生物柴油发电(生物柴油发电原理)

生物柴油发电原理

柴油发电机组组成：是由柴油机（发动机）、电球（发电机）、控制系统三大部分组成。

工作原理：简单的说，就是柴油机驱动发电机运转发电。

在汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。

将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。

在这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

生物柴油发电原理是什么

1）能达到欧洲2号排放（GB252-2000)标准；

2）密度比水小，相对密度在0.7424~0.8886之间；

3）稳定性好，长期保存不会变质；

4）优良的环保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达98%，降解速率是普通柴油的2倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染；

5）生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油；

6）较好的低温发动机启动性能，无需添加剂冷滤点媃中达到-13℃；

7) 十六烷值高，燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈中性使发动机机油的使用寿命加长；

8) 无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。9）含水率较高，最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性，但降低了油的热值；

10）以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料，可减少对石化燃料石油的需求量和进口量；11）环境友好，采用生物柴油尾气中有毒有机物排放量仅为十分之一，颗粒物为普通柴油的20%，一氧化碳和二氧化碳排放量仅为石油柴油的10%，无硫化物和铅及有毒物的排放；

12）混合生物柴油可将排放含硫物浓度从500PPM（PPM百万分之一）降低到5PPM；13）不用更换发动机，而且对发动机有保护作用。14)pH值低，故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料；

15)具有“老化”倾向，加热不宜超过80℃，宜避光、避免与空气接触保存；16)较好的安全性能：闪点高，运输、储存、使用方面安全。 (1)具有优良的环保特性：生物柴油和石化柴油相比含硫量低，使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少。权威数据显示，二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族化合物，燃烧尾气对人体的损害低于石化柴油，同时具有良好的生物降解特性。和石化柴油相比，柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为10%,颗粒物为20%，二氧化碳和一氧化碳的排放量仅为10%，排放尾气指标可达到欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。(2)低温启动性能：和石化柴油相比，生物柴油具有良好的发动机低温启动性能，冷滤点达到-20℃。(3)生物柴油的润滑性能比柴油好：可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失，增加发动机的使用寿命，从而间接降低发动机的成本。(4)具有良好的安全性能：生物柴油的闪点高于石化柴油，它不属于危险燃料，在运输、储存、使用等方面的优点明显。(5)具有优良的燃烧性能：生物柴油的十六烷值比柴油高，因此燃料在使用时具有更好的燃烧抗暴性能，因此可以采用更高压缩比的发动机以提高其热效率。虽然生物柴油的热值比柴油低，但由于生物柴油中所含的氧元素能促进燃料的燃烧，可以提高发动机的热效率，这对功率的损失会有一定的弥补作用。(6)具有可再生性：生物柴油是一种可再生能源，其资源不会像石油、煤炭那样会枯竭。(7)具有经济性：使用生物柴油的系统投资少，原用柴油的引擎、加油设备、储存设备和保养设备无需改动。(8)可调和性：生物柴油可按一定的比例与石化柴油配合使用，可降低油耗，提高动力，降低尾气污染。(9)可降解性：生物柴油具有良好的生物降解性，在环境中容易被微生物分解利用。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。 生物柴油做为石化柴油的替代品，只是在生产过程中有一些缺点：一、在国家“不能与粮争地”、“不能与人争粮”、“不能与人争油”、“不能污染环境”的“四不”政策下，提炼生物柴油的原料只能用油料作物或者地沟油，而地沟油的收集是一个难题。据统计，生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本，是生物柴油能否实用化的关键。二、用酯交换方法合成生物柴油有以下缺点：（1）工艺复杂、醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高，设备投入大；（2）色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质；（3）酯化产物难于回收，回收成本高；生产过程有废碱液排放。在这个问题上，直接裂解法不存在上述问题，可参考“动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法”。

生物柴油燃烧

植物柴油有以下几种生产方法：

1、化学法生产，用植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇，并使用氢氧化钠或醇甲钠做为触媒，在酸性或者碱性催化剂和高温下发生酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油；

2、生物酶合成法，用植物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点；

3、工程微藻法，美国国家可更新实验室通过现代生物技术建成“工程微藻”，即硅藻类的一种“工程小环藻”，其优越性在于：微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源；比陆生植物单产油脂高出几十倍；生产的生物柴油不含硫，燃烧时不排放有毒害气体，排入环境中也可被微生物降解，不污染环境；

生物发电的原理

、电是这样产生的利用磁铁和线圈产生的现在所用的电，大致可以分为利用发电机发的电，以及将化学能变成的电(如电池)。除此之外，还有利用太阳光发的电等，现在其他发电方法还在陆续研发出来。要发电，就需要磁铁以及产生电的线圈。磁铁具有吸引铁等金属的磁力，这个力所及的范围，就称为磁场。在这个磁场中移动线圈，线圈就会产生电。但是，在强大的磁场中，如果不能够移动线圈(如果不使磁力产生变化)，就无法产生电。生物电池的原理：生物主要利用营养物氧化产生的化学能来维持生命活动。这类反应主要涉及富含电子的物质（营养物）转变成含电子少的物质（代谢产物）。主要就是这种反应中的电子的转移，从而产生了电能，产生电流的

生物柴油发电原理图

生物柴油的优点

1.具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。

2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。

3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。

4.具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。

5.具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。

6.具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。

7.无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。

8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。

生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

生物柴油的优点

1.十六烷值较高，大于49(石化柴油为45)，抗爆性能优于石化柴油。

2.生物柴油含氧量高于石化柴油，可达11%，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧、点火性能优于石化柴油。

3.无毒性，系可再生能源，而且生化分解性良好，健康环保性能良好。除了供公交车、卡车等柴油机的替代燃料外，又可供为海洋运输、水域动力设备、地底矿业设备、燃油发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。

4.不含芳香族烃类成份而不具致癌性，并不含硫、铅、卤素等有害物质。

5.黑烟、碳氢化物、微粒子以及SO2、CO(一氧化碳)排放量少。

6.生物柴油具有较高的运动黏度，在不影响燃油雾化的情况下，更容易在汽缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。

7.无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备、及人员的特殊技术训练，(通常的替代燃料均须修改引擎才能使用)。

8.生物柴油的闪点较石化柴油高，有利于安全运输、储存。

9.既可作为添加剂促进燃烧效果，其本身即为燃料，而具有双重效果。

10.不含石蜡，低温流动性好，适用区域广泛。

11.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性。

农林生物质发电原理

生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。

生物能发电原理

生物电池（bio-fuel cells），是指将生物质能直接转化为电能的装置（生物质蕴涵的能量绝大部分来自于太阳能，是绿色植物和光合细菌通过光合作用转化而来的）。

从原理上来讲，生物质能能够直接转化为电能主要是因为生物体内存在与能量代谢关系密切的氧化还原反应。

这些氧化还原反应彼此影响，互相依存，形成网络，进行生物的能量代谢

生物柴油发电原理图解

生化柴油又称脂肪酸甲酯，主要用植物果实，种子，植物导管乳汁，动物脂肪油，废弃的食用油等作原料，与醇类（甲醇，乙醇）经交酯化反应获得。生化柴油有许多优点，如原料来源广泛，可利用各种动植物油作原料；使用生化柴油不需对现有柴油发动机做任何改动或更换零件；与石化柴油相比，生化柴油的储存，运输和使用都更安全，它并不腐蚀容器，也非易燃易爆；经化学调配后，其热值可达石化柴油的100%甚至以上；而且属于可再生资源，减少了对地球环境的污染。

上世纪80年代，美国，日本和欧共体许多国家在生化柴油的研究和制作方面已经取得相当的成功。美国建立了许多大型「柴油林林场」，种植含油量高的能源植物，为制作生化柴油提供原料。目前国外用于规模生产生化柴油的原料主要是大豆（美国），油菜籽（欧共体国家）和棕油（东南亚国家）。

有些研究机构也采用煤渣，木碎，粟米茎，食用油废料等制造生化柴油。

中国目前除了用大豆，油菜籽等原料外，也从国外引进了一些含油量高，低成本易种植的植物，补充现有油料作物的不足。香港目前正在研究引入B5生化柴油，利用食肆的废油作原料进行生产，不足的原料通过进口芥花籽油解决，并把5%的生化柴油与95%的超低硫柴油混合使用，一方面为本港的废油提供「环保出路」，一方面减少柴油车的废气排放。

但这种努力，也遇到本港汽车商会和一些油商的反对，进展并不顺利。

目前用植物油脂作原料生产生化柴油并将其商业化，还有许多问题需要解决。其一是油脂的分子较大，约为石化柴油的4倍，黏度较高，约为2号石化柴油的12倍，因此影响喷射时程，导致喷射效果不佳；其二是生化柴油的挥发性低，在发动机内不易雾化，与空气的混合效果较差，造成燃烧不完全，形成燃烧积炭，以致使油脂容易黏在喷射器头或蓄积在发动机汽缸内而影响其运转效率，产生冷车不易起动和点火延迟问题。

另外，注入生化柴油，也易使发动机的润滑油变厚变浓，影响润滑效果。其三是生化柴油价格高，目前国内100号生化柴油的税前平均价大约为4。2元一公升，而0号石化柴油零售价约为3。2元一公升。由于价格问题，现阶段生化柴油多用于城市公交运输系统，柴油发电厂，大型柴油空调等方面，应用范围相对较窄。

其四是生化柴油虽然能够大量减少悬浮粒子，二氧化碳及不含硫，但它不仅无法降低氮氧化物，反而使之上升，以致使环保效果受到局限。

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生物柴油的生产原理

炼制原理：石油中含有数百种不同的化学物质，但它们有共同点——主要由碳原子和氢原子结成的碳氢键和碳碳键组成，这些碳氢键又组成不同的碳氢化合物。而这数百种不同物质的区别是——它们的碳氢分子链长度不同，或是说它们各自的分子中所含的碳原子数目不同；正因如此，它们的比重不同。

将原油在粗大的管子中加热到沸腾、蒸发，再把蒸发的蒸汽送进蒸馏塔。由于蒸汽中各种成分比重不同，会从轻到重自动分离出来——

生物柴油的原理与制备方法

利用油脂原料合成生物柴油的方法、用动物油制取的生物柴油及制取方法、生物柴油和生物燃料油的添加剂、废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用；低成本无污染的生物质液化工艺及装置、低能耗生物质热裂解的工艺及装置、利用微藻快速热解制备生物柴油的方法；用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜、生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置；以植物油脚中提取石油制品的工艺方法、用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法、用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法、用生物质生产液体燃料的方法；用植物油下脚料生产燃油的工艺方法、由生物质水解残渣制备生物油的方法、植物油脚提取汽油柴油的生产方法、废油再生燃料油的装置和方法；脱除催化裂化柴油中胶质的方法、废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺、脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法。

柴油是轻质石油产品，复杂烃类(碳原子数约10～22)混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成；也可由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油（沸点范围约180～370℃）和重柴油（沸点范围约350～410℃）两大类。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。