大豆生物柴油的制取與其在柴油機(jī)上的試驗(yàn)分析

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1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致i身}的地方以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名:奎段羞押期:Ⅻ星上!!s關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即學(xué)校有權(quán)保留、送交論文的復(fù)印件,允許論文被查閱和借閱;學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用影印、縮印和其他復(fù)制手段保

2、存論文。繇左蠱!差.毓虢翌Rj{日:巡劍’武漢理I:大學(xué)碩十學(xué)位論文1.1引言第1章緒論能源和環(huán)境危機(jī)已經(jīng)成為人類急待解決的問題。汽車作為能源消耗及環(huán)境污染的大戶,隨著越來越嚴(yán)格的排放法規(guī),為汽車尋找一種理想的代用燃料成為研究者們研究的熱點(diǎn)。早在20世紀(jì)初,魯?shù)婪颉さ先麪柧吞岢鲇弥参镉妥鳛樗l(fā)明的柴油機(jī)的燃料。不久之后,第二次世界大戰(zhàn)之前,有人在當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的柴油機(jī)上對(duì)植物油進(jìn)行了測試。1940年在法國,第一次進(jìn)行了植物油甲酯和乙酯在柴油機(jī)上的反復(fù)試驗(yàn),同時(shí),比利時(shí)科學(xué)家則將棕桐油乙酯作為燃料用在了公共汽車上。1973年,石油危機(jī)重新把人們的視線聚

3、焦到新能源的丌發(fā)上。所以在最近幾十年間,生物柴油作為清潔的可再生能源,重新得到了世界范圍內(nèi)的廣泛硯究。1.1.1能源危機(jī)眾所周知,地球化石燃料資源是有限的,隨著消費(fèi)量的劇增,全球能源形勢只趨嚴(yán)重。石油能源按照目前的使用和丌采速度,50年內(nèi)世界石油資源將要耗盡。據(jù)來自中石化的報(bào)告顯示IlJ,近10年來我國的新區(qū)石油儲(chǔ)量接替率一直處于較低水平,直接影響到原油產(chǎn)量的穩(wěn)定增長。數(shù)年來我國原油的產(chǎn)量基本在1.6~1.7億噸間徘徊,石油產(chǎn)量年均增速僅為1.75%。然而與此同時(shí)1993"-'2003年10年問,中國的石油消費(fèi)量年均增長卻達(dá)到6.66%。據(jù)國際能源

4、機(jī)構(gòu)(IEA)分析,我國2010年和2015年原油缺口將分別為1.8億噸和2億噸。我國自1993年成為石油凈進(jìn)口國以來,石油進(jìn)口量逐年增加。凈進(jìn)口石油已由1994年290萬噸增加到2004年1.44億噸,對(duì)外依存度從1994年的1.9%增加到2004年的45.1%。國際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測,2010年中國石油需求將有一半依賴進(jìn)口,而到2020年該比例將達(dá)60%。石油是國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略物資,石油安全是我國在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)武漢理l:大學(xué)碩十學(xué)位論文全面建設(shè)小康社會(huì)、進(jìn)而基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化目標(biāo)的重大戰(zhàn)略問題。隨著我國石油對(duì)外依存度的加大,石油戰(zhàn)略問題已經(jīng)十分

5、嚴(yán)峻地?cái)[在我們面前。1.1.2環(huán)境污染汽車排放的主要污染物有:CO、HC、NOx以及微粒(PM)。就現(xiàn)代柴油機(jī)而言,CO和HC的排量很低,其排放污染物的主要成分是NOx和微粒,其中柴油機(jī)排放的微粒是汽油機(jī)的30"-"100倍,所以控制柴油機(jī)排放的關(guān)鍵是控制NOx和微粒(PM)排放IzJ。近10余年來,我國家用汽車保有量增長速度很快。據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年,我國汽車保有量已達(dá)到3000萬輛。自1983年起,我國陸續(xù)制定了一整套控制汽車排放的標(biāo)準(zhǔn),但真正執(zhí)行的城市并不多,很多車輛沒有采取排污控制措施就直接上路。以北京為例,北京市的機(jī)動(dòng)車輛約占全國的10%,

6、根據(jù)相關(guān)資料顯示,真正威脅首都空氣質(zhì)量的是機(jī)動(dòng)車排放污染,約占大氣污染物總量的40%左右。北京市從1998年7月開始采取綜合措施治理大氣污染,雖然取得明顯效果,但總體狀況仍不容樂觀。其中汽車尾氣排放形成的光化學(xué)污染較難解決,且處理成本較高,其中又以氮氧化物和細(xì)微顆粒物的處理難度較大。據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年我國機(jī)動(dòng)車尾氣排放在城市大氣污染中的分擔(dān)率將達(dá)到79%左右,城市污染也將從煤煙型污染向汽車尾氣型污染轉(zhuǎn)化I3。。1.1.3嚴(yán)格的排放法規(guī)隨著當(dāng)今世界范圍內(nèi)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),世界各國所制訂的汽車排放法規(guī)同益嚴(yán)格,推動(dòng)了排放技術(shù)不斷發(fā)展。目前世界上形成了美國

7、、同本和歐洲三大機(jī)動(dòng)車排放法規(guī)體系。美國的汽車排放法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)分為美聯(lián)邦和加州兩大類。我國的汽車排放法規(guī)基本參照歐洲的標(biāo)準(zhǔn)制定(表1.1)。我國從2000年丌始實(shí)施等效于歐I的國l排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)提出柴油車2004年前后應(yīng)達(dá)到相當(dāng)于歐洲第1l階段排放法規(guī)控制水平的國家第1l階段排放標(biāo)準(zhǔn)。2005年5月30日聯(lián)合發(fā)布《車用壓燃式、氣體點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染排放限值及測量方法(中國lII,IVV階段)》等四項(xiàng)國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定我國將在2007年和2010年分別實(shí)施國家第三、四階段機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)。北京、上海、廣州市等城市制定了更嚴(yán)格的排放法規(guī),已提

8、前實(shí)施了國Ill標(biāo)準(zhǔn)。表1.22武漢理?。喝藢W(xué)碩十學(xué)位論文為中國采用的重型車排放限值標(biāo)準(zhǔn)。表1-1歐洲重型柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)C

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