به‌کارگیری دو افزودنی نیتروژن‌‌‌دار و پایه‌فلزی در سوخت دیزل برای بهبود خواص فیزیکی شیمیایی سوخت و کاهش نشر آلاینده‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی/ دانشگاه مهندسی فناوری های نوین قوچان

2 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه مهندسی فناوری‌های نوین قوچان، ایران

چکیده

در این کار پژوهشی، با اضافه کردن افزودنی‌های نیتروژن‌‌‌دار و پایه‌فلزی به سوخت دیزل استاندارد، خواص فیزیکی شیمیایی سوخت و انتشار گاز‌های خروجی از موتور دیزل بررسی شده است. نیترومتان(CH3NO2) و اکسید منگنز(MnO2) به‌ترتیب نمونه‏ای از افزودنی‌های نیتروژن‌‌دار و پایه‏فلزی استفاده‏شده در این کار پژوهشی هستند. نیترومتان به مقدار 10% حجمی و اکسید منگنز به مقدار mg/kg 100 به سوخت دیزل اضافه و آزمایش‌های عملکرد موتور روی چرخه هشت حالت ECE R-96 انجام شدند. نتایج نشان دادند که شاخص ستان اندازه‌گیری‌شده به روش ASTM D976 برای سوخت‌های شامل افزودنی بیش از دیزل تنهاست در حالی‌ که گرانروی اندازه‌گیری‌شده به روش ASTM D445 برای سوخت‌های شامل افزودنی کاهش می‌یابد و جرم مخصوص اندازه‌گیری‌شده به روش ASTM D1298 نیز تغییر محسوسی نداشته ‌است. برای دیزل همراه با هر یک از این دو افزودنی، مقادیر آلاینده‌های خروجی مانند دوده کاهش یافت که این مقدار به‌طور متوسط برای هر یک از افزودنی‌های نیترومتان و اکسید منگنز، نسبت به سوخت دیزل، به‌ترتیب حدود 16 و 25% بود و به‌طور کلی با استفاده از این افزودنی‌ها BSSOOT کمتری منتشر شده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Improvement Physicochemical Properties of Fuel and Emission Reduction from Diesel Engine

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Saei Moghaddam 1
  • mohammad shirazi 2
  • mona mohammad baqeri 2
1 Quchan university of advanced technology
چکیده [English]

In this study, with added nitrogenated and metal based additive to standard diesel fuel, physicochemical properties of fuel and emission of exhaust gas from diesel engine were investigated. Nitromethane and manganese oxide were selected as nitrogenated and metal based additive, respectively. Nitromethane blended with diesel fuel 10% in volume, and 100 mg of MnO2 added per kg of diesel fuel. The experimental tests were carried out on ECE R-96 8modes. The results showed that by increasing additives cetane index ,viscosity would be decreased   contrast with sole diesel. These tests were measured according to ASTM D 976 and ASTM D 445, respectively. On the other hand, the density which was measured according to ASTM D 1298 did not change significantly. Besides, exhaust emission, such as, smoke concentration for fuel with nitrogenated additive 25% and metal based additive 16% would be reduced. In general low BSSOOT emission was measured with these additives.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diesel Fuel
  • Metal Based Additives
  • Nitrogenised Additives
  • Emission Reduction

[1]. Robert N. Brady and John F., “Dagel, diesel engine and fuel system repair,” 5th ed, Prentice Hall, 2001.##

[2]. Ed May, “Diesel mechanics”, McGraw-Hill Australia, 1985.##

[3]. Hansen A. C., Zhang Q. and Lyne P. W. L., ‘Ethanol-diesel fuel blends-a review, Bioresource,’ Technol., Vol. 96, pp. 277-285, 2005.##

[4]. De Menezes E. W., Da Silva R., Cataluna R. and Ortega R. J. C., “Effect of ethers and ether/ethanol additives on the physicochemical properties of diesel fuel and on engine tests”, Fuel, Vol. 85, pp. 815-822, 2006.##

[5]. Ribeiro N. M., Pinto A. C., Quintella C. M., Da Rocha G. O., Leonardo S. G., Lílian T., Guarieiro L. N., do Carmo Rangel M., Márcia C. C. Veloso , Michelle J. C. Rezende, Rosenira Serpa da Cruz, Ana Maria de Oliveira, Ednildo A. Torres , and Jailson B. de Andrade, “The role of additives for diesel and diesel blended (ethanol or biodiesel) fuels- a review”, Energy Fuels, Vol. 21, pp. 2433-2445, 2007. ##

[6]. Frusteri F., Spadaro L., Beatrice C. and Guido C., “Oxygenated additives production for diesel engine emission improvement”, Chem. Eng., Vol. 134, pp. 239-245, 2007.##

[7]. Yao M., Wang H., Zheng Z. and Yue Y., “Experimental study of n-butanol additive and multi-injection on HD diesel engine performance and emissions”, Fuel, Vol. 89, pp. 2191-2201, 2010.##

[8]. Mohebbi A., Komarizade M. A., Jafarmadar S. and Pashai J., “Use of waste cooking oil biodiesel in a tractor DI diesel engine”, J. Food Agric. Inviron., Vol. 10, pp. 1290-1297, 2012.##

[9]. غفارزاده س.، عباسی پ. و جعفری قاسم قشلاقی م.، "بررسی تئوری و تجربی تاثیر قطر لوله سوخت فشاربالای انژکتور در عمل‏کرد و آلایندگی موتور‌های دیزلی"، مجله دانشکده فنی دانشگاه تبریز، شماره 2، صفحات 73-79، 1387.##

[10]. Stage De Caro P., Mouloungui Z., Vaitilingom G. and Berge J. Ch., “Interest of combining an additive with diesel-ethanol blends for use in diesel engines”, Fuel, Vol. 80, pp. 565-574, 2001.##

[11]. Zannis T. C. and Hountalas D. T., “DI diesel engine performance and emissions from the oxygen enrichment of fuels with various aromatic content”, Energy Fuel, Vol. 18, pp. 659–666, 2004.##

[12]. Di Y., Cheung C. S. and Huang Z., “Experimental investigation of particulate emissions from a diesel engine fueled with ultralow-sulfur diesel fuel blended with diglyme”, Atmos. Environ., Vol. 44, pp. 55-63, 2010.##

[13]. Ren Y., Huang Z., Miao H., Di Y., Jiang D., Zeng K., Liu B. and Wang X., “Combustion and emissions of a DI diesel engine fuelled with diesel-oxygenate blends”, Fuel, Vol. 87, pp. 2691–2697, 2008. ##

[14]. Tamanouchi M., Akimoto T., Aihara S. and Morihisa H., “Effects of DGM and oxidation catalyst on diesel exhaust emissions”, SAE Techn., pp. 1122-1137, 1999. ##

[15]. Ren Y., Huang Z., Miao H., Jiang D., Zeng K., Liu B. and Wang X., “Effect of the addition of diglyme in diesel fuel on combustion and emissions in a compression-ignition engine”, Energy Fuels, Vol. 21, pp. 2573-2583, 2007.##

[16]. Zhang Q., Li W., Lin D.Ch., He N.‌ and Duan Y., “Influence of nitromethane concentration on ignition energy and explosion parameters in gaseous nitromethane/air mixtures,” J. Hazard. Mater., Vol. 185, pp. 756-762, 2011.##

[17]. Guru M., Karakaya U., Altiparmak D. and Alicilar A., “Improvement of diesel fuel properties by using additives,” Energy Convers. Manage, Vol. 43, pp. 1021-1025, 2002.##

[18]. Sezar I., “Thermodynamic, performance and emission investigation of a diesel engine running on dimethyl ether and diethyl ether,” Int. J. Therm. Sci., Vol. 50, pp. 1594-1603, 2011.##