低温下生物柴油的触变特性研究.pdf

第 33 卷 第 8 期 可再生能源 Vol.33 No.8 2015 年 8 月 Renewable Energy Resources Aug. 2015 低温下生物柴油的触变特性研究 陈五花 ， 王业飞 ， 丁名臣 ， 史胜龙 （中国石油大学（华东） 石油工程学院， 山东 青岛 266580 ） 摘 要： 触变性是一种重要的流变学性质，这种性质的研究对于生物柴油的输送及安全性有着重要的意义。 低 温下利用应力控制流变仪分析了剪切速率和剪切时间对不同原料制备的生物柴油粘度的影响，结果表明，低温 下生物柴油的粘度不仅与剪切速率有关，且随剪切时间的延长而降低，表现出明显的触变性。 以此为基础研究 了各种历史条件下生物柴油的初次裂降规律， 同时分析了三参数和四参数触变模型对地沟油生物柴油不同温 度、不同剪切速率下初次裂降曲线的拟合效果，结果表明，四参数双曲模型的拟合效果最理想。 对四参数双曲模 型中的参数与温度、剪切速率的关系进行进一步分析，并对最大剪切应力、平衡剪切应力与剪切速率的关系进 行了曲线拟合，结果表明，两者与剪切速率呈直线关系。 关键词： 生物柴油； 触变性； 温度； 剪切速率 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） TK6 A 1671-5292 2015 08-1263-06 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2015.08.024 0 引言 体的粘度不仅是剪切应力的函数， 而且与其流动 生物柴油是一种绿色可再生能源， 一般由动 历史有关，随流体流动时间的延长，其粘度通常降 植物油脂与短链醇通过酯交换反应生成。 生物柴 低。因此，本文首先利用应力控制流变仪分析了当 油和石化柴油相比具有优良的性能， 但是目前并 温度低于凝点时剪切速率和剪切时间对于不同原 没有得到广泛的应用， 其中一个原因是其低温流 料制备的生物柴油粘度的影响， 同时利用文献中 ， ， [9] [10] [11] [12] 动性差。 目前生物柴油低温流动性的研究主要集 出现的三参数 、四参数 触变模型对生物柴 中在生物柴油的组成对其浊点、 冷滤点和凝点的 油的触变性进行描述， 最后利用四参数双曲模型 [1]~[3] [4]~[6] 影响 及低温流动性的改进等方面 。 对不同温度、 不同剪切速率下地沟油生物柴油的 生物柴油和含蜡原油的凝固过程一样， 即低 初次裂降曲线进行描述，得到了模型参数和温度、 温下晶体析出并且将低熔点的液态油吸附于其 剪切速率的关系。 中，形成一定浓度的分散悬浮体系，温度降低至凝 1 实验部分 [5] 点时形成网络结构，体系失去流动性 。 含蜡原油