Научная статья на тему 'Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива'

Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
309
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Нива Поволжья
ВАК
Ключевые слова
МИНЕРАЛЬНОЕ ТОПЛИВО / РАСТИТЕЛЬНОЕ МАСЛО / ДИЗЕЛЬНОЕ СМЕСЕВОЕ ТОПЛИВО / ХИМИЧЕСКИЕ / ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОТВОРНЫЕ СВОЙСТВА / ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ / MINERAL FUEL / VEGETABLE OIL / DIESEL-MIXTURE FUEL / CHEMICAL / PHYSICAL AND HEATING VALUE / OPTICAL DENSITY

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Уханов А. П., Уханов Д. А., Адгамов И. Ф.

В качестве биологического компонента дизельного смесевого топлива (ДСТ) широко применяется рапсовое масло. Однако технология возделывания рапса затратна, его урожаи во многом зависят от зоны произрастания и погодных условий. Для получения растительного масла и использования его в качестве биологического компонента ДСТ могут применяться и другие виды масличных культур. Поэтому целью исследований является изучение свойств перспективных компонентов ДСТ. В качестве изучаемых растительных компонентов ДСТ были приняты масла, приготавливаемые холодным отжимом из семян следующих масличных культур: рыжика, горчицы, сурепицы, редьки масличной, льна масличного, сафлора и сои. Определены показатели технологических, химических, физических и теплотворных свойств, выполнен хроматографический анализ и рассчитана низшая теплота сгорания указанных растительных масел и ДСТ. Качество смешивания биологического и минерального компонентов ДСТ косвенно оценивали по величине оптической плотности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXAMINING PROPERTIES OF BIOLOGICAL COMPONENTS IN DIESEL-MIXTURE FUEL

The article deals with rapeseed oil as a biological component of diesel-mixture fuel (DMF). However, the technology of rapeseed cultivation is costly, its yields depend, to a greater extent, on climate and weather conditions. For obtaining vegetable oil and using it as a biological component of diesel-mixture fuel some other kinds of oil-bearing crops can be used. So, the aim of the research is the study of properties of possible future components of diesel-mixture fuel. As the examined plant components of DMF the following oils, prepared with cold pressed from the seeds of the following oil-bearing crops were used: false flax, mustard, summer rape, radish, flax, safflower, and soybean. The parameters of technological, chemical, physical and heating value have been identified. The chromatographic analysis has been done and the lowest calorific value of the combustion of the mentioned vegetable oils and DST has been calculated. The mixing quality of biological and mineral components in the DMF was indirectly evaluated according to value of the largest optical density.

Текст научной работы на тему «Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива»

УДК 621.436

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ДИЗЕЛЬНОГО СМЕСЕВОГО ТОПЛИВА

А. П. Уханов, доктор техн. наук, профессор; Д. А. Уханов, доктор техн. наук, профессор; И. Ф. Адгамов, аспирант

ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», е-таП: икИапоу. репга@та1!. ги

В качестве биологического компонента дизельного смесевого топлива (ДСТ) широко применяется рапсовое масло. Однако технология возделывания рапса затратна, его урожаи во многом зависят от зоны произрастания и погодных условий.

Для получения растительного масла и использования его в качестве биологического компонента ДСТ могут применяться и другие виды масличных культур. Поэтому целью исследований является изучение свойств перспективных компонентов ДСТ.

В качестве изучаемых растительных компонентов ДСТ были приняты масла, приготавливаемые холодным отжимом из семян следующих масличных культур: рыжика, горчицы, сурепицы, редьки масличной, льна масличного, сафлора и сои.

Определены показатели технологических, химических, физических и теплотворных свойств, выполнен хроматографический анализ и рассчитана низшая теплота сгорания указанных растительных масел и ДСТ. Качество смешивания биологического и минерального компонентов ДСТ косвенно оценивали по величине оптической плотности.

Ключевые слова: минеральное топливо, растительное масло, дизельное смесевое топливо, химические, физические и теплотворные свойства, оптическая плотность.

Введение. В энергетической стратегии развития Российской Федерации на период до 2020 года предусмотрено использование возобновляемых источников энергии и, в частности из растительной биомассы, для производства экологически чистого моторного топлива. К такому топливу относится дизельное смесевое топливо (ДСТ), получаемое смешиванием минерального топлива и растительного масла [1].

В настоящее время основным источником растительного сырья для получения биотоплива является рапс. Данная культура наиболее изучена и широко внедрена в производство. Относительно высокие показатели по урожайности и масличности, широкий спектр содержащихся в рапсовом масле высших жирных кислот позволяют использовать его как в пищевой промышленности, так и в технических целях [2, 3]. Однако технология возделывания данной культуры затратна и не пригодна во многих регионах Российской Федерации.

Несмотря на достоинства данной культуры, не следует исключать возможность использования для производства ДСТ -наиболее распространенного вида биотоплива - и других масличных культур [4-12], что позволит значительно расширить вариацию севооборотов и ареал возделывания их в различных природно-климатических зонах с учетом местных сортов.

Для этого были исследованы рыжиковое, сурепное, редечное, льняное, горчичное, сафлоровое и соевое масла.

Методика исследований. Для оценки целесообразности использования нетрадиционных растительных масел в качестве биологического компонента ДСТ были определены кинематическая и динамическая вязкости, плотность, температура вспышки и низшая теплота сгорания.

Кинематическая вязкость и плотность масел определялись при температуре 20°С соответственно с помощью вискозиметров ВПЖ-2 (диаметр капилляра составляет <=0,99мм , постоянная визкозиметра К = 0,09931 мм2/с2), ВПЖ-4 (<=1,47мм и К = 0,2896мм2/с2) по ГОСТ 3900-85 [13] и неф-теденсиметра АНТ-2 № 126 по ГОСТ 332000 [14].

Динамическую вязкость определяли по времени падения шарика (мс) микровискозиметра «Нааке» по методике, изложенной в руководстве по эксплуатации данного прибора [15].

Затем по формуле рассчитывали значение динамической вязкости (мПа с) образца растительного масла:

п=к-(р -р2)-г,

где К - константа системы (для шарика диаметром 2,5 мм константа К = 527 10-5, для шарика диаметром 3,0 мм константа К = 59,310-5); р1 - плотность материала шарика, г/см (р1=7,08 г/см3); р2 - плотность испытуемой среды, г/см3; г - время падения шарика, мс.

Урожайность и масличность исследуемых масличных культур [4-12]

Показатель Рапс Рыжик Сурепица Редька масличная Лен масличный Горчица белая Сафлор Соя

Урожайность, т/га 1,4...3,3 1,5...2,0 1,4...2,2 1,6...2,4 1,6...2,4 1,3...1,8 1,5...2,2 2,2...3,0

Масличность, % 40...48 35...41 39...45 42...46 43...48 33...38 45...50 28...37

Температуру вспышки определяли на лабораторной установке в открытом тигле по ГОСТ4333-87 [16].

Усредненную химическую формулу того или иного растительного масла определяли по формуле [17]

3СХсрНГсрО2ср+СНз(ОН)г3Н2О,

где СХсрНгсрОгср - усредненная химическая формула выделенных кислот растительного масла; С3Н5(ОН)3 - химическая формула глицерина; Н2О - химическая формула воды.

СХсрНгсрО2ср определяли по известной методике [2, 4, 6].

Средняя молекулярная масса (г/моль) растительного масла [17]

МРМ=3МК + 38,

где МК - молекулярная масса среднего состава жирных кислот, г/моль.

Низшая теплота сгорания (МДж/кг) [2, 4, 6, 17]

Ни = 34,013-С + 125,6-Н- 10,9(О - Б) -- 2,512(9Н + Ж),

где С, Н, О, Б и Ж - содержание в растительном масле соответственно углерода, водорода, кислорода, серы и воды.

Для определения качества смешивания компонентов ДСТ была определена оптическая плотность (поглощающая способность) натурального и обработанного ультразвуком (УЗ) в течение 50 минут сафло-рового масла и смесевых топлив в объемных соотношениях 90 % СафМ + 10 % ДТ, 75 % СафМ + 25 % ДТ, 50 % СафМ + 50 % ДТ, 25 % СафМ + 75 % ДТ. Определение оптической плотности проводилось на

спектрофотометре иУ-3400 по методике, изложенной в руководстве по эксплуатации данного прибора [18]. В результате прибор выдает спектр поглощенного светового потока, т. е. спектры эталонного образца и исследуемого. В процессе замера идет сравнение спектра эталонного и исследуемого образцов, в результате которого из спектра исследуемого образца вычитается спектр эталонного образца. В качестве эталонного образца было выбрано минеральное дизельное топливо (ДТ). Спектры снимали в области видимого света, в диапазоне длин волн от 380 до 800 нм.

Результаты исследований. Исследуемые масличные культуры обладают хорошей урожайностью и масличностью (табл. 1). Урожайность большинства культур составляет более 1,5 т/га, а масличность около 35...42 %. Меньшей масличностью обладают масла горчицы (33 %) и сои (28 %).

Значения коэффициента преломления и йодного числа исследуемых масел приведены в таблице 2.

Анализ данных таблицы 2 показывает, что все исследуемые растительные масла обладают высоким коэффициентом преломления, что говорит об их насыщенности кислородными соединениями. Йодное число влияет на склонность к испарению и окислению. Наиболее склонным к испарению и окислению является льняное масло, для которого этот показатель достигает значения 204, а наименее склонными -рапсовое и горчичное масла, для которых йодное число составляет 95-118 и 79-115 соответственно.

Показатели физических свойств растительных масел и ДСТ приведены в табл. 3.

Таблица 2

Коэффициент преломления и йодное число исследуемых растительных масел [5, 11]

Показатель Рапс Рыжик Сурепица Редька масличная Лен масличный Горчица белая Сафлор Соя

Коэффициент 1,472... 1,475... 1,471... 1,474... 1,474... 1,470... 1,471... 1,474...

преломления 1,476 1,478 1,472 1,478 1,478 1,474 1,474 1,478

Йодное число 95... 133... 105... 119... 175... 79... 138... 120...

118 155 122 144 204 115 155 141

Нива Поволжья № 1 (30) 2014 93

Физические свойства исследуемых масел и смесевых топлив

Вид топлива Плотность, кг/м3 Кинематическая вязкость, мм2/с Динамическая вязкость, мПас

Минеральное ДТ 830 4,2 3,0

Рапсовое масло (РМ) 916 75,1 66,3

25 %РМ+75 %ДТ 845 8,6 19,1

50 %РМ+50 %ДТ 870 17,0 24,9

75 %РМ+25 %ДТ 891 36,0 35,8

90 %РМ+10 %ДТ 904 42,8 44,4

Рыжиковое масло (РыжМ) 920 51,6 56,2

25 %РыжМ+75 %ДТ 879 16,3 18,7

50 %РыжМ+50 %ДТ 893 28,0 23,9

75 %РыжМ+25 %ДТ 907 39,8 33,5

90 %РыжМ+10 %ДТ 913 46,9 40,0

Сурепное масло (СурМ) 930 77,2 76,8

25 %СурМ+75 %ДТ 878 22,7 18,6

50 %СурМ+50 %ДТ 895 40,9 28,5

75 %СурМ+25 %ДТ 913 59,1 43,7

90 %СурМ+10 %ДТ 917 73,0 49,5

Редечное масло (РедМ) 922 78,4 Не определяли

25 % РедМ +75 %ДТ 885 23,0 Не определяли

50 % РедМ +50 %ДТ 897 41,5 Не определяли

75 % РедМ +25 %ДТ 908 60,0 Не определяли

90 % РедМ +10 %ДТ 914 71,0 Не определяли

Льняное масло (ЛенМ) 925 61,3 49,2

25 %ЛенМ+75 %ДТ 853 6,6 18,5

50 %ЛенМ+50 %ДТ 878 14,2 22,4

75 %ЛенМ+25 %ДТ 900 28,1 31,3

90 %ЛенМ+10 %ДТ 914 45,4 36,2

Горчичное масло (ГорМ) 918 68,7 60,4

25 %ГорМ+75 %ДТ 881 20,6 19,0

50 %ГорМ+50 %ДТ 893 36,6 24,4

75 %ГорМ+25 %ДТ 906 52,7 32,9

90 %ГорМ+10 %ДТ 912 62,3 43,8

Сафлоровое масло (СафМ) 920 67,3 58,3

25 %СафМ+75 %ДТ 850 8,4 17,5

50 %СафМ+50 %ДТ 867 12,2 23,6

75 %СафМ+25 %ДТ 885 37,8 31,9

90 %СафМ+10 %ДТ 902 58,7 40,3

Соевое масло (СояМ) 920 57,5 56,4

25 %СояМ+75 %ДТ 850 8,8 18,6

50 %СояМ+50 %ДТ 860 15,1 24,0

75 %СояМ+25 %ДТ 880 23,8 33,0

90 %СояМ+10 %ДТ 900 45,8 39,5

Анализ таблицы 3 показывает, что плотность растительных масел несколько больше плотности минерального ДТ, а вязкость (кинематическая и динамическая) превышает аналогичный показатель в несколько раз. Например, кинематическая вязкость сурепного масла выше вязкости минерального ДТ в 18 раз.

Ввиду более высокой вязкости и плотности исследуемых растительных масел, по сравнению с минеральным ДТ, использование их в автотракторной технике в на-

туральном виде затруднено. Госстандарт Р 52808-2007 [1] предусматривает применение ДСТ, получаемого смешиванием растительного масла и минерального ДТ в разных объемных соотношениях. Исследованию подвергалось смесевое топливо с объемным содержанием в нем растительного масла 25, 50, 75 и 90 %.

При добавлении в растительное масло минерального ДТ физические свойства полученного ДСТ улучшаются по сравнению с растительным маслом, приближаясь к

свойствам минерального ДТ. Из данных табл. 3 следует, что наиболее близкими по физическим свойствам к минеральному ДТ являются ДСТ с объемным содержанием в них растительного масла 25 % и 50 %.

Таблица 4

Температура вспышки исследуемых растительных масел

Результаты определения температуры вспышки, которая характеризует пожарную безопасность топлива, представлены в табл. 4.

Температура вспышки исследуемых растительных масел выше минерального ДТ, что позволяет осуществлять безопасное хранение и транспортировку растительных масел, так как по ГОСТ 305-82 [19] температура вспышки минерального топлива ^сп > 40 °С.

Результаты хроматографического анализа, усредненные химические формулы, средние молекулярные массы и низшая теплота сгорания исследуемых масел представлены в таблице 5.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Анализ данных таблицы 5 показывает, что низшая теплота сгорания исследуемых масел находится в пределах 36,97-37,49 МДж/кг и несколько ниже минерального ДТ

Масло Температура вспышки, °С

Рапсовое 208

Рыжиковое 201

Горчичное 238

Сурепное 265

Редечное Не определяли

Льняное 281

Сафлоровое 232

Соевое 312

Таблица 5

Результаты хроматографического анализа, усредненные химические формулы, средние молекулярные массы и низшая теплота сгорания исследуемых масел

№ п/ п Жирная кислота Хим. формула Относительное содержание ВЖК, %

с п а Р а ц и с е р у С Редька масличная жи ы Р Лен масличный Горчица белая р о ц ф а С я о С

1 Миристиновая С14Н28О2 0,05 0,04 0,04 0,04 0,03 0,05 0,16 0,09

2 Пентадекановая С15Н30О2 0,02 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0 0,02

3 Пальмитиновая С 16Н 32О 2 3,84 3,32 5,03 4,48 5,25 2,96 7,16 11,02

4 Пальмитоолеиновая С 16Н 30О 2 0,21 0,15 0,12 0,07 0,07 0,11 0,13 0,08

5 Стеариновая С 18Н 36О 2 2,23 1,53 2,43 2,31 3,66 1,45 3,94 4,51

6 Олеиновая С 18Н 34О 2 59,65 44,56 31,34 12,89 15,56 36,60 19,20 25,28

7 Линолевая С 18Н 32О 2 20,37 25,97 22,76 24,35 69,51 13,00 68,01 51,39

8 у-линоленовая С18Н30О2 0,07 0 0,01 0,06 0 0,02 0 0

9 а-линоленовая С18Н30О2 10,75 11,95 13,07 37,07 5,02 12,26 0,17 6,17

10 Арахиновая С20Н40О2 0,68 0,46 0,91 1,04 0,13 0,64 0,46 0,39

11 Гондоиновая С 20Н 38О 2 1,43 2,92 8,95 10,55 0,14 10,11 0,14 0,25

12 Эйкозадиеновая С 20Н 36О 2 0,03 0,18 0,40 1,49 0,05 0,24 0 0,04

13 Арахидоновая С20Н32О2 0,01 0,02 0,14 1,85 0 0,11 0 0,33

14 Бегеновая С22Н44О2 0,33 0,31 0,42 0,32 0,17 0,37 0 0,47

15 Эруковая С22Н42О2 0,02 7,86 12,58 2,35 0,02 20,27 0 0,03

16 Докозадиеновая С22Н40О2 0,01 0,02 0,03 0,02 0,02 0,14 0 0,03

17 Докозатриеновая С22Н38О2 0,14 0,04 0,04 0,37 0 0,33 0 0,07

18 Лигноцериновая С24Н48О2 0,17 0,15 0,51 0,17 0,18 1,31 0 0,18

19 Нервоновая С24Н46О2 0 0 ,51 1 ,22 0 ,55 0,17 0 ,04 0 0

20 Средняя химическая формула масла 6 О6 С0_ О I СО ю о 6 0 00 О 1 04 оо ю о 6 О61 СО О Н11 Сй" Ю О 6 О6 ^ СО О I <ч со ю о 6 О6 04 СО СО I Ф ю о 6 О6 Ю СО О I ОО (О 6 С6 6 О6 <4 СО СО I ео ю о 6 О6 ^ (О О I ео ю о

21 Средняя молекулярная масса, г/моль 879,725 899,556 912,785 896,230 877,306 929,617 869,797 878,213

22 Низшая теплота сгорания масла, МДж/кг 37,17 37,23 37,37 37,01 36,97 37,49 36,99 37,05

Нива Поволжья № 1 (30) 2014 95

(42,4 МДж/кг). Это обусловлено меньшим содержанием в составе растительного масла углерода, а также наличием в растительном масле связанного кислорода (до 10...12 %).

Результаты определения оптической плотности на примере сафлорового масла и смесевого сафлоро-минерального топлива представлены в таблице 6.

Таблица 6

Результаты определения оптической плотности минерального дизельного топлива, сафлорового масла и смесевого сафлоро-минерального топлива

Из анализа данных таблицы 6 следует, что оптическая плотность минерального ДТ при длине волны Л=427 нм составляет 0,537, а сафлорового масла - 1,142, что говорит о меньшей поглощающей способности минерального ДТ по сравнению с натуральным сафлоровым маслом (более чем в 2 раза). При увеличении концентрации сафлорового масла в смесевом топливе наблюдается повышение оптической плотности. Так, для смесевого топлива 25 %СафМ+75 %ДТ оптическая плотность составляет 0,258, тогда как для смесевого топлива 90 %СафМ+10 %ДТ она равна 0,814. После обработки смесевых топлив ультразвуком с частотой излучения 44 кГц оптическая плотность несколько уменьшается, что приводит к улучшению пропускающей способности (для смесевого топлива 25 %СафМ+75 %ДТ после обработки ультразвуком оптическая плотность уменьшилась на 22,5 %). При воздействии на смесевое топливо ультразвукового излучения происходят процессы кавитации, дис-

пергирования, эмульгирования, в результате чего происходит дробление частиц на более мелкие. Чем меньше размеры частиц, тем меньше их поглощающая способность. Смесевое топливо, обработанное ультразвуком, обладает меньшей оптической плотностью по сравнению с натуральным. Поэтому можно предположить, что под воздействием ультразвука смешивание компонентов ДСТ происходит лучше, чем при обычном механическом смешивании.

Выводы.

1. В связи с отличиями химических, физических и теплотворных свойств растительных масел от аналогичных свойств товарного минерального ДТ использование растительных масел в натуральном виде в качестве моторного топлива затруднено. Поэтому в дизелях автотракторной техники рекомендуется использовать смесевое топливо с различным объемным содержанием растительного и минерального компонентов.

2. Температура вспышки растительных масел выше минерального ДТ, поэтому их транспортировка и хранение безопаснее. Наиболее высокой температурой вспышки обладает соевое масло (4СИ=312 °С), а наименьшей - рыжиковое (4си = 201 °С).

3. Все исследуемые масла обладают меньшей низшей теплотой сгорания по сравнению с минеральным ДТ.

4. В результате обработки смесевого топлива ультразвуком в нем наблюдаются процессы кавитации, диспергирования, эмульгирования, что приводит к разрыву межмолекулярных связей и образованию однородной мелкодисперсной среды. Оптическая плотность смесевого топлива, обработанного ультразвуком, меньше натурального. Например, оптическая плотность натурального смесевого топлива 25 % СафМ + 75 % ДТ составляет 0,258, а для обработанного ультразвуком этот показатель равен 0,2. Поэтому можно предположить, что под воздействием ультразвука смешивание компонентов дСт происходит лучше, чем при обычном механическом смешивании.

Длина Оптическая

Вид топлива волны, плотность

нм без УЗ

(10-9 м) УЗ 44кГц

Минеральное ДТ 427 0,537

Сафлоровое масло (СафМ) 427 1,142

25 %СафМ+75 %ДТ 427 0,258 0,200

50 %СафМ+50 %ДТ 427 0,470 0,418

75 %СафМ+25 %ДТ 427 0,676 0,639

90 %СафМ+10 %ДТ 427 0,814 0,753

Литература

1. ГОСТ Р 52808-2007. Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2008. - 25 с.

2. Уханов, А. П. Рапсовое биотопливо: монография / А. П. Уханов, В. А. Рачкин, Д. А. Уханов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - 229 с.

3. Рапсовое биотопливо - альтернатива нефтяному моторному топливу / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин, Н. С. Киреева // Нива Поволжья. - 2007. - № 2(3). - С. 37-40.

4. Уханов, А. П. Дизельное смесевое топливо: монография / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Д. С. Шеменев. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - 147 с.

5. Сравнительный анализ свойств растительных масел, используемых в качестве биотоплива / А. П. Уханов, Д. С. Шеменев, О. Н. Зеленина и др. // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сб. материалов Всероссийской НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 125-127.

6. Нетрадиционные биокомпоненты дизельного смесевого топлива: монография / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. А. Сидоров, Е. Д. Година. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - 113 с.

7. Биотопливо из рыжика / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин и др. // Тракторы и сельхозмашины. - 2011. - № 2. - С. 8-10.

8. Уханов, А. П. Перспективы использования биотоплива из горчицы / А. П. Уханов, В. А. Голубев // Вестник УГСХА. - Ульяновск: УГСХА. - 2011. - № 1. - С. 88-90.

9. Использование сурепно-минерального топлива в тракторном дизеле / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, А. А. Черняков, В. В. Крюков // Нива Поволжья. - 2012. - № 2(23). - С. 70-75.

10. Уханов, А. П. Опыт применения редькового масла в качестве биологического компонента дизельного смесевого топлива / А. П. Уханов, Е. Д. Година, Л. И. Сидорова // Известия Самарской ГСХА. - 2012. - № 3. - С. 46-50.

11. Адгамов, И. Ф. Сафлоровое масло как альтернативный биокомпонент дизельного смесевого топлива / И. Ф. Адгамов // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сб. материалов Всероссийской НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - С. 214-216.

12. Прахова, Т. Я. Сравнительная продуктивность масличных культур в условиях Пензенской области / Т. Я. Прахова, В. А. Прахов, Е. А. Шепелев // Нива Поволжья. - 2009. - № 3 (12). -С. 88-90.

13. ГОСТ 33-2000. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 23 с.

14. ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. - М.: Издательство стандартов, 1985. - 37 с.

15. Микровискозиметр фирмы Нааке. Руководство по эксплуатации. - 10 с.

16. ГОСТ4333-87. Методы определения температур вспышки и воспламенения в открытом тигле. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 6 с.

17. Химия жиров / Б. Н. Тютюнников, З. И. Бухштаб, Ф. Ф. Гладкий и др. - М.: Колос, 1992. - 448 с.

18. Спектрофотометр УФ-видимой-ближней ИК области фирмы БЫтаЬ2и. ЫУ-3600 (20623000). Руководство по эксплуатации. - 26 с.

19. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1982. - 6 с.

UDK 621.436

EXAMINING PROPERTIES OF BIOLOGICAL COMPONENTS IN DIESEL-MIXTURE FUEL

A.P. Ukhanov, doctor of technical sciences, professor;

D.A. Ukhanov, doctor of technical sciences, professor; I.F. Adgamov, post graduate student

FSBEE HPT «Penza SAA», e-mail: ukhanov. penza@mail.ru

The article deals with rapeseed oil as a biological component of diesel-mixture fuel (DMF). However, the technology of rapeseed cultivation is costly, its yields depend, to a greater extent, on climate and weather conditions.

For obtaining vegetable oil and using it as a biological component of diesel-mixture fuel some other kinds of oil-bearing crops can be used. So, the aim of the research is the study of properties of possible future components of diesel-mixture fuel.

As the examined plant components of DMF the following oils, prepared with cold pressed from the seeds of the following oil-bearing crops were used: false flax, mustard, summer rape, radish, flax, safflower, and soybean.

The parameters of technological, chemical, physical and heating value have been identified. The chromatographic analysis has been done and the lowest calorific value of the combustion of the mentioned vegetable oils and DST has been calculated. The mixing quality of biological and mineral components in the DMF was indirectly evaluated according to value of the largest optical density.

Key words: mineral fuel, vegetable oil, diesel-mixture fuel, chemical, physical and heating value, optical density.

References:

1. State standard R 52808-2007. Non-traditional technologies. Energy of biological wastes. Terms and definitions. - M: Standartinform, 2008. - 25 p.

Нива Поволжья № 1 (30) 2014 97

2. Ukhanov, A. P. Rapeseed biological fuels: monograph / A. P. Ukhanov, V. A. Rachkin, D. A. Ukhanov. - Penza: EPD PSAA, 2008. - 229 p.

3. Rapeseed oil biological fuel is alternative to the oil motor fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Rachkin, N.S. Kireyeva // Niva Povolzhya. - 2007. - № 2(3). - P. 37-40.

4. Ukhanov, A. P. Diesel mixed fuel: monograph / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, D. S. She-menev. - Penza: EPD PSAA, 2012. - 147 p.

5. Comparative analysis of properties of vegetable oils used as biological fuel / A. P. Ukhanov, D.S. Shemenev, O. N. Zelenina et.al. // Contribution of young scientists to the innovative development of the AIC of Russia: collection of materials of the All-Russian SPC. - Penza: EPD PSAA, 2010. - P. 125-127.

6. Unconventional biological component of the diesel mixture fuel: monograph / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. A. Sidorov, D. E. Godina. - Penza: EPD PSAA, 2013. - 113 p.

7. Biofuels from camelina / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Rachkin et.al. // Tractors and farm machines. - 2011. - № 2. - P. 8-10.

8. Ukhanov, A. P. Prospects of using biological fuel from mustard / A. P. Ukhanov, V. A. Golubev // Vestnik Ulyanovsk SAA. - Ulyanovsk: USAA. - 2011. - № 1. - P. 88-90.

9. Using bitter winter cress mineral fuels in tractor diesel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, A. A. Chernyak, V.V. Krukov // Niva Povolzhya. - 2012. - № 2(23). - P. 70-75.

10. Ukhanov, A. P. Experience of application of radish oil as a biological component of diesel-mixture fuel / A. P. Ukhanov, E. D. Godina, L. I. Sidorova // Izvestiya of Samara state agricultural academy. - 2012. - № 3. - P. 46-50.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Adgamov, I. F. Safflower oil as an alternative biological component of diesel mixture fuel / I.F. Adgamov // Contribution of young scientists in the innovative development of the AIC of Russia: collection of materials of the All-Russian SPC. - Penza: EPD PSAA, 2012. - P. 214-216.

12. Prakhova, I. Ya. Comparative productivity of oil-bearing crops in the conditions of Penza region / T. Ya Prakhova, V. A. Prakhov, E. A. Shepelev // Niva Povolzhya. - 2009. - № 3 (12). -P. 88-90.

13. State standard 33-2000. Oil products. Transparent and opaque liquids. Definition of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity. - M: Standards publishing house, 2000. - 23 p.

14. State standard 3900-85. Oil and oil products. Methods for determination of density. - M: Standards Publishing house, 1985. - 37 p.

15. Micro-viscosemeter of the firm Haake. Operation manual. - 10 p.

16. State standard 4333-87. Methods of determination of temperature of flash and flash point in open crucible. - M: Standards Publishing house, 2000. - 6 p.

17. Chemistry of fats / B. N. Tyutyunnikov, Z. I. Bukhstab, F. F. Gladky et.al. - M: Kolos, 1992. -448 p.

18. Spectrophotometer UV-visible-NIR region Shimadzu company. UV-3600 (206-23000). Operation manual. - 26 p.

19. State standard 305-82. Diesel fuel. Technical conditions. - M: Publishing house of standards, 1982. - 6 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.