Μελέτη φυσικοχημικών ιδιοτήτων μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ και μοντέλων πρόβλεψης τους

Καναβέλη, Ιωάννα-Παναγιώτα; Kanaveli, Ioanna-Panagiota

dc.contributor.author	Καναβέλη, Ιωάννα-Παναγιώτα	el
dc.contributor.author	Kanaveli, Ioanna-Panagiota	en
dc.date.accessioned	2016-01-27T10:00:07Z
dc.date.available	2016-01-27T10:00:07Z
dc.date.issued	2016-01-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41872
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10266
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ντήζελ	el
dc.subject	Βιοντήζελ	el
dc.subject	Μοντέλα πρόβλεψης	el
dc.subject	Ιξώδες	el
dc.subject	Μίγματα	el
dc.subject	Jatropha curcas	en
dc.subject	Rancimat	el
dc.subject	PetroOXY	el
dc.subject	Cetane number	el
dc.subject	Cetane index	el
dc.title	Μελέτη φυσικοχημικών ιδιοτήτων μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ και μοντέλων πρόβλεψης τους	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Καύσιμα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-13
heal.abstract	Παγκοσμίως, η ευαισθητοποίηση για ενεργειακά και περιβαλλοντικά ζητήματα που σχετίζονται με την καύση ορυκτών καυσίμων έχει ενθαρρύνει πολλούς ερευνητές να μελετήσουν την δυνατότητα χρήσης εναλλακτικών πηγών ενέργειας στην θέση του πετρελαίου και των παραγώγων του, όπως το βιοντήζελ. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ με βάση τις προδιαγραφές κατά ΕΝ 590:2013 για το ντήζελ κίνησης και κατά ΕΝ 14214:2012 για το καθαρό βιοντήζελ. Παρασκευάστηκαν και μελετήθηκαν δυο σειρές μιγμάτων. Η πρώτη αποτελούταν από μίγματα ντήζελ χαμηλού αριθμού κετανίου και βιοντήζελ που παρασκευάστηκε στο εργαστήριο από έλαιο του φυτού Jatropha curcas. Η προμήθεια του ελαίου έγινε από την εταιρία Jatrosolutions, Stuttgart, Germany. Εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας του ελαίου σε FFAs χρειάστηκαν δυο διεργασίες για την παραγωγή μεθυλεστέρων των λιπαρών οξέων (FAME). Αρχικά έγινε όξινη εστεροποίηση με θειικό οξύ (H2SO4), με σκοπό τη μετατροπή των ελεύθερων λιπαρών οξέων σε μεθυλεστέρες και στη συνέχεια έγινε μετεστεροποίηση με καταλύτη μεθοξείδιο του νατρίου (CH3ONa). Το ντήζελ χαμηλού αριθμού κετανίου δεν πληρούσε την προδιαγραφή κατά ΕΝ 590:2013 λόγω της αυξημένης του πυκνότητας. Για τον λόγο αυτό αναμείχθηκε με κηροζίνη(30% κατ’όγκο). Η δεύτερη σειρά αποτελούταν από μίγματα ντήζελ και βιοντήζελ του εμπορίου από ηλιέλαιο. Η προμήθεια του βιοντήζελ έγινε από την εταιρία Παύλος Ν. Πέττας ΑΒΕΕ. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες που μελετήθηκαν ήταν η πυκνότητα, το ιξώδες, το σημείου απόφραξης ψυχρού φίλτρου, η οξειδωτική σταθερότητα, η καμπύλη απόσταξης, ο δείκτης κετανίου και ο αριθμός κετανίου. Η οξειδωτική σταθερότητα μελετήθηκε και με την μέθοδο Rancimat και με την μέθοδο PetroOXY. Απώτερος σκοπός ήταν η μελέτη της συσχέτισης ανάμεσα στις δυο μεθόδους. Τα αποτελέσματα για την πυκνότητα και το σημείο απόφραξης ψυχρού φίλτρου ήταν τα αναμενόμενα. Η πυκνότητα μεταβάλλεται γραμμικά και ενώ το σημείο απόφραξης ψυχρού φίλτρου δεν αποτελεί προσθετική ιδιότητα. Ο αριθμός κετανίου συμπεριφέρεται γραμμικά ενώ η σχέση για τον υπολογισμό του δείκτη κετανίου δεν ισχύει για τα όλα μίγματα ντήζελ – βιοντήζελ. Όσο αυξάνεται η περιεκτικότητα σε βιοντήζελ, τόσο μεγαλώνουν και οι παρατηρούμενες αποκλίσεις. Επιπλέον, το ιξώδες των μιγμάτων απέκλινε από την λογαριθμική σχέση που προτείνεται για τα μίγματα πετρελαιοειδών. Για τον λόγο αυτό μελετήθηκαν μοντέλα για την πρόβλεψη του ιξώδους των μιγμάτων ντήζελ-βιοντήζελ.	el
heal.abstract	This thesis aimed to study the physicοchemical properties of diesel-biodiesel blends, in accordance with the European Standard EN 590:2013 for automotive diesel and EN 14214:2012 for pure biodiesel. Two series of blends were prepared, measured and evaluated. The first consisted of low quality diesel and biodiesel blends. The biodiesel was produced in the laboratory, using Jatropha curcas oil. The oil was supplied by Jatrosolutions, Stuttgart, Germany. Two procedures were required in order to produce Fatty Acid Methyl Esters due to the oil’s high concentration of FFAs. Thus, a pretreatment step was implemented for the acidic esterification with sulfuric acid (H2SO4) of free fatty acids to FAME. Afterwards the conversion of triglycerides to FAME was done with basic transesterification in the presence of sodium methoxide (CH3ONa). It’s worth noticing that the low ignition quality (as described by cetane number and index) diesel used, also had a higher value of density, out of the stipulated range as presented in EN 590:2013. In order to overcome these obstacles, a blend with kerosene was prepared for upgrading the quality of diesel (30% v/v kerosene). The latter consisted of blends of commercial diesel and biodiesel from sunflower oil. The biodiesel was supplied by the company Pavlos N. Pettas SA. The physicochemical properties measured were the density, viscosity, cold filter plugging point, oxidation stability, distillation curve, cetane index and cetane number. The oxidation stability of blends was examined by two methods, i.e. Rancimat and PetroOXY. The ultimate aim was the investigation of any correlation between them. The results show that density and cold properties were as expected, the density varies linearly and the cold filter plugging point is not an additive property. The set of experiments revealed that the cetane number of blends varied linearly. Conversely, the equation used to calculate the cetane index appeared not appropriate for all diesel-biodiesel blends. As the concentration of biodiesel increased, so did the noted deviations. Moreover, it was noticed that the viscosity of blends does not comply with the logarithmic equation which is used for petroleum mixtures. Thus, a variety of models for the prediction of viscosities of diesel-biodiesel blends were examined.	en
heal.advisorName	Λόης, Ευριπίδης	el
heal.committeeMemberName	Λόης, Ευριπίδης	el
heal.committeeMemberName	Ζαννίκος, Φανούριος	el
heal.committeeMemberName	Καρώνης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων και Λιπαντικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.
heal.fullTextAvailability	true