BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT LÝ HĨA – TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT, QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL VÀ KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ KUBOTA RK125 2X – GE TẠI XƯỞNG Sinh viên thực hiện: Lê Việt Triều Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Niên khóa: 2008 – 2012 TP.Hồ Chí Minh Tháng – 2012     TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT LÝ HĨA – TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT, QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL VÀ KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ KUBOTA RK125 2X – GE TẠI XƯỞNG Tác giả LÊ VIỆT TRIỀU Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Giáo viên hướng dẫn: Thạc sỹ Thi Hồng xuân Tháng năm 2012 i    LỜI CẢM ƠN Trong suốt năm học trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh, nhận nhiều kiến thức từ hướng dẫn tận tình q thầy cơ, giúp đỡ bạn bè lớp DH08OT Những kiến thức hành trang khơng thể thiếu để tơi bước tiếp đường tơi Với lòng biết ơn sâu sắc, hôm xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:  Chân thành cảm ơn cha mẹ nuôi dạy nên người, người bên cạnh, động viên tạo điều kiện cho học tập  Ban giám hiệu Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho tơi hồn thành khóa học  Tồn thể thầy tận tình dạy bảo truyền đạt kiến thức cho thời gian học tập trường  Thầy Th.S Thi Hồng Xuân thầy Phan Minh Hiếu người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ tận tình để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp  Tất bạn lớp DH08OT người giúp đỡ suốt năm học tập làm đề tài Trong trình làm đề tài cố gắng kiến thức có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai xót Tơi mong nhận góp ý quý thầy cô bạn bè để đề tài tơi hồn thiện Kính chúc q thầy sức khỏe đồi để dìu dắt hệ trẻ tương lai đất nước ngày tiến xa Kính chúc bạn có nhiều sức khỏe ln thành cơng đường Xin chân thành cảm ơn! Ngày 15 Tháng Năm 2012 Lê Việt Triều ii    TĨM TẮT Tên đề tài: TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT LÝ HĨA – TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT, QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL VÀ KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ KUBOTA RK125 2X – GE TẠI XƯỞNG Thời gian địa điểm thực hiện:  Thời gian thực hiện: Từ ngày 15/03/2012 đến ngày 15/06/2012  Địa điểm thực hiện: Xưởng thực hành thí nghiệm tơ, khoa Cơ khí – Cơng nghệ, Trường Đại học Nơng lâm TP Hồ Chí Minh Mục đích đề tài:  Tìm hiểu tính chất lý hóa, tiêu chuẩn kỹ thuật quy trình sản xuất, điều chế quy mơ nhỏ quy mô công nghiệp nhiên liệu biodiesel  Sản xuất thử khảo nghiệm động diesel hiệu Kubota xưởng, so sánh tính kinh tế nhiên liệu độ khói nhiên liệu biodiesel với nhiên liệu diesel Phương pháp thực hiện:  Phương pháp lý thuyết: Tra cứu tài liệu liên quan internet sách báo  Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng dụng cụ xưởng hóa chất để điều chế nhiên liệu biodiesel Đo so sánh mức tiêu hao nhiên liệu nhiên liệu biodiesel với nhiên liệu diesel động Kubota tai xưởng Sử dụng thiết bị đo độ khói động diesel OP160 để đo so sánh độ khói nhiên liệu biodiesel nhiên liệu diesel Kết quả:  Hiểu biết thêm tính chất biodiesel, kết việc điều chế nhiên liệu biodiesel  Kết việc đo, so sánh mức tiêu hao nhiên liệu độ khói nhiên liệu biodiesel với nhiên liệu diesel động Kubota xưởng iii    MỤC LỤC TRANG TỰA .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC HÌNH vi DANH SÁCH CÁC BẢNG viii Chương : MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề : 1.2 Mục đích đề tài : 1.3 Nội dung nghiên cứu : Chương : TỔNG QUAN 2.1 Khái quát nhiên liệu biodiesel : 2.2 Sự hình thành phát triển nhiên liệu biodiesel : 2.3 Khả thay nhiên liệu biodiesel : 2.3.1 Về môi trường: 2.3.2 Về kỹ thuật: 2.3.3 Về kinh tế: 2.4 Nguồn nguyên liệu sản xuất nhiên liệu biodiesel : 2.4.1 Dầu thực vật: 2.4.2 Mỡ động vật: 13 2.4.3 Dầu thực vật qua sử dụng: 15 2.5 Quy trình sản xuất nhiên liệu biodiesel : 18 2.5.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất biodiesel phương pháp 19 2.5.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất biodiesel phương pháp 22 2.6 Tiêu chuẩn kỹ thuật nhiên liệu biodiesel : 26 2.6.1 Quy định chung: 26 2.6.2 Quy định kỹ thuật: 26 2.6.3 Phương pháp thử: 29 iv    2.7 Hiên trạng sử dụng nhiên liệu biodiesel giới Việt Nam : 30 2.7.1 Hiện trạng sản xuất biodiesel giới: 30 2.7.2 Hiện trạng sản xuất sử dụng biodiesel Việt Nam: 32 Chương : PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 34 3.1 Thời gian địa điểm thực hiện: 34 3.2 Phương tiện: 34 3.2.1 Thiết bị cần thiết dùng điều chế biodiesel: 34 3.2.2 Thiết bị cần thiết khảo nghiệm nhiên liệu biodiesel động kubota: 35 3.3 Phương pháp: 39 3.3.1 Phương pháp sản xuất biodiesel xưởng: 39 3.3.2 Phương pháp khảo nghiệm động Kubota 125: 40 Chương : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 4.1 Tiến hành điều chế biodiesel xưởng ô tô: 42 4.1.1 Các bước thực điều chế biodiesel: 42 4.1.2 Quá trình điều chế biodiesel xưởng thực tập ô tô: 43 4.1.3 Kết sau lần điều chế: 55 4.2 Kiểm tra mức tiêu hao nhiên liệu nhiên liệu 57 4.2.1 Chuẩn bị: 57 4.2.2 Quá trình tiến hành kiểm tra mức tiêu hao nhiên liệu: 59 4.2.3 Kết tính kinh tế nhiên liệu biodiesel: 64 4.3 Kiểm tra độ mờ khói động Kubota dùng nhiên liệu 67 4.3.1 Chuẩn bị: 67 4.3.2 Quá trình kiểm tra độ mờ khói: 68 4.3.3 Kết kiểm tra ảnh hưởng nhiên liệu 72 4.4 Những ảnh hưởng nhiên liệu biodiesel chế độ khởi động: 74 4.5 Những ảnh hưởng nhiên liệu biodiesel tới công suất động 76 Chương : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 77 5.1 Kết luận: 77 5.2 Đề nghị: 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 78 PHỤ LỤC 79 v    DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Một mẫu biodiesel Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo triglyceride 11 Hình 2.3: Phản ứng ester hóa triglyceride với rượu 19 Hình 2.4: Cơ chế phản ứng ester hóa với chất xúc tác kiềm tính 20 Hình 2.5: Các bước quan trọng sản xuất biodiesel với chất xúc tác kiềm tính 22 Hình 2.6: Cơ chế phản ứng ester hóa với xúc tác acid 23 Hình 2.7: Quy trình cơng nghệ sản xuất biodiesel sử dụng chất xúc tác rắn 26 Hình 3.1: Xưởng thực hành – thí nghiệm tơ Khoa Cơ khí – Cơng nghệ trường Đại học Nơng lâm TP.Hồ Chí Minh 34 Hình 3.2: NaOH (99,0%) 34 Hình 3.3: Methanol (99,5%) 34 Hình 3.4: Các dụng cụ thiết bị thí nghiệm 35 Hình 3.5: Đường đặt tính động Kubota 125 – 2X – GE 37 Hình 3.6: Ampe kìm vá đồng hồ bấm 38 Hình 3.7: Các bóng đèn điện trở 38 Hình 3.8: Mặt trước thiết bị OP160 39 Hình 3.9: Mặt sau thiết bị OP160 39 Hình 3.10: Phương trình eseter hóa 40 Hình 4.1: Khuấy NAOH methanol 44 Hình 4.2: Cho NAOH methanol vào dầu ăn 44 Hình 4.3: Dầu ăn sau pha 44 Hình 4.4: Lượng biodiesel hình thành sau 24giờ phản ứng 45 Hình4.5: Lượng biodiesel hình thành sau 48giờ phản ứng 45 Hình 4.6: Bình đun nước 46 Hình 4.7: Sản phẩm thu sau 24giờ phản ứng 47 Hình 4.8: Tách 175ml biodiesel glycerin kết tủa đen 48 Hình 4.9: Rửa biodiesel nước với tỷ lệ 1:1 48 vi    Hình 4.10: Đun nóng nước biodiesel tới nhiệt độ 70 – 80ºC 49 Hình 4.11: Màu biodiesel thay đổi sau sấy nhiệt độ 70 – 80ºC 49 Hình 4.12: Hình thành biodiesel cho hỗn hợp NAOH methanol vào dầu ăn.51 Hình 4.13: Hình thành biodiesel lắng glycerin sau phản ứng 1giờ 51 Hình 4.14: Lượng biodiesel thu sau phản ứng 52 Hình 4.15: Quá trình rửa biodiesel nước ấm 52 Hình 4.16: Lượng biodiesel sau rửa nước ấm 53 Hình 4.17: Sấy biodiesel (làm nóng biodiesel đến 70 – 80ºC) 53 Hình 4.18: Nhiệt độ sấy 83ºC 54 Hình 4.19: Biodiesel sau phản ứng 54 Hình 4.20: Biodiesel thành phẩm B100 54 Hình 4.21: Động máy phát điện Kubota RK125 2X – GE 57 Hình 4.22: Các thiết bị phụ tải bóng đèn 58 Hình 4.23: Các thiết bị phụ tải hai điện trở 58 Hình 4.24: Ampe kìm đồng hồ bấm 59 Hình 4.25: Giá trị cường độ dòng điện đo 7,4 (A) 61 Hình 4.26: Thời gian sử dụng hết 100ml nhiên liệu 286 giây 62 Hinh 4.27: Ống nối tăng chiều dài ống xả 68 Hình 4.28: Sơ đồ xác định độ khói thiết bị OP160 68 Hình 4.29: Chương trình khởi động 69 Hình 4.30: Hình số vòng quay chế độ ga cầm chừng 870 vòng/phút 69 Hình 4.31: Số vòng quay mức ga 70 Hình 4.32: Số vòng quay mức ga tối đa 70 Hình 4.33: Bảng tổng kết sau đo hoàn thành 71 Hình 4.34: Bảng tổng kết sau đo hoàn thành 72 vii    DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: So sánh tính chất biodiesel với diesel có lưu huỳnh thấp Đồ thị 2.1: Sản lượng dầu thực vật sản xuất tiêu thụ qua năm Bảng 2.2: Sản lượng hạt lấy dầu lượng dầu thực vật tiêu thụ năm 2009 10 Đồ thị 2.2: Phần trăm khối lượng hạt lấy dầu lượng tiêu thụ năm 2009 10 Bảng 2.3: Cơng thức hóa học acid béo thông dụng dầu mỡ 12 Bảng 2.4: Các tiêu kỹ thuậnt nhiên liệu diesel nhiên liệu 27 Bảng 2.5: Các tiêu kỹ thuật nhiên liệu biodiesel B5 27 Bảng 2.6: Các tiêu kỹ thuật nhiên liệu biodiesel B100 28 Đồ thị 2.3: Đồ thị sản lượng trữ lượng biodiesel EU 31 Đồ thị 2.4: Đồ thị sản lượng trữ lượng biodiesel Mỹ 31 Đồ thị 2.5: Đồ thị sản lượng trữ lượng biodiesel toàn giới 32 Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật động Kubota 125 2X – GE 35 Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật Máy phát điện ASK – R150 – 50 36 Bảng 4.1: Nhiệt độ thời gian phản ứng 42 Bảng 4.2: Bảng tổng kết kết điều chế biodiesel 56 Bảng 4.3: Mức tiêu hao nhiên liệu diesel, biodiesel B10, biodiesel B20 động Kubota mức công suất 2,4 HP 63 Bảng 4.4: Mức tiêu hao nhiên liệu diesel, biodiesel B10, biodiesel B20 động Kubota mức công suất 5,0 HP 63 Bảng 4.5: Mức tiêu hao nhiên liệu diesel, biodiesel B10, biodiesel B20 động Kubota mức công suất 6,9 HP 64 Bảng 4.6: Bảng tổng hợp mức tiêu hao nhiên liệu ba loại nhiên liệu 64 Bảng 4.7: Bảng so sánh tính kinh tế nhiên liệu biodiesel B10 B20 với nhiên 66 Bảng 4.8: Bảng tổng hợp độ khói loại nhiên liệu 72 Bảng 4.9: Bảng số liệu giảm thành phần khí thải gây ô nhiễm môi trường nhiên liệu biodiesel B100 so với nhiên liệu diesel 73 Bảng 4.10: Thời gian nhiên liệu chảy qua ống kim 75 Bảng phụ lục 1: Tính chất vật lý hợp chất 80 viii    Chương : MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề : Trong năm gần đây, với phát triển nhanh chóng ngành cơng nghiệp bùng nổ dân số, nhu cầu nhiên liệu sử dụng ngày gia tăng Các nguồn lượng hóa thạch như: dầu mỏ, than đá khí đốt ngày cạn kiệt Việc sử dụng nguồn lượng hóa thạch có số nhược điểm ô nhiễm môi trường không khí, gây hiệu ứng nhà kính… Đồng thời, khủng hoảng lượng có chiều hướng ngày gia tăng Do đó, nước giới riết nghiên cứu phát triển nguồn lượng thay Nguồn sinh khối động vật thực vật xem nguồn có khả tái sinh được, đặc biệt la dầu mỡ động thực vật nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất biodiesel Nhiên liệu biodiesel loại nhiên liệu sinh học, có số ưu điểm như: Khơng độc hại, phân hủy tự nhiên, sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái tạo, đạt tiêu chuẩn môi trường nhiều ưu điểm khác ứng dụng động Ngày nay, nhiên liệu biodiesel trọng phát triển giới nói chung Việt Nam nói riêng Một số quốc gia đưa biodiesel vào làm nhiên liệu thay cho nhiên liệu xăng dầu cho phương tiện động Điển hình Châu Âu, quốc gia khối liên minh Châu Âu EU đặt mục tiêu vào năm 2020, tỷ lệ sử dụng nhiên liệu sinh học chiếm 20% tổng số nhiên liệu tiêu thụ cho động Còn Mỹ, biodiesel pha trộn với diesel tỷ lệ 20% thể tích đưa vào sử dụng   lượng lớn chất thải mơi trường, góp phần giải số vấn đề ô nhiễm môi trường  Về mức tiêu hao nhiên liệu suất tiêu hao nhiên liệu riêng nhiên liệu biodiesel: Như thông tin đề cập tới bảng 4.7 sử dụng nhiên liệu biodiesel mức tiêu hao nhiên liệu giảm so với sử dụng nhiên liệu diesel thông thường, mức công suất khác mức tiêu hao nhiên liệu giảm khác Thực tế khảo nghiệm động Kubota cho thấy rõ vấn đề Khi sử dụng nhiên liệu biodiesel B10 mức tiêu hao nhiên liệu giảm 7,83% so với nhiên liệu diesel mức công suất P = 6,898 (HP), với nhiên liệu biodiesel B20 giảm tới 15,73% so với nhiên liệu diesel mức cơng suất P = 6,898 (HP) Vì sử dụng nhiên liệu biodiesel đạt tính kinh tế cao nhiều so với diesel từ dầu mỏ 4.3 Kiểm tra độ mờ khói động Kubota dùng nhiên liệu biodiesel ảnh hưởng nhiên liệu biodiesel đến môi trường: 4.3.1 Chuẩn bị: Động Kubota, máy tính có chương trình để kết nối máy tính với thiết bị đo độ mờ khói động diesel OP160 Thiết bị đo độ mờ khói động diesel OP160: Hiển thị kết qua màng hình LCD, độ phân giải 0,1% Nguyên lý đo dùng Diot quang, nguồn sáng LED Có cổng com để kết nối với máy tính Thiết bị đo độ mờ khói động diesel OP160 loại lấy mẫu có buồng đo với thể tích khơng đổi chiều dài tiêu chuẩn 430mm Trong ống xả khí thải động Kubota khơng đủ dài, nên nối thêm để đảm bảo điều kiện làm việc tốt cho thiết bị 67    Hinh 4.27: Ống nối tăng chiều dài ống xả Nguyên lý thiét bị kiểm tra khí thải động diesel OP160 là: Sử dụng nguồn sáng, chiếu tia sáng qua lượng khí cần đo đến cảm biến quang để xác định mức độ sáng lại Ví dụ: Cho khí thải phát từ ống xả ô tô qua môi trường nguồn phát sáng cảm biến ta thấy cường độ sáng đo thể độ khói khí xả mẫu Hình 4.28: Sơ đồ xác định độ khói thiết bị OP160 4.3.2 Q trình kiểm tra độ mờ khói: Sau lắp đặt thiết bị điện vào tiến hành đo 68    Khởi động chương trình màng hình máy tính, bật cơng tắt thiết bị OP160 Hình 4.29: Chương trình khởi động Tiếp theo, thực theo dẫn chương trình khai báo thơng tin động Sau đó, đợi cho thiết bị làm nóng vòng 3phút, tiến hành đo theo hướng dẫn chương trình Lần đầu đo chế độ ga cầm chừng Hình 4.30: Hình số vòng quay chế độ ga cầm chừng 870 vòng/phút 69    Lần hai đo chế độ ga Lần ba đo chế độ tăng tốc đột ngột từ ga đến hết ga giữ vòng – 7s Hình 4.31: Số vòng quay mức ga Hình 4.32: Số vòng quay mức ga tối đa Ta bảng tổng kết sau 70    Hình 4.33: Bảng tổng kết sau đo hồn thành 71    Hình 4.34: Bảng tổng kết sau đo hoàn thành 4.3.3 Kết kiểm tra ảnh hưởng nhiên liệu biodiesel môi trường: Cứ tiến hành đo loại nhiên liệu đo lần có bảng tổng hợp sau: Bảng 4.8: Bảng tổng hợp độ khói loại nhiên liệu Độ khói nhiên liệu N (%) Nhiên liệu Diesel Biodiese B5 Biodiesel B10 Biodiesel B20 Lần 75,4 63,2 45,7 41,6 Lần 63,5 66 50,9 41,4 Lần 79,6 66,6 52,3 43,9 Trung bình 72,83 65,27 49,63 42,3 72    Dựa vào bảng 4.8 tơi thấy độ khói nhiên liệu diesel cao N = 72,83 (%), biodiesel B5 N = 65,27 (%), biodiesel B10 N = 49,63 (%), biodiesel B20 N = 42,3 (%) Độ khói biodiesel giảm dần theo lượng biodiesel B100 pha vào diesel tăng lên Độ khói giảm chứng tỏ lượng nhiên liệu cung cấp cháy hồn tồn tạo hàm lượng khí thải độc hại so với diesel Bảng 4.9: Bảng số liệu giảm thành phần khí thải gây nhiễm môi trường nhiên liệu biodiesel B100 so với nhiên liệu diesel Các nhân tố khí thải động Thành phần % (giảm) Lưu huỳnh giảm 100% bụi giảm 55 – 94 % Các chất gây ung thư giảm 94 % CO2 giảm 80 % Phát tán hydro (gây hại tầng ozon) giảm 55 – 95 % CO giảm 45 % Khi sử dụng nhiên liệu biodiesel lượng khí thải thải mơi trường so với nhiêun liệu diesel từ dầu mỏ Thực tế, việc kiểm tra khí thải (độ khói) chứng minh điều Khơng khí thải sử dụng nhiên liệu biodiesel giảm, mà nguyên liệu đầu vào sản xuất biodiesel dầu ăn qua sử dụng góp phần giảm gây nhiễm cho mơi trường Đồng thời, chất sau tham gia phản ứng methanol nhà máy, dây chuyền sản xuất trưng thu lại để phục vụ cho lần điều chế sau, với lượng xà phòng sau khử hết methanol sử dụng cho việc tẩy rửa ngày Vì vậy, trình điều chế biodiesel không thải chất độc hại mơi trường, q trình sử dụng giảm đáng kể lượng khí thải độc hại mơi trường 73    Nguồn nhiên liệu biodiesel từ dầu ăn qua sử dụng nói nguồn nhiên liệu 4.4 Những ảnh hưởng nhiên liệu biodiesel chế độ khởi động: Ở chế độ khởi động dùng nhiên liệu biodiesel động khởi động bình thường, thời gian quay tay quay lâu so với sử dụng nhiên liệu diesel Ở pha 5%, 10%, 20% biodiesel vào nhiên liệu diesel nên không thấy rõ khác biệt lúc khởi động Điều chứng tỏ nhiên liệu biodiesel B100 khó khởi động nhiên liệu diesel Kiểm tra độ nhớt biodiesel diesel trực quang xưởng: 4.4.1 Cơ sở lý thuyết: Độ nhớt đại lượng vật lý dặc trưng cho trở lực ma sát nội sinh chuyển động Nếu chất lỏng qua mao dẫn có chiều dài L, bán kính r tác dụng áp suất P sau thời gian t chảy qua thể tích V, độ nhớt tương đố tính theo cơng thức: Dựa vào cơng thức tính độ nhớt thấy độ nhớt tỷ lệ thuận với thời gian chất lỏng chảy qua thể tích Nếu đại lượng khác khơng đổi độ nhớt phụ thuộc vào thời gian Tiến hành kiểm tra độ nhớt cách cho lượng nhiên liệu định qua ống kim nhiệt độ áp suất môi trường Khi đó, độ nhớt phụ thuộc vào thời gian nhiên liệu chảy qua ống kim Nếu thời gian lâu độ nhớt cao ngược lại thời gian ngắn độ nhớt nhỏ 4.4.2 Các bước tiến hành kiểm tra:  Chuẩn bị: Nhiên liệu diesel biodiesel 74    Một ống kim nhỏ 12ml Đồng hồ bấm  Các bước tiến hành kiểm tra độ nhớt nhiên liệu biodiesel diesel: Bước 1: Cho 10ml nhiên liệu vào ống kim Trước cho nhiên liệu vào bịt đầu ống kim nhằm không cho nhiên liệu chảy Bước 2: Trong lúc tay bịt ống kim thả cho nhiên liệu chảy tay đồng thời bấm đồng hồ bấm Bước 3: Khi nhiên liệu chảy hết tiến hành dừng đồng hồ ghi nhận kết vừa đo Tiên hành bước nhiên liệu diesel biodiesel, loại nhiên liệu đo lần Bảng 4.10: Thời gian nhiên liệu chảy qua ống kim Thời gian (s) Diesel Biodiesel Lần 6,62 7,44 Lần 6,56 7,53 Lần 6,66 7,56 Trung bình 6,61 7,51 4.4.3 Kết quả: Dựa vào bảng 4.10 thấy thời gian để nhiên liệu diesel qua ống kim có tiết diện định lâu so với nhiên liệu biodiesel Trong đó, chiều dài ống kim, bán kính ống kim, áp suất mơi trường lượng nhiên liệu khơng đổi độ nhớt phụ thuộc thời gian nhiên liệu chảy qua ống kim Thời gian nhiên liệu biodiesel chảy qua ống kim 7,51 (s) nhiên liệu diesel nhỏ có 6,61(s), nên nhiên liệu biodiesel có độ nhớt cao so với nhiên liệu diesel 75    Như vậy, lấy độ nhớt nhiên liệu diesel 4mm2/s làm chuẩn ta có độ nhớt biodiesel 4,5(mm2/s) Nhiên liệu biodiesel B100 có độ nhớt lớn nhiên liệu diesel Kiểm tra lượng khí thải chế độ khởi động  Các bước tiến hành đo khí thải chế độ khởi động: Bước 1: Khởi động chương trình đo khí thải thiết bị OP160 đo khí thải chế độ bình thường Bước 2: Để động mức ga định, tiến hành khởi động động Bước 3: Ghi nhận số liệu, cho dừng động tiến hành khởi động lại Cứ tiến hành đến chương trình đo khí thải chấp nhận thơng số dừng việc đo lại  Sau đo loại nhiên liệu có thơng số sau: Lượng khí thải diesel lớn N = 96,8 (%), nhiên liệu biodiesel B5 N = 63,1(%), nhiên liệu biodiesel B10 N = 73,8 (%), nhiên liệu biodiesel B20 N = 91,4 (%) Ở chế độ khác độ khói nhiên liệu khác 4.5 Những ảnh hưởng nhiên liệu biodiesel tới công suất động Công suất động phụ thuộc kết cấu loại động Nhiệt trị nhiên liệu sử dụng có phần ảnh hưởng tới cơng suất động Trong theo lý thuyết nhiệt trị biodiesel 40600 (kJ/kg), nhiệt trị diesel 42700 (kJ/kg) Nên theo lý thuyết động sử dụng nhiên liệu diesel cho công suất lớn động sử dụng nhiên liệu biodiesel Nhưng thành phần biodiesel có hàm lượng oxi nhiều so với hàm lượng oxi diesel, nên nhiên liệu biodiesel cháy tốt hoàn tồn so với nhiên liệu diesel Vì vậy, thực tế sử dụng nhiên liệu diesel hay nhiên liệu biodiesel cơng suất động khơng có thay đổi lớn 76    Chương : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận: Trong trình thực đề tài: TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT LÝ HĨA – TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT, QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL VÀ KHẢO NGHIỆM TRÊN ĐỘNG CƠ KUBOTA TẠI XƯỞNG Tôi rút kết luận sau:  Tuy gặp số khó khăn việc điều chế biodiesel tai xưởng thực tập ô tô thành công Qua việc điều chế hiểu rõ thêm số tính chất nhiên liệu biodiesel  Q trình khảo nghiệm mức tiêu hao nhiên liệu cho thấy nhiên liệu biodiesel có tính kinh tế so với nhiên liệu diesel  Việc đo độ mờ khói giúp khẳng định nhiên liệu biodiesel giảm lương khí thải đáng kể so với nhiên liệu diesel, nhiên liệu biodiesel nguồn nhiên liệu 5.2 Đề nghị:  Do thời gian thực đề tài lực hạn chế nên tơi tim hiểu tính chất nhiên liệu biodiesel, điều chế lượng nhiên liệu biodiesel B100 Vì tơi khơng thể sâu tiến hành khảo nghiệm nhiều lần để tăng độ xác việc kiểm tra mức tiêu hao nhiên liệu  Đề tài có khả ứng dụng cao quy mơ rộng thời gian hạn chế nên chưa nắm hết Mong thầy tạo điều kiện cho sinh viên khóa sau tiếp tục tìm hiểu sâu 77    TÀI LIỆU THAM KHẢO: Th.S Thi Hồng Xuân Giáo trình Lý thuyết tơ Trường Đại học Nơng lâm TP.Hồ Chí Minh, năm 2010 PGS.TS Phạm Minh Tuấn Giáo trình lý thuyết động đốt Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, ngày 25 tháng 01 năm 2008 Th.S Nguyễn Văn Xuân Bài giảng nhiệt kỹ thuật Trường Đại học Nơng lâm TP.Hồ Chí Minh, năm 2009 Th.S Trần Mạnh Quý Giáo trình cấu tạo tơ Trường Đại học Nơng lâm TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Hữu Lộc Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại học Quốc gia, năm 2004 Nhóm 10 sinh viên lớp CDHD11 trường Đại học Cơng nghiệp TP.Hồ Chí Minh Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế mơ hình sản xuất biodiesel từ dầu thải”, năm 2012 Webside: Bích Hòa – Hưng Thành đăng ngày 23/08/2007 Ưu nhược điểm nhiên liệu biodiesel http://congnghedaukhi.com/Uu-nhuoc-diem-cua-nhien-lieu-Biodiesel-t28.html Bích Hòa – Hưng Thành đăng ngày 23/08/2007 Giới thiệu biodiesel http://congnghedaukhi.com/Gioi-thieu-ve-Biodiesel-t27.html 78    PHỤ LỤC   Nhiên liệu diesel: Nhiên liệu diesel hỗn hợp hàng ngàn thành phần, hầu hết có số cacrbon từ 10 đến 22 Các hợp chất hydrocarbon paraffinic hydrocarbon thơm (Bảng phụ lục 1) Tỷ lệ thành phần nhiên liệu diesel tạo nên tính chất riêng biệt cho nhiên liệu diesel Nhiên liệu diesel sản xuất từ dầu thô Dầu thơ phải trải qua q trình điều chế để chuyển thành loại nhiên liệu khác như: xăng dầu, khí đốt, diesel số sản phẩm phụ khác dầu bôi trơn, sáp, nhựa đường, Các nhà máy lọc dầu kết hợp nhiều quy trình khác để tinh lọc đầu, có ba quy trình bản: phân tách chưng cất, tách tạp chất dầu hydro, cracking phân tử lớn thành phân tử nhỏ 79    Bảng phụ lục 1: Tính chất vật lý hợp chất hydrocarbon nhiên liệu diesel Hợp chất Cơng thức Phân loại hóa học Nhiệt độ sôi (0C) đông đặc (0C) Naphthalene C10H8 Thơm 218 80 Tetralin C10H12 Thơm 208 -35 Cis – Decalin C10H18 Naphthene 196 -43 1,3 – Diethylbenzene C10H14 Thơm 181 -84 n – Butylcyclohexane C10H20 Naphthene 181 -75 n – Pentylcyclopentane C10H20 Naphthene 181 -83 Decane C10H22 n - Paraffin 174 -30 Anthracene C15H10 Thơm 341 215 – Pentylnaphthalene C15H18 Thơm 306 -24 n – Nonylcyclohexane C15H30 Naphthene 282 -10 n – Decylcyclopentane C15H30 Naphthene 279 -22 n – Pentadecane C15H32 n – Paraffin 271 10 – Methyletetradecane C15H32 Iosparaffin 265 -8 – Decylnaphthalene C20H28 Thơm 379 15 n – Tetradecylbenzene C20H34 Thơm 354 16 n – Tetradecylcyclohexane C20H40 Naphthene 354 25 n – Pentadecylcyclopentane C20H40 Naphthene 353 17 Eicosane C20H42 n – Paraffin 344 36 - Methylnonadecane C20H42 Iosparaffin 339 18 80    Nhiệt độ Yêu cầu chất lượng nhiên liệu diesel Muốn động diesel làm việc ổn định nhiên liệu diesel phải đảm bảo tiêu chất lượng sau: - Có khả tạo hỗn hợp cháy tốt: Khả bay tốt phun trộn tốt đánh giá qua thành phần phân đoạn, tỷ trọng, độ nhớt sức căng bề mặt - Phải có khả tự bốc cháy phù hợp: Khả đánh giá qua trị số xetan Trị số xetan đơn vị quy ước đặc trưng cho khả tự bốc cháy nhiên liệu diesel Trị số xetan xác định theo tiêu chuẩn ASTM D613 Trị số xetan cao thấp gây nên vấn đề không tốt cho động - Ít tạo cặn: Yêu cầu phụ thuộc vào thành phần phân đoạn, độ axit, hàm lượng lưu huỳnh - An toàn cháy nổ không gây ô nhiễm môi trường: Được đánh giá qua nhiệt độ chớp cháy Nhiệt độ chớp cháy nhiệt độ thấp điều kiện thường mẫu nhiên liệu thí nghiệm bắt cháy lửa xuất tự lan truyền cách nhanh chóng tồn bề mặt mẫu - Tính lưu biến tốt : Để đảm bảo cấp nhiên liệu liên tục Yêu cầu đánh giá nhiệt độ đông đặc, nhiệt độ vẩn đục, tạp chất học, hàm lượng nước hàm lượng nhựa Nhiệt độ đông dặc: Là nhiệt độ thấp mà nhiên liệu giữ tính chất chất lỏng Nhiệt độ đơng dặc xác định theo ASTM D97 Nước tạp chất học: Là tiêu quan trọng nhiên liệu diesel, có ảnh hưởng đến chất lượng, sức chứa khả sử dụng Nước tạp chất diesel xác định theo ASTM D1796 Điểm sương: Đây tiêu quan trọng, cho biết nhiệt độ tinh thể xuất nhiên liệu điều kiện thí nghiệm xác định Điểm sương xác định theo ASTM 81    ... CH3(CH2)12COOH Palmitic CH3(CH2)14COOH Stearic CH3(CH2)16COOH Oleic CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Linoleic CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Linolenic CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Arachidic CH3(CH2)18COOH... yếu có nguồn gốc từ hạt cải dầu biodiesel mang tên este metylic (hay metyleste) hạt cải dầu (còn gọi RME – rapeseed metyleste) Hình 2.1: Một mẫu biodiesel Biodiesel chất lỏng, có màu vàng hay... tocopherol, hợp chất khác lưu huỳnh 2.4.1.3 Ưu điểm: Với việc giá nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ ngày leo thang, nguồn tài nguyên khống sản lòng đất ngày cạn kiệt dần biodiesel từ dầu thực vật giải