20447

۲۰۴۴۷

بررسي تجربي، مدلسازي و تعيين مشخصات سوختي مخلوط بيواتانول-ديزل-بيوديزل روغن پسماند ماهي

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

۱۳۹۴-۱۳۹۸

۱۳۹۷/۱۱/۱۳

دكتر محمد امين ثباتي

دكتر برات قباديان

مهندسي شيمي

در اين تحقيق، سوخت زيستي بيوديزل از روغن ضايعات ماهي با ماهيت پسماند وغير خوراكي با استفاده از روش ترانس استريفيكاسيون توليد گرديد. سپس با استفاده از بيوديزل توليدي(۱۰۰B) و همچنين بيواتانول (۱۰۰E) ۹ تركيب سوخت متشكل از بيوديزل-پتروديزل-بيواتانول توليد گرديد. اين تركيبات (۵E۵B ۱۰E۵B ۱۵E۵B ۵E۵/۱۲B ۱۰E۵/۱۲B ۱۵E۵/۱۲B ۵E۲۰B ۱۰E۲۰B ۱۵E۲۰B ) به همراه پتروديزل خالص (۱۰۰D) و بيوديزل توليد شده براي تعيين خواص شيمي‌فيزيكي اعم از گرانروي، چگالي، نقطه اشتعال، نقطه ابري شدن، نقطه ريزش، ارزش حرارتي و پايداري فازي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحقيق نشان دهنده تاثير مثبت تركيب بيوديزل و بيواتانول بر خواص شيمي-‌فيزيكي مخلوط‌هاي نهايي بود. سپس تركيبات ساخته شده مورد آزمايش موتوري براي تعيين تاثير استفاده از اين سوخت بر عملكرد و انتشار آلاينده‌هاي اگزوز موتور ديزل تك‌سيلندر درشرايط بار كامل و دور rpm۱۸۰۰ قرار گرفت. گشتاور موتور به طور ميانگين ۴۵/۲ درصد نسبت به سوخت پتروديزل كاهش داشته و نزديك‌ترين گشتاور به گشتاور پتروديزل مربوط به تركيب ۵E۵B مي‌باشد. ميانگين توان توليد شده موتور نسبت به پتروديزل ۱۷/۹ درصد كاهش داشت و بهترين توان توليد شده متعلق به تركيب ۵E۵B و ۱۰E۵B مي‌باشد. ميانگين مصرف سوخت ترمزي نسبت به پتروديزل ۴۴/۱۰ درصد افزايش داشت. همچنين ميانگين بازده حرارتي نمونه‌هاي ساخته شده ۳۵/۲ درصد كاهش را نسبت به پتروديزل نشان دارد. آزمون سنجش آلايندگي براي تعيين ميزان انتشار آلاينده‌هاي مونوكسيد كربن، دي اكسيد كربن، هيدروكربن‌هاي نسوخته (UHC) و اكسيدهاي نيتروژن(NOx) انجام پذيرفت. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه استفاده از سوخت متشكل از بيوديزل-پتروديزل-بيواتانول با بيوديزل توليد شده از روغن ضايعات ماهي مي تواند به طور ميانگين آلاينده هاي CO و UHC را به ترتيب ۵۵/۵۰ درصد و ۸۷/۴۳ درصد نسبت به انتشارات پتروديزل كاهش دهد. آلاينده‌هاي CO2 و NOx نيز به طور ميانگين به ترتيب ۳۳/۲۳ درصد و ۲۵/۲۸ درصد نسبت به پتروديزل افزايش يافته است.

1398/02/11

Experimental study, modeling and specification of bioethanol-diesel-biodiesel fuel composition of fish oil residue

2/2/2020 12:00:00 AM

In this study, a biofuel called bio-diesel was produced from the non-edible waste of fish oils through transesterification. Then, using this biodiesel (100 B), along with bioethanol (100E) 9, a fuel compound of biodiesel-petrodiesel-bio-ethanol was produced. These compounds (5E5B 10E5B 15E5 B5E5 12B 10E5 / 12B 15E5 / 12B 5E20B 10E20B 15E20B) along with pure petrodiesel (100D) and produced bio-diesel were used to determine the physicochemical properties including viscosity, density, flash point, cloud point, pour point, thermal value, and fuzzy stability. The results indicate a positive effect of the biodiesel and bioethanol compound on the physicochemical properties of the final compounds. The compounds were then tested by a motor test to determine the effect of using this fuel on the performance and contaminants emissions of the one-cylinder diesel engine in full load and at 1800 rpm condition. The engine torque has been reduced by an average of 2.45% compared to petrodiesel fuel, and the closest torque to the petrodiesel torque is related to the 5E5B compound. The produced power average of the engine was 9.17% lower than the fossil diesel and the best-produced power belongs to the 5E5B and 10E5B compounds. The average fuel consumption specific to break increased by 44. 10% compared to petrodiesel, and the average thermal efficiency of the produced samples showed a decrease of 2.35% compared to petrodiesel. The pollutant test was conducted to determine the emission levels of carbon monoxide, carbon dioxide, unburnt hydrocarbons (UHC) and nitrogen oxides (NOx). The results showed that the use of fuel consisting of biodiesel-petrodiesel-bioethanol with the biodiesel produced from waste oil of fish can reduce the average CO and UHC contaminants by 50.55% and 43.87%, respectively compared to the contaminants emission of petrodiesel. CO2 and NOx pollutants also increased by 23.33% and 25.28%, respectively, compared to petrodiesel.