Effect of biofuel from cooking oil on energy characteristics of diesel engines

• Autorzy: Golimowski W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ biopaliw z oleju posmażalniczego na parametry energetyczne silnika wysokoprężnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to determine the influence of biodiesel from waste cooking oil on the energy characteristics of diesel engines. The object of the research was the production of biofuels by low-temperature transesterification process and use it to powered diesel engine in tractor URSUS 1224. Diesel fuel in accordance with the European standard EN 590 and waste cooking oil methyl esters were used for comparative tests. The energy characteristics of diesel engine were determined using a mobile break of engine PT 301 MES and a fuel gauge AMX 212F. To In order to produce biodiesel, waste cooking oil, methyl alcohol in a molar ratio of 1:6 (oil: methanol) and an alkaline catalyst, potassium hydroxide, in the amount of 1.7% (m/m) were used. The results of the test showed that engines using biodiesel from waste cooking oil produces 7% less power relative to engines powered by normalized diesel fuel. The general consumption of fuel increased to 8% relative to diesel fuel. The thermal efficiency of the test engine was 30%, independent of the kind of fuel.

PL

Celem badań było określenie wpływu biopaliw z oleju posmażalniczego (OP) na parametry energetyczne silnika ZS. Przedmiotem badań było wytworzenie biopaliw metodą estryfikacji niskotemperaturowej i zasilanie nim silnika ZS napędzającego ciągnik rolniczy URSUS 1224. Badania o charakterze porównawczym były prowadzone na znormalizowanym oleju napędowym, zgodnym z normą jakości EN590 i otrzymanym na potrzeby badań paliwem. Badania parametrów energetycznych silnika były realizowane używając mobilną hamownię silnikową PT 301 MES i paliwomierz AMX 212F. Do wytworzenia estrów metylowych (EMOP) użyto olej posmażalniczy, alkohol metylowy w proporcji molowej 1:6 (olej:metanol) i katalizator alkaliczny, wodorotlenek potasu, w ilości 1,7% (m/m). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że moc silnika zasilonego biopaliwami z oleju posmażalniczego była mniejsza o 7% względem uzyskanej mocy silnika zasilonego znormalizowanym olejem napędowym. Zaobserwowano 8% wzrost ogólnego zużycia biopaliw względem oleju napędowego. Sprawność cieplna badanego silnika, niezależnie od stosowanego paliwa, wyniosła 30%.

Słowa kluczowe

EN

cooking oil; biofuel; biodiesel; diesel engine; esterification

PL

olej posmażalniczy; biopaliwa; biodiesel; silnik wysokoprężny; estryfikacja

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, nr 1
• Strony: 51--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Golimowski W.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Oddział w Poznaniu ul. Biskupińska 67, 60-463 Poznań

Bibliografia

• [1] Hemmerlein N., Korte V., Richter H., Schroeder G. Performance, exhaust emissions and durability of modern diesel engines running on rapeseed oil. SAE Technical Papers Series 910848. 1991.
• [2] Rathbauer J., Krammer K., Kriechbaum T., Prankl H., Breinesberger J. Rapsöl als Treibstoffalternative für die Landwirtschaft BMLFUW-LE.1.3.2/0037-II/1/ 2006. Forschungsprojekt. Nr. 1337.
• [3] Labeckas G., Slavinskas S. Performance of direct-injection off-road diesel engine on rapeseed oil. Renewable Energy 31/2006 s. 849–863. W. Golimowski „Journal of Research and Applications in Agricultural 54 Engineering” 2013, Vol. 58(1)
• [4] Pasyniuk P. Golimowski W.: Effect of rapeseed oil on the parameters of a diesel engine of John Deere tractor, model 6830. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 2011, Vol. 56(2),s. 118-121.
• [5] Franco Z., Nguyen Q.D. Flow properties of vegetable oil–diesel fuel blends Fuel 90/2011, s. 838–843
• [6] Esteban B., Riba J.R, Baquero G., Rius A., Puig R. Temperature dependence of density and viscosity of vegetable oils. Biomass and Bioenergy Vol. 42(2o12), 164-171.
• [7] Meher L.C., Sagar D.V., Naik S.N. Technical aspects of biodiesel production by Transesterification – a review. Renewable&Sustainable Energy Reviews 10: 248-268, 2006.
• [8] Leung D.Y.C., Wu X., Leung M.K.H. A review on biodiesel production using catalyzed transesterification. Applied Energy 87: 1083–1095, 2010.
• [9] Canakci M., Sandli H. Biodiesel production from various feedstocks and their effects on the fuel properties. Industrial Microbiology 2008 35:431-441.
• [10] Myczko A. Golimowska R.: Comparison of the properties of methyl esters from various feedstock. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2011, Vol. 56(2), s. 111–118.
• [11] Mekhilef S., Siga S., Saidur R. A review on palm oil biodiesel as a source of renewable fuel. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15: 1937–1949, 2011.
• [12] Georgogianni K.G., Kontominas M.G., Pomonis P.J., Avlonitis D., Gergis V. Conventional and in situ transesterification of sunflower seed oil for the production of biodiesel. Fuel Processing Technology 89: 503–509, 2008.
• [13] Kaya C., Hamamci C., Baysal A., Akba O., Erdogan S., Saydut A. Methyl ester of peanut (Arachis hypogea L.) seed oil as a potential feedstock for biodiesel production. Renewable Energy 34: 1257–1260, 2009.
• [14] Lin L., Ying D., Chaitep S., Vittayapadung S. Biodiesel production from crude rice bran oil and properties as fuel. Applied Energy 86: 681–688, 2009.
• [15] Qiu F., Li Y., Yang D., Li X., Sun P. Biodiesel production from mixed soybean oil and rapeseed oil. Applied Energy 88: 2050–2055, 2011.
• [16] Senthil KM, Kerihuel A, Bellettre J, Tazerout M. Experimental investigations on the use of preheated animal fat as fuel in a compression ignition engine. Renewable Energy 2005, 30:1443–1456.
• [17] Kerihuel A., Senthil Kumar M., Bellettre J., Tazerout M. Use of animal fats as CI engine fuel by making stable emulsions with water and methanol. Fuel (84)2005: 1713-1716.
• [18] Karmakar A., Karmakar S., Mukherjee S. Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production. Bioresource Technology 101: 7201–7210, 2010
• [19] Zheng D., Hanna M.A., Preparation and properties of methyl esters of beef tallow. Bioresource Technology 57: 137-142, 1996.
• [20] Wyatt V.T., Hess M.A., Dunn R.O., Foglia T.A., Haas M.J., Marmer W.N. Fuel properties and nitrogen oxide emission levels of biodiesel produced from animal fats. JAOCS 82: 585-591, 2005.
• [21] Golimowski W. Nowak A.: The research on kinematics of viscosity animal-originated biofuels. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2008, 4(62), s. 173-180.
• [22] Golimowska R.: Wpływ depresatorów na obniżenie temperatury blokady zimnego filtra biopaliw z tłuszczów zwierzęcych. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2012, 3(77), s. 159-166.
• [23] Smith C.P., Ngothai Y., Nguyen Q.D., O’Neill B.K. Improving the low-temperature properties of biodiesel: Methods and consequences. Renewable Energy, 35/2010, s. 1145–1151.
• [24] Lu H., Liu Y., Zhou H., Yang Y., Chen M., Liang B. Production of biodiesel from Jatropha curcas L. oil. Computers and Chemical Engineering, 33/2005, s. 1091–1096.
• [25] Chhetri A.B., Watts K.C., Islam M.R. Waste Cooking Oil as an Alternate Feedstock for Biodiesel Production. Energies 1/2008, s. 3-18.
• [26] Phan A.N., Phan T.M. Biodiesel production from waste cooking oils. Fuel 87/2008, s. 3490-3496.
• [27] Golimowski W.: Biofuels from waste cooking oil used low temperature technology. Problemy Inżynierii Rolniczej, 71/2011, s. 163-172.
• [28] Math M.C., Kumar S. P., Chetty S.V. Technologies for biodiesel production from used cooking oil — A review. Energy for Sustainable Development 14/2010, s. 339-345.
• [29] Golimowski W, Graczyk A. The influence of waste fats esterification process parameters in agricultural biofuel production facilities. Environment Protection Engineering, Vol. 4/2011, 55-62.
• [30] Frenc Z. Pikoń K.: Przegląd rodzajów i ilości odpadów tłuszczowych i olejowych w Polsce. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, 2/2005, s. 69-80.
• [31] Golimowski W. Nowak A. Pawlak S.: Biopaliwa z tłuszczów roślinnych i zwierzęcych. Pod redakcją dr. hab. J.L. Jugowara Wybrane aspekty aktualnych uwarunkowań środowiskowych i przyszłościowych technik w produkcji zwierzęcej. IBMER 2008, s. 65-72.
• [32] Frąckowiak P.: Testing of esterification process of rape oil for tractor fuel in the prototype production plats of 400 dm3. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2002, Vol. 47(1).
• [33] Refaat AA, Attia NK, Sibak H.A., Sheltawy S.T., ElDiwani G.I. Production optimization and quality assessment of biodiesel from waste vegetable oil. Int. J. Environ. Sci. Tech., 5 (1), 2008, 75-82.