关于文冠果制备生物柴油的理化性能及关键技术研究

王晓荣 李海鸽

摘 要：生物柴油制备在当前有着巨大的发展前景，其在世界范围内都以极其迅捷的速度广泛推广。目前，欧洲生物柴油制备主要以菜籽油为原材料，美国则以大豆油为原材料，而在本国往往以废弃油脂作为材料进行提炼。随着对生物柴油技术的进一步研究发现，文冠果也富含50%以上的不饱和脂肪酸油脂，随着这一生物材料被实验室发现，大大推动研究文冠果的生物柴油研制的进程。

关键词：文冠果；生物柴油制备；技术研究

运用文冠果进行生物柴油制备有着极高的研究价值，在当前，各国在进行生物柴油制备方面都有着各自的研究。本国传统的生物柴油制备主要以废弃油脂为主，随着对生物柴油制备技术的不断研究，以文冠果为主要组成的生物柴油制备技术得到进一步的完善。为进一步推动生物柴油制备技术的发展与推广，通过深入研究文冠果制备生物柴油的理化性能以及关键技术能够有效推动生物柴油运用文冠果制备的大规模推广。

一、生物柴油概念

生物柴油主要是指运用可再生的油脂材料作为原料诸如菜籽、大豆、麻风树等等来对其中的优质进行提取通过特定的合成工艺来制备出能够代替传统柴油的新型燃料油。生物柴油有着许多的优点。其含氧量高、烷值高含硫量底废气溢出少等等有点使得生物柴油渐渐成为一种有着极高未来应用价值的能源材料。在当前，针对生物柴油的研究被广泛进行，各国都有着独特的生物柴油制备方法。在本国，生物柴油的制备主要是从废弃油脂中进行提炼，在通过特定工艺进行制备来获得生物柴油。随着对生物柴油的不断研究探索发现，运用文冠果进行生物柴油提炼有着更多的优点。

二、文冠果制备生物柴油

（一）文冠果制备优点

文冠果是本国北方所特有的一种木本油料树种，当前在辽宁、内蒙、甘肃、陕西等地方有着大面积的种植。文冠果树种含油量极高，并且其中不饱和脂肪酸含量达到了90%以上。其种种数据都证明其是一种生物柴油的优良制备原材料。随着生物柴油制备技术的进一步发展，文冠果生物柴油有着越来越广泛的应用前景。文冠果生物柴油不仅仅补充，生物柴油的制备原料，并且由文冠果制备出的生物柴油在实际应用中也有着十分良好的表现，现有的文冠果理化性能主要考虑柴油混配物的密度、运动粘度、冷滤点和闪点等性质。

（二）文冠果生物柴油的理化性能

（1）混合物密度。文冠果生物柴油的混合密度，是衡量其柴油产品的重要物理性质指标。关系到油品交接和储存过程中的计量问题，并且其混合物密度会直接影响到在柴油使用时其雾化和蒸发性能，在20℃到40℃的条件下，文冠果混合密度中生物柴油体积分数与混配物密度呈线性相关保持着整体上涨趋势。

（2）运动黏度。对于生物柴油来说，其运动粘度也是衡量其性能的重要指标之一，有着较高运动粘度的生物柴油，在燃烧时更容易在气缸内形成油膜，从而有效提升器件的润滑性，大大降低磨损。如果生物柴油与混配物混合后，其生物柴油运动粘度是随着生物柴油体积分数的增长而增长。其中的关系可以概括为，运动粘度约为生物柴油体积分数的数值开方

（3）混合物冷滤点。对于生物柴油来说，其在低温下的流动状况会影响生物柴油的使用范围，在设计当中使用柴油的货车往往有着极端的运输条件，所以低温流动性以及其冷滤点影响其在使用过程中的应用宽度与广度。生物柴油的冷滤点与其实际使用温度有着极好的对应关系，文冠果生物柴油的油绿点与生物柴油体积分数之间的关系呈现的一种随着生物柴油体积分数增加冷滤点降低的应用范围变广的关系。

（4）闪点。闪点同样是衡量生物柴油在存储运输过程中安全程度的一个重要指标，生物柴油闪点的高低直接表明生物柴油自身烷值含量的多少。由于生物柴油是脂肪酸甲酯的混合物，其中含有的饱和蒸汽压与汽化潜热和爆炸极限数据相对较少，在正常的使用过程中无法有效使用混合模型来对其进行计算。应用数据拟合的方法对其进行闪点计算，发现其混合物的闪点与文冠果生物柴油体积分数呈现线形关系。即生物柴油体积分数越高闪电的温度越高。

（三）文冠果生物柴油关键技术

通过对文冠果生物柴油的理化性能分析可以看出体混配物的密度与混配物柴油体积分数是一种线性相关的关系，其运动粘度也可以通过一定的公式来进行预测，并且从整体来看其大小随着生物柴油及风速的增加而增大。在进行文冠果生物柴油制备的过程中，针对其理化性质要选择不同的关键技术，有着极其重要的意义。当前对于文冠果生物柴油制备，已经有着成套的制备工艺。其主要物步骤分为五步首先是干燥脱壳，其次是高温压榨，过滤最后是转化。

1.产品出口 Product exit 2.甘油出口 Glyerine exit 3.储油箱 Oilcollector 4.气泵 Air pump 5.反应罐 Reaction tank 6.导气管 Air duct 7.导液管 Catheter 8.甲醉与催化剂 Methanol and catalast

首先要对文冠果种子进行干燥处理，将文冠果种子置于干燥箱内，设置温度为220摄氏度，鼓风机干燥四小时，进而使得种子外壳变脆，以便于之后的脱壳步骤地进行。在进行脱壳处理时，要将干燥的种子，放到专门的脱壳机中，脱壳机会自动对种子进行多次的筛选脱壳，在完成脱壳后，文冠果种子就会碎成小块儿状，小块状的芒果种子从脱壳机中被取出，然后放到高温压榨容器中。刚要照步骤是将脱壳后的种子置于高压机内，对其使用压到温度为229℃的温度进行高温处理，使其中的蛋白质发生变性，进而脱离细胞组织这样就会有油从机器中分离出来。分理处生物柴油后，对其进行过濾、转化、水洗，经过以上步骤后，其中的各种成分就会发生进一步的变化，形成的生物柴油符合之前所研究的理化性能标准。如果不符合之前的理化性能标准，就要进行再次的调整处理，最终的生物柴油还要经过干燥的步骤即像水洗的柴油中加入一定量的无水硫酸钠，搅拌静置之后取得澄澈透明的生物柴油。这样的生物柴油就可以直接被运用到内燃机的工作中。

三、结语

文冠果生物柴油对于未来能源与农业的发展提供了有效的支持，在本国生物柴油研究过程中，文冠果生物柴油制备技术的发现有效推动本国生物柴油技术的进一步发展，不仅提供了原料上的支持，同样也实现了技术上的创新，文冠果制备的生物柴油会有着极大的发展前景，大力推动其制作工艺与理化性质的完善在当下有着十分重要的意义。

参考文献：

[1]郝一男，王虎军，王喜明，丁立军.文冠果生物柴油的生产工艺及其理化性能[J].农业工程学报，2014，（03）：13-16.

[2]余燕敏，包真，山超，舒先涛.生物柴油新原料文冠果的生物学特性及应用前景[J].黑龙江农业科学，2012，（11）：13-16.

作者简介：王晓荣（1982-），女，汉族，陕西西安人，长安大学工程硕士，讲师，研究方向：车辆工程；李海鸽（1982-），女，汉族，陕西西安人，讲师，研究方向：计算机工程。