عنوان
تهيه يك بيوديزل بر پايه روغن منداب و بررسي اثر نانوافزودني‌هاي فروسين، زيركونيوم‌اكسيد و كربننيتريدگرافيتي (g-C3N4) بر ويژگي‌هاي احتراق آن
نويسنده اصلي
حسيني، علي اصغر
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
امروزه، جهان به انرژي سوخت‌هاي تجديدناپذير وابسته است و همواره تقاضا براي سوخت‌هاي فسيلي در حال افزايش است. اين مسئله باعث افزايش قيمت اين سوخت‌ها در چند دهه گذشته شده است. از سوي ديگر، افزايش مصرف اين سوخت‌ها باعث افزايش انتشار گازهاي گلخانه‌اي شده است. انتشار گازهاي گلخانه‌اي باعث گرم شدن هواي كره زمين و انواع بيماري‌ها مي‌شود. پژوهشگران از كشورهاي مختلف براي غلبه بر اين مشكل توجه خود را بر روي جايگزين كردن سوخت ديزل با سوخت بيوديزل معطوف كرده‌اند. با وجود تجديدپذير بودن سوخت بيوديزل وسازگار بودن آن با محيط زيست، عملكرد آن در موتور ديزل ضعيف است. به علاوه، پس از احتراق سوخت بيوديزل گازهاي NOX بيشتري نسبت به سوخت ديزل آزاد مي‌شود. براي رفع اين مشكل مي‌توان سوخت بيوديزل را با ديزل مخلوط كرد. پژوهشگران براي رفع اين مشكل، از روش افزودن نانوافزودنيها به سوخت استفاده كرده‌اند. در اين پژوهش، از روغن منداب به عنوان خوراك بيوديزل استفاده شد. روغن منداب با هر دو روش ترانس‌استريفيكاسيون (تبادل استري يا استري شدن تبادلي) اسيدي و ترانس‌استريفيكاسيون بازي به سوخت بيوديزل تبديل شد. در ادامه، براي احتراق بهتر مخلوط سوخت، از 20% سوخت بيوديزل و80% سوخت ديزل استفاده شد. مخلوط سوخت توليد شده با نماد B20 نامگذاري شد. براي اصلاح عملكرد احتراق و انتشار سوخت در موتور ديزل از نانوافزودني‌هاي فروسين (Ferrocene)، كربننيتريدگرافيتي (g-C3N4)، و زيركونيوم(IV) اكسيد (ZrO2) استفاده شد. ساختار، اندازه و مورفولوژي (ريخت‌شناسي) نانوافزودنيها با آزمون‌هاي ATR-IR،EDX ، XRD و FE-SEM شناسايي شدند. مخلوط سوخت‌هاي توليد شده B20 و سوخت B20 با نانوافزودني‌هاي تهيه شده به صورت جداگانه از نظر ويژگي‌هاي سوختي شامل مقدار آب، عدد ستان، عدد اسيدي، دانسيته، نقطه ريزش، عدد خاكستري شدن، نقطه اشتعال، و نقطه ابري شدن در آزمايشگاه كنترل كيفيت (OCM) سوخت مورد بررسي قرار گرفت. پارامترهاي مربوط به عملكرد احتراق موتور ديزل مانند BTE (بازده گرمايي ترمز)، BSFC (مصرف سوخت ويژه ترمزي)، مقدار گرماي آزاد شده، و دبي مصرف سوخت موتور ديزلي براي سوخت‌هاي توليد شده با استفاده از موتور ديزل در آزمايشگاه موتورهاي گرمايي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج مربوط به عملكرد احتراق سوخت در موتور با سرعت 1250 دور بر دقيقه نشان دادند كه بيشترين مقدار BTE (45/%16) مربوط به سوخت B20 با نانوافزودنيZrO2 است. همچنين، كمترين مقدار BSFC (536%/0) مربوط به سوخت B20 با نانوافزودني فروسين است. نتايج آزمون‌هاي احتراق و آزمون‌هاي كيفي سوخت B20 نشان دادند كه افزودن نانوافزودنيها باعث بهبود عملكرد احتراق سوخت B20 شده است. بنابراين، سوخت‌هاي B20 اصلاح شده با نانوافزودنيها مي‌توانند جايگزين‌هاي خوبي براي سوخت‌هاي ديزلي باشند.
شماره ركورد
231788
گرايش رشته تحصيلي
نانو
دانشكده
شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان