生物燃油+柴油混合乳化燃料自动化生产装置研究设计
随着我国经济的迅猛发展，能源变得越来越重要，但国内的石油供给不能满足日益增长的需求，导致我国石油消费对外依存度过高，能源安全存在隐患。同时，我国拥有丰富的生物质资源，仅农业秸秆和谷物壳皮每年的产量就高达8亿吨。如何高效的将生物质能源转化为可广泛使用的能源成为亟待解决的现实问题。由于生物质体积能量密度低，直接用到工业领域受到较大的限制。将生物质通过闪速裂解制成易于储存和运输的清洁环保燃料——生物质清洁燃油，具有重要的工业推广应用意义。然而与矿产石油相比，生物质清洁燃油具有含氧量高、热值低、偏酸等缺点，很难直接用作一般内燃机燃料。若要用作内燃机燃料，需要对其进行提质、改性和升级处理，但现阶段其成本非常高，实际生产无法接受。若将生物质清洁燃油以一定的比例掺入到柴油中，再以一定的工艺进行混合乳化，制的混合乳化燃料用于内燃机上，能够有效降低柴油NOx排放。同时，利用生物质清洁燃油的价格低廉降低用户的使用成本。 本文针对生物质清洁燃油不便直接用作内燃机燃料的实际困难、国家石油短缺的问题，结合生物质清洁燃油价格低廉、减排环保的优势，充分利用超声波具有强化作用的特点，对超声波式“生物质清洁燃油+柴油”混合乳化燃料自动化生产装置进行研究和设计。 本文首先从影响混合乳化燃料生产的因素入手，分析各种因素对生物质清洁燃油/柴油混合乳化效果的影响，通过利用神经网络建立混合乳化燃料稳定性模型，用遗传算法确定超声混合乳化关键参数;通过对超声乳化连续式和间歇式两种方案的对比分析，在生物质清洁燃油/柴油超声混合乳化装置技术指标的基础上，对搅拌罐和超声乳化罐进行匹配计算;通过对声在液体内的传播以及对换能器的负载特性分析研究，确定超声乳化罐结构，同时对搅拌罐的关键部件进行设计研究。将智能控制技术中的“模糊控制理论”引入到生物质清洁燃油/柴油超声混合乳化燃料生产装置的控制系统中，实现混合乳化燃料生产的自动化、精确化，这样有助于提高混合乳化燃料质量和生产效率。 在对生物质清洁燃油/柴油混合乳化燃料生产装置监控系统的设计时，利用组态王软件建立起上位机对生产现场监测和控制，使生产人员对生产过程直观、清晰的监视生产的运行情况，以及监控系统数据记录功能方便后期分析处理生产数据。同时，能够通过报警提示工作人员，将损失降到最低，便于工作人员更为便捷、直观的管理混合乳化燃料的生产过程。
混合乳化燃料;生物质清洁燃油;柴油;自动化生产装置;监控系统;结构设计
东北林业大学
硕士
机械制造及其自动化
王述洋
2016
中文
TQ515.8
70
2017-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）