The environmental concern of the gl

The environmental concern of the global warming and climate change has greatly increased the interests of the application study of renewable fuels to internal combustion engines. The sharply rising petroleum price on the markets worldwide has also boosted the studies and applications of renewable fuels in the area. Previous research and studies on different kinds of renewable fuels such as raw vegetable oil, waste cooking oil, biodiesel, methanol and ethanol. The first three are able to be applied to diesel engines [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7] and [8] and the last two are mostly applied to petrol engines [9], [10], [11] and [12]. Ethanol is regarded as a kind of renewable fuel because it can be made from many kinds of raw materials such as corn, maize, sugar beets, sugar cane, cassava, etc. [13] and [14]. It is has been successfully used to mix with petrol as part of the alternative to reduce the consumption of fossil fuel in Brazil since 1975 [15], [16] and [17]. But ethanol has not been commercially used to replace part of the diesel fuel to diesel engines. Some investigation of the potential application of ethanol to fuel diesel engine have been done but the barriers for the application have not been overcome yet, due to the special properties of the ethanol [18], [19] and [20], as can be seen in Table 1. Compared to diesel, ethanol has lower density and lower viscosity. These characters of ethanol make it difficult to mix with diesel. Therefore, further studies are necessary to find the way to make ethanol be mixable with diesel and then applicable to diesel engines.

Table 1.

Properties of diesel, ethanol and n-butanol.
Formula Mole weight Density at 20 °C Oxygen content (wt%) Carbon content (wt%) Hydrogen content (wt%) Viscosity at 20 °C (10−6 v/m2/s) Cetane number Lower heat value (MJ/kg)
Diesel C12H23 (C10H20 ∼ C15H28) 190–220 0.840 0 ∼86 ∼14 3.35 40∼50 42.5
Ethanol C2H5OH 46.07 0.789 34.8 52.2 13 1.2 8∼9 26.4
n-Butanol C4H10O 74.12 0.810 21.58 64.82 13.60 3.0 17 33.2
Table options

The objective of this study is to carry out an experimental study to investigate the solubility of diesel with ethanol, the blends the two mixed with the additive of normal butanol (n-butanol); and the performance and emissions from diesel engine when fuelled by the blends compared with that fuelled by pure diesel.
2. The experimental study

The experimental study was carried out in two stages: the first stage was to test the blends of ethanol and diesel with and without the additive of n-butanol. And then the fuels are used to run a diesel engine to test its characteristics of the performance and emissions.
2.1. Tests of the solubility of the blends of diesel with ethanol

Diesel, ethanol were used as the materials to form the blends with and without the additive of n-butanol. The properties of diesel, ethanol and n-butanol are shown in Table 1. The purity of the ethanol used is of 99.7%. A series of tests was performed to observe the solubility of the two fuels in different mixing ratios. Diesel and ethanol were mixed into a homogeneous blend in a container by stirring it. The blends were kept in a glass container for observing the solubility and the physical stability. The volume percentages tested were 10%, 20%, 25% and 30% of ethanol with 90%, 80%, 75% and 70% of diesel, respectively, which were named as E10D90, E20D80, E25D75 and E30D70.

Table 2 and Fig. 1 show the test results of the solubility and the physical stability of the blends. From the figure and the table it can be seen that that all of the blends were stratified into two layers for the blend of ethanol with diesel after some times. E10D90 lasted 72 h when it became separated; E20D80 maintained 24 h before separating; E25D75 and E30D70 were separated after 2 h or 5 min after mixing. The results show that the blends of ethanol with diesel were not stable and were all separated.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปัญหาสิ่งแวดล้อมของโลกร้อนและสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงมีมากเพิ่มผลประโยชน์ของการศึกษาทดแทนเชื้อเพลิงกับเครื่องยนต์สันดาปภายในแอพลิเคชัน ราคาน้ำมันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตลาดทั่วโลกได้เพิ่มขึ้นการศึกษาและใช้เชื้อเพลิงทดแทนในพื้นที่ งานวิจัยก่อนหน้านี้และศึกษาชนิดของเชื้อเพลิงทดแทนเช่นน้ำมันพืชดิบ เสียอาหารน้ำมัน ไบโอดีเซล เมทานอล และเอทานอล สามตัวแรกจะใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7] และ [8] และสองสุดท้ายส่วนใหญ่ใช้กับเครื่องยนต์เบนซิน [9], [10], [11] และ [12] เอทานอลถือเป็นเชื้อเพลิงทดแทนชนิดหนึ่งเนื่องจากมันสามารถทำได้จากหลาย ๆ ชนิดของวัตถุดิบเช่นข้าวโพด ข้าวโพด พืชบีทถูกทำน้ำตาล อ้อย มัน สำปะหลัง ฯลฯ [13] [14] และ จึงได้สำเร็จแล้วใช้ผสมกับเบนซินเป็นส่วนหนึ่งของทางเลือกเพื่อลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในบราซิลตั้งแต่ 1975 [15], [16] [17] และ แต่เอทานอลไม่มีการพยายามใช้การแทนส่วนของน้ำมันดีเซลกับเครื่องยนต์ดีเซล การตรวจสอบบางโปรแกรมประยุกต์อาจเกิดขึ้นของเอทานอลน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ดีเซลได้ แต่อุปสรรคสำหรับโปรแกรมประยุกต์ได้ไม่ถูกเอาชนะได้ เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของเอทานอ [18], [19] [20], สามารถเห็นได้ในตารางที่ 1 และ เมื่อเทียบกับดีเซล เอทานอลมีความหนาแน่นต่ำและความหนืดต่ำ ตัวอักษรเหล่านี้ของเอทานอลทำให้ยากในการผสมกับน้ำมันดีเซล ดังนั้น เพิ่มเติมการศึกษาจำเป็นต้องหาวิธีที่จะทำให้เอทานอล mixable กับดีเซล และสามารถใช้ได้กับเครื่องยนต์ดีเซลแล้ว Table 1. Properties of diesel, ethanol and n-butanol. Formula Mole weight Density at 20 °C Oxygen content (wt%) Carbon content (wt%) Hydrogen content (wt%) Viscosity at 20 °C (10−6 v/m2/s) Cetane number Lower heat value (MJ/kg) Diesel C12H23 (C10H20 ∼ C15H28) 190–220 0.840 0 ∼86 ∼14 3.35 40∼50 42.5 Ethanol C2H5OH 46.07 0.789 34.8 52.2 13 1.2 8∼9 26.4 n-Butanol C4H10O 74.12 0.810 21.58 64.82 13.60 3.0 17 33.2 Table optionsThe objective of this study is to carry out an experimental study to investigate the solubility of diesel with ethanol, the blends the two mixed with the additive of normal butanol (n-butanol); and the performance and emissions from diesel engine when fuelled by the blends compared with that fuelled by pure diesel.2. The experimental studyThe experimental study was carried out in two stages: the first stage was to test the blends of ethanol and diesel with and without the additive of n-butanol. And then the fuels are used to run a diesel engine to test its characteristics of the performance and emissions.2.1. Tests of the solubility of the blends of diesel with ethanolDiesel, ethanol were used as the materials to form the blends with and without the additive of n-butanol. The properties of diesel, ethanol and n-butanol are shown in Table 1. The purity of the ethanol used is of 99.7%. A series of tests was performed to observe the solubility of the two fuels in different mixing ratios. Diesel and ethanol were mixed into a homogeneous blend in a container by stirring it. The blends were kept in a glass container for observing the solubility and the physical stability. The volume percentages tested were 10%, 20%, 25% and 30% of ethanol with 90%, 80%, 75% and 70% of diesel, respectively, which were named as E10D90, E20D80, E25D75 and E30D70.Table 2 and Fig. 1 show the test results of the solubility and the physical stability of the blends. From the figure and the table it can be seen that that all of the blends were stratified into two layers for the blend of ethanol with diesel after some times. E10D90 lasted 72 h when it became separated; E20D80 maintained 24 h before separating; E25D75 and E30D70 were separated after 2 h or 5 min after mixing. The results show that the blends of ethanol with diesel were not stable and were all separated.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมของภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในความสนใจของการศึกษาการใช้เชื้อเพลิงทดแทน เครื่องยนต์สันดาปภายใน การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของราคาปิโตรเลียมตลาดทั่วโลกยังเพิ่มขึ้น การศึกษาและการใช้เชื้อเพลิงทดแทนในพื้นที่ก่อนการวิจัยและการศึกษาชนิดของเชื้อเพลิงทดแทน เช่น น้ำมันพืชดิบ เปลืองน้ำมัน ไบโอดีเซล ทำอาหาร เมทานอลและเอทานอล สามครั้งแรกจะสามารถใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล [ 1 ] , [ 2 ] , [ 3 ] , [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] และ [ 8 ] และสองคนสุดท้าย ส่วนใหญ่จะใช้กับเครื่องยนต์เบนซิน [ 9 ] , [ 10 ] [ 11 ] และ [ 12 ]ซึ่งถือได้ว่าเป็นชนิดของเชื้อเพลิงทดแทน เพราะมันสามารถทำได้จากหลาย ๆ ชนิดของวัตถุดิบ เช่น ข้าวโพด , ข้าวโพด , น้ำตาล beets , อ้อย , มันสำปะหลัง , ฯลฯ [ 13 ] และ [ 14 ] มันถูกนำมาใช้เพื่อผสมกับน้ำมันเป็นส่วนหนึ่งของทางเลือกในการลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในบราซิลตั้งแต่ปี 1975 [ 15 ] [ 16 ] และ [ 17 ]แต่เอทานอลได้ในเชิงพาณิชย์ที่ใช้แทนส่วนของเชื้อเพลิงดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซล การตรวจสอบบางส่วนของการใช้ศักยภาพของเอทานอลเป็นเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ดีเซล ก็เสร็จแล้ว แต่อุปสรรคสำหรับการประยุกต์ใช้ไม่เคยเอาชนะเลย เนื่องจากลักษณะพิเศษของเอทานอล [ 18 ] , [ 19 ] และ [ 20 ] , ที่สามารถเห็นได้ในตารางที่ 1 เมื่อเทียบกับดีเซลแอลกอฮอล์มีความหนาแน่นต่ำและความหนืดลดลง อักขระเหล่านี้ของเอทานอล ทำให้ยากที่จะผสมกับดีเซล ดังนั้น การศึกษาเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นที่จะหาวิธีที่จะทำให้เอทานอลเป็น mixable กับดีเซลแล้ว สามารถใช้ได้กับเครื่องยนต์ดีเซล ตารางที่ 1



คุณสมบัติของน้ำมันดีเซล เอทานอล และ n-butanol .
สูตรน้ำหนักความหนาแน่นที่ 20 ° C โมลปริมาณออกซิเจน ( โดยน้ำหนัก ) ปริมาณคาร์บอน ( เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ) ปริมาณไฮโดรเจน ( เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ) ความหนืดที่ 20 ° C ( 10 − 6 v / m2 / S ) ค่าซีเทนค่าความร้อนต่ำ ( MJ / kg )
c12h23 ดีเซล ( c10h20 ∼ c15h28 ) 190 - 220 0.840 0 ∼ 86 ∼ 14 เท่ากับ 40 ∼ 50 42.5
เอทานอล c2h5oh 46.07 0.789 34.8 52.2 13 1.2 8 ∼ 9 26.4
n-butanol c4h10o 74.12 0.810 21.58 64.82 13.60 3.0 17

โต๊ะทุกตัวเลือกการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อดำเนินการทดลองเพื่อศึกษาการละลายดีเซลที่มีเอทานอลผสมสองผสมกับสารเติมแต่งของบิวทานอลปกติ ( n-butanol ) ; และสมรรถนะและมลพิษจากเครื่องยนต์เมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงโดยการผสมเชื้อเพลิงดีเซลโดยแท้ .
2

ศึกษาทดลองการทดลองออกเป็น 2 ขั้นตอน คือขั้นตอนแรกคือทดสอบผสมของเอทานอลและดีเซล และไม่มีเติม n-butanol . แล้ว เชื้อเพลิงที่ใช้จะใช้เครื่องยนต์ดีเซลเพื่อทดสอบลักษณะของการปล่อยก๊าซประสิทธิภาพและ .
2.1 . การทดสอบการละลายผสมน้ำมันดีเซลกับเอทานอล

ดีเซล เอทานอลที่ใช้เป็นวัสดุในรูปแบบผสม และไม่มีเติม n-butanol .คุณสมบัติของน้ำมันดีเซล เอทานอล และ n-butanol แสดงในตารางที่ 1 ความบริสุทธิ์ของเอทานอลที่ใช้เป็น 99.7% . ชุดของการทดสอบแสดงให้เห็นความสามารถในการละลายของทั้งสองเชื้อเพลิงในอัตราส่วนผสมที่แตกต่างกัน . ดีเซลและเอทานอลผสมเป็นเนื้อเดียวกัน ผสมในภาชนะโดยตื่นเต้นมันและถูกเก็บไว้ในภาชนะแก้วสังเกตการละลายและความคงตัวทางกายภาพ ปริมาณร้อยละทดสอบเป็น 10% , 20% , 25% และ 30% เอทานอล 90% 80% , 75% และ 70% ของน้ำมันดีเซล ตามลำดับ ซึ่งได้ชื่อว่าเป็น e10d90 e20d80 e25d75 , และ , e30d70 โต๊ะ

2 และ รูปที่ 1 แสดงผลการทดสอบการละลายและความคงตัวทางกายภาพของยางผสมจากรูปและตารางจะเห็นได้ว่าทั้งหมดของการผสมถูกแบ่งออกเป็นสองชั้น สำหรับส่วนผสมของเอทานอลกับดีเซลหลังบางครั้ง e10d90 นาน 72 ชั่วโมง เมื่อมันเริ่มแยกออกจากกัน ; e20d80 รักษา 24 ชั่วโมง ก่อนที่จะแยกจากกัน และ e30d70 ; e25d75 หลังจาก 2 ชั่วโมง หรือ 5 นาที หลังจากผสมผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การผสมเอทานอลกับดีเซล ไม่มั่นคง และถูกแยก