王曉榮 李海鴿

摘 要：生物柴油制備在當(dāng)前有著巨大的發(fā)展前景，其在世界范圍內(nèi)都以極其迅捷的速度廣泛推廣。目前，歐洲生物柴油制備主要以菜籽油為原材料，美國則以大豆油為原材料，而在本國往往以廢棄油脂作為材料進(jìn)行提煉。隨著對生物柴油技術(shù)的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，文冠果也富含50%以上的不飽和脂肪酸油脂，隨著這一生物材料被實驗室發(fā)現(xiàn)，大大推動研究文冠果的生物柴油研制的進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：文冠果；生物柴油制備；技術(shù)研究

運(yùn)用文冠果進(jìn)行生物柴油制備有著極高的研究價值，在當(dāng)前，各國在進(jìn)行生物柴油制備方面都有著各自的研究。本國傳統(tǒng)的生物柴油制備主要以廢棄油脂為主，隨著對生物柴油制備技術(shù)的不斷研究，以文冠果為主要組成的生物柴油制備技術(shù)得到進(jìn)一步的完善。為進(jìn)一步推動生物柴油制備技術(shù)的發(fā)展與推廣，通過深入研究文冠果制備生物柴油的理化性能以及關(guān)鍵技術(shù)能夠有效推動生物柴油運(yùn)用文冠果制備的大規(guī)模推廣。

一、生物柴油概念

生物柴油主要是指運(yùn)用可再生的油脂材料作為原料諸如菜籽、大豆、麻風(fēng)樹等等來對其中的優(yōu)質(zhì)進(jìn)行提取通過特定的合成工藝來制備出能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)柴油的新型燃料油。生物柴油有著許多的優(yōu)點。其含氧量高、烷值高含硫量底廢氣溢出少等等有點使得生物柴油漸漸成為一種有著極高未來應(yīng)用價值的能源材料。在當(dāng)前，針對生物柴油的研究被廣泛進(jìn)行，各國都有著獨特的生物柴油制備方法。在本國，生物柴油的制備主要是從廢棄油脂中進(jìn)行提煉，在通過特定工藝進(jìn)行制備來獲得生物柴油。隨著對生物柴油的不斷研究探索發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用文冠果進(jìn)行生物柴油提煉有著更多的優(yōu)點。

二、文冠果制備生物柴油

（一）文冠果制備優(yōu)點

文冠果是本國北方所特有的一種木本油料樹種，當(dāng)前在遼寧、內(nèi)蒙、甘肅、陜西等地方有著大面積的種植。文冠果樹種含油量極高，并且其中不飽和脂肪酸含量達(dá)到了90%以上。其種種數(shù)據(jù)都證明其是一種生物柴油的優(yōu)良制備原材料。隨著生物柴油制備技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，文冠果生物柴油有著越來越廣泛的應(yīng)用前景。文冠果生物柴油不僅僅補(bǔ)充，生物柴油的制備原料，并且由文冠果制備出的生物柴油在實際應(yīng)用中也有著十分良好的表現(xiàn)，現(xiàn)有的文冠果理化性能主要考慮柴油混配物的密度、運(yùn)動粘度、冷濾點和閃點等性質(zhì)。

（二）文冠果生物柴油的理化性能

（1）混合物密度。文冠果生物柴油的混合密度，是衡量其柴油產(chǎn)品的重要物理性質(zhì)指標(biāo)。關(guān)系到油品交接和儲存過程中的計量問題，并且其混合物密度會直接影響到在柴油使用時其霧化和蒸發(fā)性能，在20℃到40℃的條件下，文冠果混合密度中生物柴油體積分?jǐn)?shù)與混配物密度呈線性相關(guān)保持著整體上漲趨勢。

（2）運(yùn)動黏度。對于生物柴油來說，其運(yùn)動粘度也是衡量其性能的重要指標(biāo)之一，有著較高運(yùn)動粘度的生物柴油，在燃燒時更容易在氣缸內(nèi)形成油膜，從而有效提升器件的潤滑性，大大降低磨損。如果生物柴油與混配物混合后，其生物柴油運(yùn)動粘度是隨著生物柴油體積分?jǐn)?shù)的增長而增長。其中的關(guān)系可以概括為，運(yùn)動粘度約為生物柴油體積分?jǐn)?shù)的數(shù)值開方

（3）混合物冷濾點。對于生物柴油來說，其在低溫下的流動狀況會影響生物柴油的使用范圍，在設(shè)計當(dāng)中使用柴油的貨車往往有著極端的運(yùn)輸條件，所以低溫流動性以及其冷濾點影響其在使用過程中的應(yīng)用寬度與廣度。生物柴油的冷濾點與其實際使用溫度有著極好的對應(yīng)關(guān)系，文冠果生物柴油的油綠點與生物柴油體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系呈現(xiàn)的一種隨著生物柴油體積分?jǐn)?shù)增加冷濾點降低的應(yīng)用范圍變廣的關(guān)系。

（4）閃點。閃點同樣是衡量生物柴油在存儲運(yùn)輸過程中安全程度的一個重要指標(biāo)，生物柴油閃點的高低直接表明生物柴油自身烷值含量的多少。由于生物柴油是脂肪酸甲酯的混合物，其中含有的飽和蒸汽壓與汽化潛熱和爆炸極限數(shù)據(jù)相對較少，在正常的使用過程中無法有效使用混合模型來對其進(jìn)行計算。應(yīng)用數(shù)據(jù)擬合的方法對其進(jìn)行閃點計算，發(fā)現(xiàn)其混合物的閃點與文冠果生物柴油體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)線形關(guān)系。即生物柴油體積分?jǐn)?shù)越高閃電的溫度越高。

（三）文冠果生物柴油關(guān)鍵技術(shù)

通過對文冠果生物柴油的理化性能分析可以看出體混配物的密度與混配物柴油體積分?jǐn)?shù)是一種線性相關(guān)的關(guān)系，其運(yùn)動粘度也可以通過一定的公式來進(jìn)行預(yù)測，并且從整體來看其大小隨著生物柴油及風(fēng)速的增加而增大。在進(jìn)行文冠果生物柴油制備的過程中，針對其理化性質(zhì)要選擇不同的關(guān)鍵技術(shù)，有著極其重要的意義。當(dāng)前對于文冠果生物柴油制備，已經(jīng)有著成套的制備工藝。其主要物步驟分為五步首先是干燥脫殼，其次是高溫壓榨，過濾最后是轉(zhuǎn)化。

1.產(chǎn)品出口 Product exit 2.甘油出口 Glyerine exit 3.儲油箱 Oilcollector 4.氣泵 Air pump 5.反應(yīng)罐 Reaction tank 6.導(dǎo)氣管 Air duct 7.導(dǎo)液管 Catheter 8.甲醉與催化劑 Methanol and catalast

首先要對文冠果種子進(jìn)行干燥處理，將文冠果種子置于干燥箱內(nèi)，設(shè)置溫度為220攝氏度，鼓風(fēng)機(jī)干燥四小時，進(jìn)而使得種子外殼變脆，以便于之后的脫殼步驟地進(jìn)行。在進(jìn)行脫殼處理時，要將干燥的種子，放到專門的脫殼機(jī)中，脫殼機(jī)會自動對種子進(jìn)行多次的篩選脫殼，在完成脫殼后，文冠果種子就會碎成小塊兒狀，小塊狀的芒果種子從脫殼機(jī)中被取出，然后放到高溫壓榨容器中。剛要照步驟是將脫殼后的種子置于高壓機(jī)內(nèi)，對其使用壓到溫度為229℃的溫度進(jìn)行高溫處理，使其中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，進(jìn)而脫離細(xì)胞組織這樣就會有油從機(jī)器中分離出來。分理處生物柴油后，對其進(jìn)行過濾、轉(zhuǎn)化、水洗，經(jīng)過以上步驟后，其中的各種成分就會發(fā)生進(jìn)一步的變化，形成的生物柴油符合之前所研究的理化性能標(biāo)準(zhǔn)。如果不符合之前的理化性能標(biāo)準(zhǔn)，就要進(jìn)行再次的調(diào)整處理，最終的生物柴油還要經(jīng)過干燥的步驟即像水洗的柴油中加入一定量的無水硫酸鈉，攪拌靜置之后取得澄澈透明的生物柴油。這樣的生物柴油就可以直接被運(yùn)用到內(nèi)燃機(jī)的工作中。

三、結(jié)語

文冠果生物柴油對于未來能源與農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了有效的支持，在本國生物柴油研究過程中，文冠果生物柴油制備技術(shù)的發(fā)現(xiàn)有效推動本國生物柴油技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，不僅提供了原料上的支持，同樣也實現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新，文冠果制備的生物柴油會有著極大的發(fā)展前景，大力推動其制作工藝與理化性質(zhì)的完善在當(dāng)下有著十分重要的意義。

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作者簡介：王曉榮（1982-），女，漢族，陜西西安人，長安大學(xué)工程碩士，講師，研究方向：車輛工程；李海鴿（1982-），女，漢族，陜西西安人，講師，研究方向：計算機(jī)工程。