基于差示扫描量热法和热力学模型的生物柴油结晶行为分析

棕榈酸甲酯（C16：0）、硬脂酸甲酯（C18：0）和油酸甲酯（C18：1）是生物柴油的主要组成部分。为了深入探究生物柴油的结晶行为，该文基于差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）分析了这3种脂肪酸酯的物性参数，研究发现饱和脂肪酸甲酯 C16：0和 C18：0的熔点和熔化焓远远高出不饱和脂肪酸甲酯 C18：1的值，C16：0和C18：0的熔点分别为301.57、310.92 K，C18：1的熔点为255.01 K。对脂肪酸酯组成的二元溶液进行DSC扫描， DSC曲线出现了2个放热峰，并且溶液的结晶点要低于首先析出的饱和脂肪酸酯纯物质时的熔点...

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Published in农业工程学报 Vol. 30; no. 7; pp. 206 - 211
Main Author 梅德清 谭文兵 张永涛 袁银男
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江苏大学汽车与交通工程学院,镇江,212013%南通大学机械工程学院,南通,226019 2014
Subjects
差示扫描量热仪
模型
热力学
生物柴油
结晶温度
脂肪酸甲酯
models
fatty acid methyl ester
结晶温度
DSC
生物柴油
模型
thermodynamics
热力学
脂肪酸甲酯
差示扫描量热仪
crystallization temperature
biodiesel
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Summary:棕榈酸甲酯（C16：0）、硬脂酸甲酯（C18：0）和油酸甲酯（C18：1）是生物柴油的主要组成部分。为了深入探究生物柴油的结晶行为，该文基于差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）分析了这3种脂肪酸酯的物性参数，研究发现饱和脂肪酸甲酯 C16：0和 C18：0的熔点和熔化焓远远高出不饱和脂肪酸甲酯 C18：1的值，C16：0和C18：0的熔点分别为301.57、310.92 K，C18：1的熔点为255.01 K。对脂肪酸酯组成的二元溶液进行DSC扫描， DSC曲线出现了2个放热峰，并且溶液的结晶点要低于首先析出的饱和脂肪酸酯纯物质时的熔点；随着饱和脂肪酸酯质量分数的增加溶液的结晶点温度也相应提高。将生物柴油当作由多元脂肪酸甲酯的混合溶液时，C16：0和C18：0等饱和脂肪酸甲酯作为溶质，C18：1等不饱和脂肪酸甲酯作为溶剂，建立了热力学模型计算溶液的结晶点温度。将脂肪酸甲酯的混合溶液近似为理想溶液时对此模型进一步简化，并利用简化模型计算得到4种生物柴油的结晶温度，与实测值进行比较得到了很好的验证效果。该研究可为优化生物柴油低温流动性的技术措施提供参考。
Bibliography:Biodiesel, as a renewable alternative fuel, is easily crystallized at low temperature, which limits the application of engines fueled with biodiesel. Biodiesel is mainly composed of methyl palmitate （C16：0）, methyl stearate （C18：0） and methyl oleate （C18：1）. The properties of fuel are closely related to the properties of its compositions, and the fuel properties will change with different mole fraction ratios of some composition. So, it is very important to research the thermal parameters of different compositions. Differential scanning calorimetry （DSC） is a thermo analytical technique by which the difference in the amount of heat required to increase the temperature of a sample and reference is measured as a function of temperature. The result of a DSC experiment is a curve of heat flux related to temperature or time. Through this curve, it is easy to determine transition temperatures and enthalpies, which makes DSC a valuable tool in producing phase diagrams for various chemical systems. Based on the diffe
ISSN:1002-6819
DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.07.024