Технология получения альтернативного топлива

Физико-химические свойства традиционного и альтернативного топлив

Вывод:приемлемо использовать концентрацию до 25% ,так как пусковые характеристики отличаются незначительно.

Программа проведения расчетных исследований

	ДТ	РМ	Смесь 10%РМ, 90%ДТ	Смесь 30%РМ, 70%ДТ	Смесь 50%РМ, 50%ДТ	Смесь 70%РМ, 30%ДТ
С	0,87	0,779	0,861	0,843	0,824	0,807
Н	0,126	0,118	0,125	0,124	0,122	0,120
О	0,004	0,103	0,014	0,033	0,054	0,073
Θн
η_т			251,4	291,4		372,8

1. Расчет доли в смеси углерода:

С_{90%ДТ, 10%РМ}=90*0,87/100+10*0,779/100=0,861

С_{70%ДТ, 30%РМ}=70*0,87/100+30*0,779/100=0,843

С_{50%ДТ, 50%РМ}=50*0,87/100+50*0,779/100=0,824

С_{30%ДТ, 70%РМ}=30*0,87/100+70*0,779/100=0,807

2. Расчет доли в смеси водорода:

Н_{90%ДТ, 10%РМ}=90*0,126/100+10*0,118/100=0,125

Н_{70%ДТ, 30%РМ}=70*0,126/100+30*0,118/100=0,124

Н_{50%ДТ, 50%РМ}=50*0,126/100+50*0,118/100=0,122

Н_{30%ДТ, 70%РМ}=30*0,126/100+70*0,118/100=0,120

3. Расчет доли в смеси кислорода

О_{90%ДТ, 10%РМ}=1-0,861-0,125=0,014

О_{70%ДТ, 30%РМ}=1-0,843-0,124=0,033

О_{50%ДТ, 50%РМ}=1-0,824-0,122=0,054

О_{30%ДТ, 70%РМ}=1-0,807-0,120=0,073

4. Расчет низшей теплоты сгорания

Θн10% = 33,9*0,861+103*0,125-10,9*(13,9-0)-2,514*0=42201 [кДЖ/кг]

Θн 30%= 33,9*0,843+103*0,124-10,9*(33,7-0)-2,514*0=41571 [кДЖ/кг]

Θн 50%= 33,9*0, 824+103*0,122-10,9*(54-0)-2,514*0=41080 [кДЖ/кг]

Θн70% = 33,9*0, 807+103*0,120-10,9*(73,3-0)-2,514*0=40492 [кДЖ/кг]

5. Расчет молярной массы топлива поданного на впуске

η_{т 90%ДТ, 10%РМ}=90*230/100+10*434/100=251,4 [г/моль]

η_{т 70%ДТ, 30%РМ}=70*230/100+30*434/100=291,4 [г/моль]

η_{т 50%ДТ, 50%РМ}=50*230/100+50*434/100=332 [г/моль]

η_{т 30%ДТ, 70%РМ}=30*230/100+70*434/100=372,8 [г/моль]

Анализ результата расчета

График изменения показателей дизеля ЯМЗ-238-Д от концентрации рапсового масла в топливе

Вывод:из графика видно, что наиболее благоприятной концентрацией рапсового масла в топливе составляет 10% так как, в этом случае по сравнению с другими низкий удельный расход топлива, мощность выше чем при концентрации 30%

Анализ целесообразности использования альтернативного топлива

Основные результаты для эффективного использования рапсового масла в хозяйствах АПК

- Использование рапсового масла (РМ) как топлива - перспективно, что подтверждается:

- возрастающим дефицитом нефтяных топлив и их ценой;

- возобновляемостью энергоресурсов и их экологической чистотой;

- сохранением эффективности работы дизелей при использовании биодобавок;

- Экономическая эффективность использования рапсового масла в качестве топлива может быть увеличена при решении ряда проблем:

- увеличения производства рапса в РФ;

- внедрения современных технологий и машин при производстве рапса;

- разработки эффективных технологий и машин по переработке семян рапса;

- расширения сферы применения рапса для его комплексного использования;

- повышения эффективности использования РМ как топлива.

- Рапсовое масло и МЭРМ могут добавляться к ДТ (до 30%) без дополнительной регулировки дизеля с сохранением его мощности и экономичности.

- Использование РМ как добавки к ДТ экономически выгоднее чем МЭРМ, т.к. не требует дополнительной химической переработки.

- Использование РМ и МЭРМ в качестве добавок к нефтяному топливу приводит к улучшению экологических характеристик дизеля практически по всем составляющим.

- Использование МЭРМ требует экспертной проверки топливной системы дизеля для оценки стойкости ее материалов, чего не требуется при использовании РМ.

Заключение

На примере двигателя Д-243 видно чтоприемлемо использовать концентрацию до 25% так как пусковые характеристики отличаются незначительно.

По расчету видно, что наиболее благоприятной концентрацией рапсового масла в топливе составляет 10% так как, в этом случае по сравнению с другими низкий удельный расход топлива, мощность выше, чем при концентрации 30% , пусковые характеристики смеси 10%РМ 90% ДТ от характеристик ДТ отличаются не значительно.

При использовании концентрации дизельного топлива с рапсовым маслом, смесь будет менее агрессивна по сравнению с ДТ.

Производство ДТ в РФ около 60 млн. т при добавке 10 % РМ (ГОСТ 52368-2005) потребуется засеять рапсом:

-для нужд России - 15 млн. га Дефицит добавки в Европе около 4 млн.т

-для нужд Европы - 5 млн. га

Итого потребность в площадях около 20 млн. га. Имеется неиспользуемых пахотных земель более 20 млн. га

По данным сайтов “toplivo-s.ru и www.agroserver.ru” стоимость ДТЛ составляет 27200 руб. за тонну, ДТЗ - 32469 рублей за тонну, стоимость РМ – 26000 руб. за тонну.

10%РМ+90%ДТЗ=10*26000/100+90*32469/100=31823 руб.

10%РМ+90%ДТЛ=10*26000/100+90*27200/100=27080 руб.

Итого экономия зимой 646 руб., летом 120 руб. (на 100км)

При расходе топлива 100 л в день экономия в год составит 9114 руб.,

Список литературы

1. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. – Харьков: Изд-во «Новое слово», 2007. – 452 с.

2. Журнал “Автомобильная промышленность”, 2006 год, №2

3. Слепцов, Олег Николаевич автореферат на тему“Эффективность применения топлив растительного происхождения в АПК”

4. www.agroserver.ru

5. toplivo-s.ru

6. Девянин С.Н. Альтернативные топлива для дизелей