Wpływ rodzaju i ilości odnawialnych źródeł energii na jakość alternatywnych paliw wykorzystywanych w silnikach o zapłonie samoczynnym

• Autorzy: Ambrosewicz-Walacik M. , Duda K. , Nitkiewicz S.

Warianty tytułu

EN

Influence of the kind and quantity of renewable energy sources on the quality of alternative fuels used to power compression ignition engines

• Konferencja: International Congress on Combustion Engines (5 ; 24-26.06.2013 ; Bielsko-Biala, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie wpływu alkoholu etylowego i metylowego na jakość otrzymanych paliw alternatywnych. Materiał badań stanowiła próbka handlowego oleju rzepakowego, która posłużyła do przeprowadzenia procesu etanolizy i metanolizy. Otrzymane rzepakowe estry etylowe (REE) i metylowe (RME) przeanalizowano pod względem: zawartości wody, stopnia hydrolizy (liczba kwasowa i %WKT – (Wolnych Kwasów Tłuszczowych)), stabilności oksydacyjnej (test Rancimat) gęstości w temp. 15°C, lepkości w temp. 40°C, zawartości siarki oraz temperatury zapłonu. Następnie sporządzono mieszaniny RME i REE z ON w proporcjach 1:3, 1:1 i 3:1, dla których przeprowadzono ww. oznaczenia fizyko-chemiczne. Wykazano, że rodzaj użytego alkoholu (metylowy, etylowy) w niewielkim stopniu różnicował jakość otrzymanych estrów rzepakowych. Wartości większości badanych wskaźników jakościowych czystych RME i REE były zgodne z dopuszczalnymi w normie wartościami. Wyjątek wykazano natomiast w przypadku wartości liczby kasowej i %WKT, które przekraczały graniczną wartość 0.50 mg KOH/g oleju i 0.25 %WKT, oraz stabilności oksydacyjnej (>6,0 h). Podobną zależność wykazano także w przypadku mieszanin ON z REM i REE. Jakość otrzymanych mieszanin etylowych i metylowych estrów rzepakowych i ON była warunkowana wielkością udziału poszczególnych składników. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że sporządzone mieszaniny estrów rzepakowych i ON spełniały większość wymagań stawianych w normie PN-EN 14214, w związku z czym przypuszcza się, iż stanowiłyby one odpowiednie alternatywne paliwo do silników o ZS.

EN

The aim of the study was to determine the effect of ethyl and methyl alcohol on the quality of the alternative fuels. The research material was a sample of commercial rapeseed oil, which was used to carry out the ethanolysis and methanolysis processes. Received rapeseed ethyl (REE) and methyl (RME) esters were analyzed in terms of: the water content, the degree of hydrolysis (acid number and % FFA (Free Fatty Acid)), oxidative stability (Rancimat test), density at temp. of 15 ºC, viscosity at temp. of 40 ºC, sulfur content as well as the fuel flash point. A mixtures of REE and RME with ON were produced in the ratio 1:3, 1:1 and 3:1. Those samples were analyzed in terms of above physico-chemical determination. It has been shown that the kind of alcohol (methyl, ethyl) slightly differentiate the quality of the obtained esters of rapeseed oil. The values of most of the quality parameters of studied pure REE and RME were consistent with PN-EN 14214 standard. An exception has been shown in the case of the acid value and %FFA, which exceeded the limit value of 0.5 mg KOH/g and 0.25 %FFA, and oxidative stability (> 6.0 h). A similar relationship was also demonstrated in the case of mixtures of the REE, RME and ON. Quality of obtained fuel mixtures were determined by share of individual components. During the tests it has been shown that RME and ON mixtures meet requirements according to PN-EN 14214 standard, therefore are suitable as CI engines.

Słowa kluczowe

PL

olej rzepakowy; estry etylowe; estry metylowe; mieszaniny biopaliw; jakość biopaliw

EN

rapeseed oil; ethyl esters; methyl esters; biofuel mixtures; biofuel quality

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 794--799
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Ambrosewicz-Walacik M.

autor

Duda K.

autor

Nitkiewicz S.

Bibliografia

• [1] Prafulla. D. P., Shuguang. D., Optimization of biodiesel production from edible and non-edible vegetable oils. Elsevier. Fuel 88. pp. 1302–1306. (2009).
• [2] Mata. T. M., Cardoso. N., Ornelas. M., Neves. S., Caetano. N. S., Sustainable Production of Biodiesel from Tallow, Lard and Poultry Fat and its Quality Evaluation. http://productionx.net/s/sustainable-production-of-biodiesel-from-tallow,-lard-and-poultry-e3441-pdf.pdf
• [3] Darunde. D. S., Deshmukh. M. M., Biodiesel Production From Animal Fats And Its Impact On The Diesel Engine With Ethanol-Diesel Blends: A Review., International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. Vol. 2. Issue 10. (2012).
• [4] Öner. C., Altun. S., Biodiesel production from inedible animal tallow and an experimental investigation of its use as alternative fuel in a direct injection diesel engine. Elsevier. Applied Energy 86. pp. 2014–2120. (2009).
• [5] Maya. C.Y., Lianga. Y. C., Foon. C. S., Key fuel properties of palm oil alkyl esters. Elsevier. Fuel 84. pp. 1717–1720. (2005).
• [6] Gouveia. L., Oliveira. A. C., Microalgae as a raw material for biofuels production. J Ind Microbiol Biotechnol. 36. pp. 269–274. (2009).
• [7] Khaleghian. A.,Nakaya. Y., Nazari. H., Bio-diesel production from Euphorbia tirucalli L. Journal of Medicinal Plants Research. Vol. 5(19). pp. 4968-4973. (2011).
• [8] Cieślikowski. B., Kształtowanie cech fizycznych i chemicznych biopaliw RME w aspekcie doboru odmian rzepaku i eksploatacji pojazdów rolniczych. Acta Agrophysica. 15(1). pp. 33-43. (2010).
• [9] Corcione. F. E., et al.. Temporal and Spatial Evolution of Radical Species in the Experimental and Numerical Characterization of Diesel Auto-Ignition. Proceedings of The Fifth International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines. pp. 355-363. (COMODIA 2001).
• [10] Duda. K., Rozmarynowski. Z., Chraplewska. N., Adaptive control algorithm of the field esterification plant. Journal of KONES Powertrain and Transport. Vol. 19. No. 4. pp. 163-171.(2012).
• [11] Piętak. A., Wierzbicki. S., Duda K., Possibility Of Automation Of A Mobile Biodiesel Production Plant. Solid State Phenomena. Vol 180. pp 76-88. (2012).