c ch a thêm oxy giúp c i thi t cháy 3.7 Phát th i CO2 CO2 t n t i gi a s n ph m khí th i m t thông s quan tr th hi n t cháy hồn tồn Khi t xốy l c c a khơng khí n ng lên k t h p v i oxy d u diesel sinh h vào ph n ng c a nhiên li u xi lanh 90 ng phát th i CO2 s 85 ng CO gi m B0 80 B20 B40 B60 75 3.5 B0 B20 B40 70 B60 65 3.1 60 55 2.7 50 45 1000 2.3 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 n (vịng/phút) 1.9 Hình 10 Biodiesel 1.5 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 m khói theo t l pha tr n 2400 n (vịng/phút) Hình ng phát th i CO2 theo t l pha tr n Biodiesel ng khí th i CO2 c diesel ch y b ng h n h p Biodiesel nhiên li c th hi n hình ng khí th i CO2 h n h p diesel sinh h c th p i diesel M c gi m CO2 trung bình cho d u diesel sinh h c 9,03% m i t c t ng khí th i CO2 th p nh c quan sát th i v i B60, t ng khí th i CO2 th p nh c tìm th y cho B60 Ph n ng cacbon nhiên li u ng phát th i CO2 s d ng h n h p nhiên li u th p i nhiên li u diesel M c gi m trung ng h n h p nhiên li u B20, B40 B60 3.8%, 8.2%, 15.1% m khói S m i v i lo i nhiên li c trình bày hình 10 c báo cáo b i [4,11] r ng nhiên li n cháy tr hi ng phát th i h t th m c t i cao T hình 10, có th nh n th y r ng ng phát th i v i B40 B60 so sánh v i nhiên li u B0 B20 T hình 10 y r ng v i t l pha 20% nhiêu li u sinh h c vào diesel ng phát th i khói g n b ng v i nhiên li u ng ng ng v i B20, B40, B60 so v i nhiên li u diesel K T LU N K t qu cho th y v i s at l pha tr n h n h p, mô-men xo n, công su m, su t tiêu hao nhiên li u i NOx, CO, CO2 u gi m Có th Biodiesel có ph n ng h m khói l i có s i v i B20, mô-men xo n công su t, su t tiêu hao nhiên li u g n i nhiên li u diesel i s ngh nghiên c u ti p theo nghiên c u gi nh t, quy mô s n xu t Biodiesel l u qu s TÀI LI U THAM KH O [1] International Energy Outlook 2013 With Projections to 2040, July 2013 [2] Veltman MK, Karra PK, Kong SC Effects of Biodiesel Blends on Emissions in Low Temperature Diesel Combustion Fuel Processing Technology 133 (2015) 152 160 [3] D Kannan, S Pachamuthu, M.N Nabi, J.E Hustad, T Løvås, Theoretical and experimental investigation of diesel engine performance, combustion and emissions analysis fuelled with the blends of ethanol, diesel and jatropha methyl ester, Energy Convers Manage 53 (2012) 322-331 [4] G Sakthivel, G Nagarajan, M Ilangkumaran, Aditya Bajirao Gaikwad, Comparative analysis of performance, emission and combustion parameters of diesel engine fuelled with ethyl ester of fish oil and its diesel blends, Fuel 132 (2014) 116 124 [5] R.P.Rodríguez, Y.S.Borroto, E.A.M.Espinosa, S Verhelst, Assessment of diesel engine performance when fueled with Biodiesel from algae and microalgae: An overview, Renewable and Sustainable Energy Reviews 69 (2017) 833 842 [6] H Wei, C.Yao , W.Pan, G Han, Z Dou, T Wu, M Liu, B Wang, J Gao, C.Chen, J.Shi, Experimental investigations of the effects of pilot injection on combustion and gaseous emission characteristics of diesel/methanol dual fuel engine, Fuel 188 (2017) 427 441 [7] Lin CY, Li RJ Fuel properties of Biodiesel produced from the crude fish oil from the soapstock of marine fish Fuel Process Technol 2009;90:130 [8] H Raheman, A.G Phadatare, Diesel engine emissions and performance from blends of karanja methyl ester and diesel, Biomass Bioenerg 27 (2004) 393-397 [9] F Wu, J Wang, W Chen, S Shuai, A study on emission performance of a diesel engine fueled with five typical methyl ester Biodiesels, Atmos Environ 43 (2009) 1481 - 1485 [10] P.K Sahoo, L.M Das, M.K.G Babu, P Arora, V.P Singh, N.R Kumar, T.S Varyani, Comparative evaluation of performance and emission characteristics of jatropha, karanja and polanga based Biodiesel as fuel in a tractor engine, Fuel 88 (2009) 1698-1707 [11] H.Aydin , H Bayindir, Performance and emission analysis of cottonseed oil methyl ester in a diesel engine, Renewable Energy 35 (2010) 588 592 [12] Z Utlu, M.S Koỗ ak, The effect of Biodiesel fuel obtained from waste frying oil on direct injection diesel engine performance and exhaust emissions, Renew Energ 33 (2008) 1936-1941 Biodiesel production from waste chicken fat based sources and evaluation with Mg based additive in a diesel engine, Renew Energ 35 (2010) 637- 643 [14] Behcet R Performance and emission study of waste anchovy fish Biodiesel in a diesel engine Fuel Process Technol 2011;92:1187 94 [15] A Gharehghani, R Hosseini, M Mirsalim, T Yusaf, A computational study of operating range extension in a natural gas SI engine with the use of hydrogen, Int J Hydrog Energ 40 (17) (2015) 5966-5975 [16] Swaminathan C, Sarangan J Performance and exhaust emission characteristics of a CI engine fuelled with Biodiesel (fish oil) with DEE as additive Biomass Bioenergy 2012;39:168 74 [17] c Y n, Nguy n Trung Kiên, Nguy li u diesel sinh h c B10, n ch tiêu kinh t diesel B2 b th AVL- ETC, T p chí Khoa h c công ngh , 30/06/2014 ng c a nhiên ng c a [18] n Ng c C nh, Lê Xuân Chí, Nghiên c u th c nghi m c a góc phun s m nhiên li n ch tiêu kinh t ng c chí Khoa hoc-Cơng ngh Th y s n, s 2/2016 Tác gi ch u trách nhi m vi t: H tên: Nguy n Anh : n tho i: 0977734904 Email: nvtanh@hcmuaf.edu.vn ng p S K L 0 ... ng 3.2 M u nhiên li u th c nghi STT T l pha % diesel % Biodiesel Tên m u th 100% diesel 0% Biodiesel B0 80% diesel 20% Biodiesel B20 60% diesel 40% Biodiesel B40 40% diesel 60% Biodiesel B60... n xu t Biodiesel - Biodiesel - 1.7 N i dung k ho ch nghiên c u tài bao g m - i n T ng quan : n i du c nghiên c v Biodiesel ng nghiên c u Biodiesel t m cá c u tro basa, gi i h n c a nghiên c... u diesel Góc phun nhiên li u Biodiesel Hình 2.2 So sánh góc phun c a nhiên li u diesel Biodiesel nh t c a Biodiesel i nhiên li u diesel góc phun s h n Khi nhi nhiên li u t th i gian phun c a nhiên