一种改性生物燃料的制备方法及其应用与流程

文档序号:15223706发布日期:2018-08-21 17:50阅读:201来源:国知局

本发明涉及一种改性燃料应用的技术领域,特别涉及一种改性生物燃料的制备方法及其应用。



背景技术:

煤炭、石油、天然气是大自然馈赠给人类的优质能源,人们今天发电、照明、食品加工、交通出行、许多工业产品的生产,无不依赖煤炭、石油、天然气,但据估算,全世界石油储量约为1500亿吨;天然气储量约为150亿立方米;按照全球石油消耗量2%/年增长;天然气消耗量5%/年增长,全球石油将在2032年耗尽,天然气将在2028年耗尽。面对着这样的情况,为应对日益短缺的石油危机,世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产。

经检索到有关改性燃料的中国专利文献,现列举一些如下:

1、中国专利<申请号>201510408175.0<发明名称>生物质燃料制备方法<申请人>郎溪县志瑞企业信息服务有限公司<地址>242100安徽省宣城市郎溪县经济开发区合力安居商住楼2号2-201室<摘要>一种生物质燃料制备方法,步骤如下:1)采集植物秸秆,将采集后的植物秸秆进行自然晾晒,晾干后切割粉碎;2)将秸秆粉末烘干至水分含量在25%以内,再对秸秆粉末进行改性处理,制得改性秸秆粉末待用;3)按以下重量份数的组分进行配比:改性秸秆粉末85份、煅烧高岭土微粉3份、海泥2份、海泡石绒2份、碳纤维5份、氧化铝1份、烟草纤维素2份、改性玉米淀粉2份、抗氧剂1.5份、线性聚乙烯0.5份、硅烷偶联剂0.4份、氯化铵0.2份、二甲基硅油0.5份、苯乙烯单体0.3份、聚乙烯二醇0.3份、稳定剂2份;4)将步骤3)中的物料投入成型装置,挤压成型。本发明对植物秸秆进行改性处理,制备的燃料性能好,烟雾少,热效能高。

2、中国专利<申请号>200980123477.6<发明名称>带改性器的发动机系统<申请人>株式会社日立制作所<地址>日本东京都<摘要>本发明提供一种带改性器的发动机系统,其具备改性器(1),并将通过改性器(1)使改性前燃料(3)改性后所得到的改性后燃料作为燃料之一来驱动发动机,其中,在改性器(1)上连接有调整向改性器(1)供给的所述改性器燃料的供给量的改性前燃料供给量调整装置(11)、调整向所述发动机供给的改性后燃料的供给量的改性后燃料供给量调整装置,改性器(1)经由所述改性后燃料供给量调整装置与发动机燃烧室相邻设置。

3、中国专利<申请号>200810230591.6<发明名称>一种汽车复合燃油<申请人>河南省科学院<地址>450052河南省郑州市红专路58号<摘要>一种汽车复合燃油,属汽车燃油技术领域,该汽车燃油品由燃油助剂与汽油复配而成,燃油助剂由玉米油、蓖麻油、棕榈油等生物质提取物的混合物、脂肪多元醇、抗氧剂、抗爆剂、钝化剂及改性碳五等以一定比例混合而成;该复合汽油燃料品不仅可以部分替代汽油,而且可以提高汽油性能,使其燃烧更为充分并减少发动机内结焦积碳和尾气中有害物质排放。

从检索到的文献我们可以了解到,现有技术中对于燃料改性进行了一些技术公开,但是,还存在许多可待改进之处,至今仍是燃料行业的主攻方向。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术的缺陷,而提供一种既能快速高效产生氢气和氧气,又能有效散热降温,还能有效提高水电解所得的氢氧气量的改性生物燃料的制备方法及其应用。

为了实现上述本发明的目的,所采取的技术方案为:

一种改性生物燃料的制备方法及其应用,所述改性生物质燃料用于发动机内燃烧供能,所述改性生物质燃料包括以下质量分数的原料制成:

葛根混合提取物0.1%~0.2%;桂枝混合提取物0.1%~0.2%;速生桉树叶混合提取物0.1%~0.2%;蓖麻油0.1%~0.2%;酒精20~40%;余量为水;

所述的葛根混合提取物是按质量分数是将新鲜葛根打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的桂枝混合提取物是按质量分数是将新鲜桂枝打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的速生桉树叶混合提取物是按质量分数是将新鲜速生桉树叶打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述改性生物质燃料制备方法为:将葛根混合提取物、桂枝混合提取物、速生桉树叶混合提取物、蓖麻油、酒精和水混合均匀,即得。

以上为实现该用途所需装置包括发动机、燃料箱、泵和气化装置,所述发动机上设有发动机排气管,所述发动机排气管上设有加热腔,所述加热腔内安装有气化装置,所述气化装置通过输送管与泵连接,所述泵通过进料管与装有改性生物质燃料的燃料箱连接,而所述气化装置通过发动机进气管与发动机连接。

以上所述气化装置底部安装有加热件,所述加热件上方安装有加热盘。

以上所述加热盘材质为铜镍铬合金。

以上所述输送管位于气化装置内的端口上安装有分配管,所述分配管上设有1~20个喷头。

以上所述桉树叶提取物含有挥发油0.92~2.89%,其主要成分是1,8-桉叶素、蒎烯、香橙烯、枯醛、松香芹醇和1-乙酰-4-异丙叉环戊烯等;又含芸香甙、槲皮甙、槲皮素、l(+)-高丝氨酸,还分出桉树素。

以上所述桂枝提取液中含有以桂皮醛为主的挥发性成分,尚含有有机酸类、鞣质类、糖类、甾体类、香豆素类等成分;而桂枝的挥发油类成分主要有桂皮醛(cinnamaldehyde)、桂皮醇(cinnamicalcohol)、甲氧基桂皮醛(methoxycinnamaldehyde)、苯甲醛(benzenepropanal)、3-羟基苯甲醛(3-hydroxy-benzaldehyde)、2-丙烯-1-醇-3-苯基乙酸酯(2-prepen-1-ol-3-phenyl-acetate)、茨烯(camphene)、桉叶素-对伞花烃(1,8-cineole-β-cymene)、萜烯-4-醇(terpinen-4-ol)、α-胡椒烯(α-copane)、β-榄香烯(β-elemene)、白菖蒲烯(calamenene)等;还有有机酸类成分,有机酸类成分以桂皮酸(cinnamicacid)为主,尚含有少量的2-甲氧基肉桂酸(2-methoxycinnamicacid)、反式-邻羟基桂皮酸((e)-o-hydroxycinnamicacid)、对羟基苯甲酸(4-hydroxybenzoicacid)、2-甲氧基苯甲酸(2-methoxybenzoicacid)、原儿茶酸(protocatechuicacid)等。

以上所述蓖麻油的制备方法为:将蓖麻晒干,去杂,经榨油机压榨,即得蓖麻油。

以上所述改性生物质燃料应用于移动车充电站,所述移动车充电站包括移动车、发动机、发电机、充电器和燃料箱,所述移动车底部设有车轮,所述移动车内设有发动机、发电机、充电器和燃料箱,所述发动机驱动发电机,所述发电机与充电器之间通过线路连接;而所述发动机与燃料箱之间通过泵连接。

本发明相对于现有技术,所具有的突出的实质性特点和显著的进步:

1、本发明的改性生物质燃料能有效替代汽油和柴油应用于发动机,燃烧产物为水,对环境污染,保护环境,从而能够大大降低汽油和柴油燃烧产生的尾气;而且携带方便、运输容易,能轻易实现车载改性生物质燃料,而所采用的葛根提取物、桂枝提取物、桉树叶提取物和蓖麻油等均为自然界植物的提取物,这些资源为可再生资源,符合人类可持续发展的要求和全球能源替代的趋势。

2、本发明的桉树叶提取物是利用桉树叶进行提取,桉树在砍伐以后,树叶被丢弃于种植地,是对环境的污染和浪费,现能将桉树叶变废为宝,加以利用。

3、本发明中的蓖麻油既能促进燃烧,又能对发动机润滑和保护作用。

4、本发明中在发动机排气管上设有加热腔,加热腔内安装气化装置,能实现利用发动机尾气对气化装置进行加热,既能对节省能源,又能对燃烧产生的尾气热量进行充分利用。

5、本发明中在气化装置内,与输送管连接的分配管设有多个喷头,喷头能将改性生物质燃料形成雾化,而气化装置经高温加热后,改性生物质燃料经喷头雾化后瞬间气化,在气压作用下,被瞬间压人发动机内进行燃烧供能。

6、本发明中的加热盆采用的材质为铜镍铬合金,既能有效提高导热性能,又能耐高温、耐腐蚀和耐压,其被加热件加热后,能对气化装置内进行有效导热,使得气化装置内的温度有效瞬速升高。

7、本发明的移动充电站实现资源充分利用,燃料箱内的改性生物质燃料经泵将燃料输送至发动机,发动机工作,从而驱动发电机工作,发电机与充电器连接,使得充电器实现其功能,而同时发动机还能驱动移动车上的车轮转动,实现移动功能,能随时达到需要用电的地方。

附图说明

图1为本发明一种改性生物燃料的制备方法及其应用的结构示意图;

图2为本发明移动车的结构示意图;

图中元件名称及序号:发动机1,发动机进气管2,输送管3,进料管4,燃料箱5,改性生物质燃料6,泵7,发动机排气管8,加热腔9,分配管10,喷头11,加热盘12,加热件13,气化装置14,移动车15,发电机16,充电器17,车轮18,线路19。

具体实施方式

以下是结合本发明的实施例对本发明作进一步详细说明:

实施例1:

参看图1至2所示,一种改性生物燃料的制备方法及其应用,所述改性生物质燃料用于发动机内燃烧供能,所述改性生物质燃料包括以下质量分数的原料制成:

葛根混合提取物0.1%;桂枝混合提取物0.1%;速生桉树叶混合提取物0.1%;蓖麻油0.1%;酒精20%;余量为水;

所述的葛根混合提取物是按质量分数是将新鲜葛根打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的桂枝混合提取物是按质量分数是将新鲜桂枝打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的速生桉树叶混合提取物是按质量分数是将新鲜速生桉树叶打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述改性生物质燃料制备方法为:将葛根混合提取物、桂枝混合提取物、速生桉树叶混合提取物、蓖麻油、酒精和水混合均匀,即得。

为实现该用途所需装置包括发动机1、燃料箱5、泵7和气化装置14,所述发动机1上设有发动机排气管8,所述发动机排气管8上设有加热腔9,所述加热腔9内安装有气化装置14,所述气化装置14通过输送管3与泵7连接,所述泵7通过进料管4与装有改性生物质燃料6的燃料箱5连接,而所述气化装置14通过发动机进气管2与发动机1连接。

该装置工作原理为:在启动发动机1前,先通过加热件13对加热盘12进行加热,加热至温度为250℃以上时,启动泵7,同时启动发动机1,通过泵7将燃料箱5内的改性生物质燃料6通过输送管3输送至分配管10,通过分配管10上的喷头11对输送来的改性生物质燃料进行雾化,而气化装置内的温度已为250℃以上,喷雾出来的改性生物质燃料瞬间气化,在气压作用下,气化后的改性生物质燃料通过发动机进气管2被瞬间压入发动机1内进行燃烧供能,产生的尾气通过发动机排气管8排出,利用尾气对气化装置14进行加热,加热件13停止工作,充分利用尾气的热量。

所述气化装置14底部安装有加热件13,所述加热件13上方安装有加热盘12。

所述加热盘12材质为铜镍铬合金,能有效提高加热盘耐腐蚀、耐高温和耐压作用。

所述输送管3位于气化装置14内的端口上安装有分配管10,所述分配管10上设有1~20个喷头11。

所述葛根提取物的活性成分为异黄酮(葛根素、大豆甙、大豆甙元、染料木素),异黄酮还是一种有效的抗氧化剂,能阻止氧自由基的生成;

所述蓖麻油的制备方法为:将蓖麻晒干,去杂,经榨油机压榨,即得蓖麻油。而蓖麻油能对发动机起到保护作用,因蓖麻油能对金属有表面有极强的吸附性而且它基本不参与燃烧,在甲醇或乙醇燃烧后蓖麻油仍可润滑发动机,由于蓖麻油是植物型润滑油,化学成分很复杂,在高温环境下蓖麻油会快速的聚合形成与大分子结构,这种分子富含脂质而且更为粘稠,这些酯类在温度上升到343℃时才会开始分解。即说明蓖麻油在高温下润滑性能更好,而且蓖麻油的分子聚合还沉生了副产品,即为积碳,积碳和高温下的粘性也有好处,并能对密封不严的发动机起到密封的作用。

所述改性生物质燃料应用于移动车充电站,所述移动车充电站包括移动车15、发动机1、发电机16、充电器17和燃料箱5,所述移动车15底部设有车轮18,所述移动车15内设有发动机1、发电机16、充电器17和燃料箱5,所述发动机1驱动发电机16,所述发电机16与充电器17之间通过线路连接;而所述发动机1与燃料箱5之间通过泵7连接。

所述移动车充电站工作原理为:燃料箱5通过泵7将改性生物质燃料6输送至发动机1进行燃烧供能,发动机1驱动移动车充电站上的车轮18转动,实现便捷移动,而同时,发动机1驱动发电机16发电,发电机16通过线路将电输送至充电器17,充电器17能为电动自行车、电动三轮车、电动四轮车或汽车等用电器进行充电,也能实现民用用电。

实施例2:

参看图1至2所示,一种改性生物燃料的制备方法及其应用,所述改性生物质燃料用于发动机内燃烧供能,所述改性生物质燃料包括以下质量分数的原料制成:

葛根混合提取物0.2%;桂枝混合提取物0.2%;速生桉树叶混合提取物0.2%;蓖麻油0.2%;酒精40%;余量为水;

所述的葛根混合提取物是按质量分数是将新鲜葛根打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的桂枝混合提取物是按质量分数是将新鲜桂枝打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的速生桉树叶混合提取物是按质量分数是将新鲜速生桉树叶打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述改性生物质燃料制备方法为:将葛根混合提取物、桂枝混合提取物、速生桉树叶混合提取物、蓖麻油、酒精和水混合均匀,即得。

为实现该用途所需装置包括发动机1、燃料箱5、泵7和气化装置14,所述发动机1上设有发动机排气管8,所述发动机排气管8上设有加热腔9,所述加热腔9内安装有气化装置14,所述气化装置14通过输送管3与泵7连接,所述泵7通过进料管4与装有改性生物质燃料6的燃料箱5连接,而所述气化装置14通过发动机进气管2与发动机1连接。

该装置工作原理为:在启动发动机1前,先通过加热件13对加热盘12进行加热,加热至温度为250℃以上时,启动泵7,同时启动发动机1,通过泵7将燃料箱5内的改性生物质燃料6通过输送管3输送至分配管10,通过分配管10上的喷头11对输送来的改性生物质燃料进行雾化,而气化装置内的温度已为250℃以上,喷雾出来的改性生物质燃料瞬间气化,在气压作用下,气化后的改性生物质燃料通过发动机进气管2被瞬间压入发动机1内进行燃烧供能,产生的尾气通过发动机排气管8排出,利用尾气对气化装置14进行加热,加热件13停止工作,充分利用尾气的热量。

所述气化装置14底部安装有加热件13,所述加热件13上方安装有加热盘12。

所述加热盘12材质为铜镍铬合金,能有效提高加热盘耐腐蚀、耐高温和耐压作用。

所述输送管3位于气化装置14内的端口上安装有分配管10,所述分配管10上设有1~20个喷头11。

所述葛根提取物的活性成分为异黄酮(葛根素、大豆甙、大豆甙元、染料木素),异黄酮还是一种有效的抗氧化剂,能阻止氧自由基的生成;

所述蓖麻油的制备方法为:将蓖麻晒干,去杂,经榨油机压榨,即得蓖麻油。而蓖麻油能对发动机起到保护作用,因蓖麻油能对金属有表面有极强的吸附性而且它基本不参与燃烧,在甲醇或乙醇燃烧后蓖麻油仍可润滑发动机,由于蓖麻油是植物型润滑油,化学成分很复杂,在高温环境下蓖麻油会快速的聚合形成与大分子结构,这种分子富含脂质而且更为粘稠,这些酯类在温度上升到343℃时才会开始分解。即说明蓖麻油在高温下润滑性能更好,而且蓖麻油的分子聚合还沉生了副产品,即为积碳,积碳和高温下的粘性也有好处,并能对密封不严的发动机起到密封的作用。

所述改性生物质燃料应用于移动车充电站,所述移动车充电站包括移动车15、发动机1、发电机16、充电器17和燃料箱5,所述移动车15底部设有车轮18,所述移动车15内设有发动机1、发电机16、充电器17和燃料箱5,所述发动机1驱动发电机16,所述发电机16与充电器17之间通过线路连接;而所述发动机1与燃料箱5之间通过泵7连接。

所述移动车充电站工作原理为:燃料箱5通过泵7将改性生物质燃料6输送至发动机1进行燃烧供能,发动机1驱动移动车充电站上的车轮18转动,实现便捷移动,而同时,发动机1驱动发电机16发电,发电机16通过线路将电输送至充电器17,充电器17能为电动自行车、电动三轮车、电动四轮车或汽车等用电器进行充电,也能实现民用用电。

实施例3:

参看图1至2所示,一种改性生物燃料的制备方法及其应用,所述改性生物质燃料用于发动机内燃烧供能,所述改性生物质燃料包括以下质量分数的原料制成:

葛根混合提取物0.15%;桂枝混合提取物0.15%;速生桉树叶混合提取物0.15%;蓖麻油0.15%;酒精30%;余量为水;

所述的葛根混合提取物是按质量分数是将新鲜葛根打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的桂枝混合提取物是按质量分数是将新鲜桂枝打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述的速生桉树叶混合提取物是按质量分数是将新鲜速生桉树叶打碎,每公斤原料加入8-10公斤体积含量70%的酒精,回流提取2-4小时,过滤,得酒精提取物,过滤的药渣每公斤加入6-8公斤水,煮沸1-2小时,过滤,得到水提物,合并酒精提取物和水提物,即得;

所述改性生物质燃料制备方法为:将葛根混合提取物、桂枝混合提取物、速生桉树叶混合提取物、蓖麻油、酒精和水混合均匀,即得。

为实现该用途所需装置包括发动机1、燃料箱5、泵7和气化装置14,所述发动机1上设有发动机排气管8,所述发动机排气管8上设有加热腔9,所述加热腔9内安装有气化装置14,所述气化装置14通过输送管3与泵7连接,所述泵7通过进料管4与装有改性生物质燃料6的燃料箱5连接,而所述气化装置14通过发动机进气管2与发动机1连接。

该装置工作原理为:在启动发动机1前,先通过加热件13对加热盘12进行加热,加热至温度为250℃以上时,启动泵7,同时启动发动机1,通过泵7将燃料箱5内的改性生物质燃料6通过输送管3输送至分配管10,通过分配管10上的喷头11对输送来的改性生物质燃料进行雾化,而气化装置内的温度已为250℃以上,喷雾出来的改性生物质燃料瞬间气化,在气压作用下,气化后的改性生物质燃料通过发动机进气管2被瞬间压入发动机1内进行燃烧供能,产生的尾气通过发动机排气管8排出,利用尾气对气化装置14进行加热,加热件13停止工作,充分利用尾气的热量。

所述气化装置14底部安装有加热件13,所述加热件13上方安装有加热盘12。

所述加热盘12材质为铜镍铬合金,能有效提高加热盘耐腐蚀、耐高温和耐压作用。

所述输送管3位于气化装置14内的端口上安装有分配管10,所述分配管10上设有1~20个喷头11。

所述葛根提取物的活性成分为异黄酮(葛根素、大豆甙、大豆甙元、染料木素),异黄酮还是一种有效的抗氧化剂,能阻止氧自由基的生成;

所述蓖麻油的制备方法为:将蓖麻晒干,去杂,经榨油机压榨,即得蓖麻油。而蓖麻油能对发动机起到保护作用,因蓖麻油能对金属有表面有极强的吸附性而且它基本不参与燃烧,在甲醇或乙醇燃烧后蓖麻油仍可润滑发动机,由于蓖麻油是植物型润滑油,化学成分很复杂,在高温环境下蓖麻油会快速的聚合形成与大分子结构,这种分子富含脂质而且更为粘稠,这些酯类在温度上升到343℃时才会开始分解。即说明蓖麻油在高温下润滑性能更好,而且蓖麻油的分子聚合还沉生了副产品,即为积碳,积碳和高温下的粘性也有好处,并能对密封不严的发动机起到密封的作用。

所述改性生物质燃料应用于移动车充电站,所述移动车充电站包括移动车15、发动机1、发电机16、充电器17和燃料箱5,所述移动车15底部设有车轮18,所述移动车15内设有发动机1、发电机16、充电器17和燃料箱5,所述发动机1驱动发电机16,所述发电机16与充电器17之间通过线路连接;而所述发动机1与燃料箱5之间通过泵7连接。

所述移动车充电站工作原理为:燃料箱5通过泵7将改性生物质燃料6输送至发动机1进行燃烧供能,发动机1驱动移动车充电站上的车轮18转动,实现便捷移动,而同时,发动机1驱动发电机16发电,发电机16通过线路将电输送至充电器17,充电器17能为电动自行车、电动三轮车、电动四轮车或汽车等用电器进行充电,也能实现民用用电。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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