i
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU THAY THẾ CỦA ĐỘNG CƠ
DIESEL TÀU THỦY 3
1.1. Tổng quan về nhiên liệu thay thế của động cơ diesel tàu thủy 3
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 3
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 7
1.1.3. Khả năng sử dụng dầu thực vật tinh khiết làm nhiên liệu cho động cơ đốt
trong ở Việt Nam 8
1.1.4. Tiềm năng dầu thực vật 10
1.1.5. Nhiên liệu dầu thực vật 11
1.2. Tổng quan về chất phụ gia trong nhiên liệu thay thế của động cơ diesel tàu
thủy 17
1.2.1. Chất phụ gia 17
1.2.2. Phân loại chất phụ gia 17
1.2.3. Hoạt chất nâng cao nhiên liệu Nanotech / XXL Fuel Booster 18
1.2.4. Tạo hỗn hợp dầu diesel và chất phụ gia 20
1.3. Các phương pháp xử lý dầu để làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong 20
1.3.1. Phương pháp sấy nóng nhiên liệu 20
1.3.2. Phương pháp pha loãng 21
1.3.3. Phương pháp craking 21
1.3.4. Phương pháp nhũ tương hóa dầu thực vật 21
1.3.5. Phương pháp ester hóa 22
1.4. Các chỉ tiêu kinh tế - môi trường của động cơ diesel tàu thủy trong sử dụng
23
1.4.1. Chỉ tiêu năng lượng (N
3.1.1. Thiết bị thử nghiệm 50
3.1.2. Quy trình thử nghiệm 56
3.2. Kết quả và thảo luận 57
3.2.1. Thử nghiệm chỉ tiêu năng lượng và kinh tế (N
e
, g
e
) 57
3.2.2. Thử nghiệm các chỉ tiêu môi trường (HC, CO, NO
x
, K, CO
2
, Texh) 60
3.2.3. Đánh giá chỉ tiêu kinh tế - môi trường 66
3.2.4. Tính giá thành của hỗn hợp nhiên liệu 68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 70
KẾT LUẬN 70
ĐỀ XUẤT 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
iii
BIỂU BẢNG TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1-1: Diện tích trồng dừa của các nước trên thế giới 10
Bảng 2-9: Thành phần oxy của các mẫu hỗn hợp 42
Bảng 2-10: Các chỉ tiêu chất lượng của các mẫu hỗn hợp 48
Bảng 3-1: Các chỉ tiêu chất lượng của các mẫu hỗn hợp được lựa chọn để thử nghiệm
trên thiết bị AVL 49
Bảng 3-2: Các thông số cơ bản động cơ [16] 53
Bảng 3-3: Các thông số cơ bản của cân 54
Bảng 3-4: Chế độ thử nghiệm 57
Bảng 3-5: So sách công suất động cơ diesel (kW) 58
Bảng 3-6: So sánh suất tiêu hao nhiên liệu động cơ diesel 60
Bảng 3-7: Khí thải HC và CO của động cơ diesel 61
Bảng 3-8: So sánh phát thải NO
x
và K của động cơ diesel 63
Bảng 3-9: So sánh khí thải CO
2
và nhiệt độ khí thải (
0
C) của động cơ diesel 64
iv
Hình 1-5: Mô hình cấu trúc dạng hạt sơ cấp 26
Hình 2-1: Nghiên cứu thực nghiệm thiết bị trộn, phân tích hỗn hợp dầu diesel - dầu
dừa và chất phụ gia 38
Hình 2-2: Dụng cụ đo độ nhớt 38
Hình 2-3: Đường cong nhiệt – nhớt của các mẫu nhiên liệu hỗn hợp 39
Hình 2-4: Sơ đồ phân tích xác định mẫu nhiên liệu để thử nghiệm 42
Hình 2-5: Minh họa các chế độ dòng tia khác nhau của chùm dầu diesel ở áp suất cao
45
Hình 3-1: Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 49
Hình 3-2: Sơ đồ bố trí chung các thiết bị trong phòng thử 51
Hình 3-3: Động cơ và các thiết bị trong phòng thử 52
Hình 3-4: Động cơ thử nghiệm AVL 5402 52
Hình 3-5: Cân điện tử và bình gia nhiệt 53
Hình 3-6: Thiết bị phân tích khí thải Heshbon 54
Hình 3-7: Ống đo và cấu tạo chung Opacimeter 439 55
Hình 3-8: Thiết bị giải nhiệt nước làm mát và dầu bôi trơn 55
Hình 3-19: Giá trị trung bình của chỉ tiêu kinh tế - môi trường thử nghiệm so với dầu
diesel 67
Hình 3-20: Các chỉ tiêu kinh tế và môi trường: BFSC, CO, HC, K, NO
x
68
vii
KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
BSFC
[g/KW.h]
: Suất tiêu hao nhiên liệu động cơ
CO [%] : Carbon Monoxide
CO2 [%] : Carbon Dioxide
Charge Amplifier
: Bộ khuyếch đại tín hiệu
Encoder : Cảm biến tốc độ động cơ
HC
[ppm]
: Hydrocarbon
NO
x
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với việc phát triển quá mức của các ngành công
nghiệp và sự bùng nổ dân số, nhu cầu sử dụng về nhiên liệu ngày càng gia tăng. Trong
khi đó các nguồn năng lượng tự nhiên như dầu mỏ, than đá, khí đốt đang ngày càng
cạn kiệt.
Hơn nữa, việc sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch có một số nhược điểm là
cháy không hoàn toàn, tạo ra các sản phẩm cháy: CO, CO
2
, HC, NO
x
, gây ô nhiễm
môi trường, đặc biệt khí CO
2
gây hiệu ứng nhà kính. Do vậy, việc tìm kiếm nguồn
năng lượng thay thế hiện nay đang là nhu cầu bức thiết. Song song với việc sử dụng
các nguồn thay thế dầu mỏ như: năng lượng gió, mặt trời, hạt nhân,…thì năng lượng
sinh học cũng đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Năng lượng sinh học
có ưu điểm là loại năng lượng tái sinh, thân thiện với môi trường, công nghệ sản xuất
đơn giản, giá thành thấp. Trong số đó, dầu dừa đang là đối tượng cho việc nghiên cứu
nguồn năng lượng sinh học. Dầu dừa có trữ lượng lớn dễ sản xuất và phát triển mạnh
nhất là ở quốc gia có khí hậu nhiệt đới như Việt Nam. Vì vậy, việc “Nghiên cứu xác
định tỷ lệ hỗn hợp dầu diesel - dầu dừa và chất phụ gia tối ưu theo chỉ tiêu kinh tế -
môi trường của động cơ diesel trên thiết bị AVL” là vô cùng thực tế và cần thiết.
Nội dung nghiên cứu
1) Xác định tỷ lệ hỗn hợp dầu diesel (dầu diesel 0,05% lưu huỳnh) – dầu dừa và
chất phụ gia tối ưu theo chỉ tiêu kinh tế - môi trường.
2) Đánh giá mẫu hỗn hợp tối ưu theo chỉ tiêu kinh tế - môi trường thông qua thiết
bị AVL.
Nghiên cứu, sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới mà đặc biệt là
ngành giao thông vận tải có xu hướng tăng nhanh. Ở châu Âu, đây là một phần của
chính sách môi trường Quốc gia và mục đích giảm phát thải CO
2
, giảm sự phụ thuộc
vào nhập khẩu dầu và tạo ra việc làm thông qua phát triển nông thôn.
Hiện nay có nhiều ứng dụng nhiên liệu thay thế cho các động cơ ôtô, ví dụ Brazin
là nước đi đầu trong việc phát triển các loại nhiên liệu sạch từ mía, Brazin hiện có tới
90% ôtô sử dụng nhiên liệu sạch và nhiên liệu sạch pha với nhiên liệu có nguồn gốc
dầu mỏ, với 5 nhà máy cung cấp sản lượng khoảng 49 triệu lít/năm. Một số quốc gia ở
châu Âu cũng góp phần không nhỏ trong việc ứng dụng nhiên liệu thay thế nhất là khi
nghị định Kyoto được đưa vào thực hiện, các quy chế ngặt nghèo về khí thải, mới đây
nhất là chỉ thị 2003/30/EC, theo đó từ ngày 31/12/2005 có ít nhất 2% và đến
31/12/2010 ít nhất 5,75% nhiên liệu dùng trong vận tải phải có nguồn gốc tái tạo. Tại
Đức chỉ thị trên đã được thực hiện sớm hơn, tiếp theo là Áo và Pháp với nhiên liệu
chứa 5% có nguồn gốc tái tạo đã được bán. Ở Mỹ, Áo đã cho động cơ diesel ôtô chạy
bằng dầu thực vật từ nhiên liệu là dầu ăn thải ra từ trong các nhà hàng. Achentina đã
tìm cách phát triển công nghệ sản xuất năng lượng thay thế từ đậu nành với chi phí sản
xuất chỉ bằng ½ so với dầu diesel truyền thống (DO). Nước Anh cũng đã sản xuất
nhiên liệu thay thế từ hạt hướng dương, hạt thầu dầu và hạt cọ. Gần đây, đã có một số
công trình bắt đầu nghiên cứu và công bố sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong tảo. Kết
quả công trình nghiên cứu của hai sinh viên tại Đại học Auckland (New Zealand), họ
đã chứng minh được động cơ chạy bằng dầu diesel của tàu, xe có thể hoạt động được
nhờ vào hỗn hợp diesel với dầu dừa hoặc chỉ đơn thuần bằng dầu dừa. Trong bài viết
trên tạp chí Journal Science, giáo sư James Steenbock Dumesic trường đại
học Wisconsin Madison, Hoa Kỳ (UW-Madison) và các đồng nghiệp đã công bố: Hạt
ngũ cốc và các nguyên liệu nguồn gốc chứa nhiều carbonhydrate có thể được biến đổi
sang dạng chất lỏng hóa học alkanes không chứa lưu huỳnh tạo nên chất phụ gia lý
tưởng cho phương tiện vận chuyển chạy dầu diesel. Kết quả, chất dầu diesel từ thực
4
lượng dầu cọ lớn nhất thế giới, đã quyết định lấy đó làm nguồn nguyên liệu để sản
xuất dầu diesel sinh học và nước này đã sử dụng B5 vào năm 2007 (pha 5% dầu diesel
sinh học vào dầu diesel) trên diện rộng.
5
Bên cạnh Biodiesel còn có nhiều công trình nghiên cứu lắp đặt thêm cụm thiết bị
chuyển đổi để động cơ diesel có thể hoạt động trực tiếp với dầu thực vật hoặc hỗn hợp
giữa chúng với một loại nhiên liệu truyền thống mà không cần chế biến thành
Biodiesel. Công nghệ này được gọi là “sử dụng trực tiếp dầu thực vật tinh khiết” (Pure
Vegetable Oil) gọi tắt là PVO [10].
Dầu thực vật tinh khiết (PVO) là dầu được lấy ra từ quá trình chiết xuất dầu thực
vật của các hạt có dầu. Quá trình này giống như quá trình sản xuất dầu thực vật trong
ngành công nghiệp thực phẩm đã có công nghệ tốt. Chiết xuất hòa tan, ép nguội hoặc
kết hợp cả hai quá trình này được sử dụng để chiết xuất dầu thực vật. Ở đây các bánh
hạt được sản xuất như là sản phẩm thứ hai. Cuối cùng thực hiện chưng cất trong đó
chất hoà tan được tái chế. Dầu thực vật tinh khiết có thể được sử dụng trực tiếp trong
các động cơ xe (đã được cải tiến) không cần sử dụng phụ gia hoặc thay đổi cấu trúc
mol.
Các cây có dầu để sản xuất dầu thực vật tinh khiết sử dụng trong các động cơ
diesel: cải dầu, hướng dương, đậu tương, cọ, dừa, lạc, jatropha, …
Thử nghiệm của ngành công nghiệp động cơ đã chứng tỏ rằng ban đầu các động
cơ diesel chưa cải tiến có thể hoạt động được bằng dầu thực vật nhưng có nhiều vấn đề
phát sinh chủ yếu ở bộ phận phun nhiên liệu, vòng séc măng và sự ổn định của dầu bôi
trơn. Vì vậy, động cơ cần được cải tiến.
Dung môi
(tái ch
ế)
Bánh hạt
6
nghệ PVO trong những năm 1970. Động cơ này đã có thể chạy bằng dầu PVO. Từ đó,
Elsbett đã chế tạo các bộ biến đổi cho các loại động cơ khác nhau như khoang của các
động cơ diesel (từ năm1992), các động cơ diesel truyền thống bơm hút trực tiếp (từ
năm1996), và động cơ diesel chạy bằng bộ bơm hút (từ năm1999). Cho đến nay, trên
một nghìn xe đã được chuyển đổi, bao gồm ô tô, xe tải công suất lớn, xe buýt, thuyền
và các máy phát [10].
Công nghệ sử dụng trực tiếp dầu thực vật chủ yếu là hâm nóng 70-80
0
C kết hợp
pha loãng dầu để đạt được độ nhớt tương đương với dầu diesel. Điều này giúp cho chất
lượng phun dầu tốt và kết quả là quá trình cháy trong động cơ hoàn toàn hơn [10].
Hiện nay, trên thế giới phổ biến có nhiều loại hệ thống nhiên liệu dùng PVO như hệ
thống nhiên liệu kép là loại hệ thống dùng dầu diesel để khởi động và dừng động cơ
đúng qui cách như động cơ dùng dầu diesel truyền thống. Sau khởi động một thời
gian, khi nhiệt độ của động cơ đủ cao, động cơ được chuyển sang sử dụng nhiên liệu
PVO, khi dừng máy hệ thống ngắt nhiên liệu PVO và chuyển sang sử dụng dầu diesel
để rửa sạch hệ thống nhiên liệu nhằm bảo đảm tin cậy cho động cơ khởi động lạnh ở
lần sau, cũng như hạn chế ảnh hưởng xấu của nhiên liệu PVO đến một số chi tiết của
động cơ.
Điều quan trọng cần chú ý dầu thực vật chưa qua tinh chế và dầu thực vật qua
trồng cho nhu cầu sử dụng của con người trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau.
Điều này có nghĩa là những thực vật có dầu này phải chịu giá dao động do cạnh tranh
trên thị trường thực phẩm.
Một cách để giảm chi phí sản xuất dầu thực vật tinh khiết là sử dụng dầu không
ăn được có xu hướng rẻ hơn nhiều so với dầu ăn thực vật. Một ví dụ về dầu không ăn
được là “đậu vật lý” có nguồn gốc từ Jatropha Curcas. Dầu này không thể sử dụng làm
thực phẩm vì nó chứa toxalbumine gọi là ‘curcine’ và có một số chất ester độc khác.
Loại đậu này có thể trồng được trên nhiều loại đất ở độ cao và chịu hạn tốt.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Đi sau các nước trong việc phát triển nhiên liệu sạch nhưng Việt Nam cũng đã
đạt được những thành tựu bước đầu trong việc nghiên cứu chế biến dầu thực vật, mỡ
động vật thành dầu diesel sinh học. Các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu chiết
suất thành công dầu diesel sinh học từ dầu mè, mỡ cá basa, cá tra, nó đã mở ra một
hướng mới cho các nhà đầu tư trong một lĩnh vực mới. Đối với cây mè có thể dùng
phụ phẩm của nó để làm thuốc, làm phân bón, làm than,…còn đối với mỡ cá basa, cá
tra ta tận dụng được nguồn mỡ thải lâu nay vẫn không dùng phải vứt bỏ. Mỡ cá tra,
basa ở vùng sông nước Cửu Long không tiêu thụ được vẫn có thể tái tạo thành dầu
diesel sinh học. Đó là công trình nghiên cứu của các cán bộ công tác tại Phân viện
khoa học vật liệu tại Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) thuộc Viện khoa học và công
nghệ Việt Nam.
8
Theo đề nghị của Bộ Công nghiệp và Văn phòng Công ty Sojitz tại Hà Nội, ngày
03 tháng 8 năm 2005, Bộ Tài nguyên và Môi trường, với tư cách là cơ quan đại diện
của Chính phủ Việt Nam tham gia và thực hiện Nghị định thư Kyoto đã xác nhận dự
án PIN phát triển dầu dừa diesel sinh học theo cơ chế phát triển sạch (CDM) tại tỉnh
Bình Định.
Nhóm nghiên cứu do PGS.TS. Hồ Sơn Lâm - phân viện trưởng Phân viện Khoa
9
Nhiên liệu sử dụng trong động cơ đốt trong phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
• Phải có nguồn với trữ lượng lớn.
• Có khả năng phát nhiệt lớn và có thể đưa vào sử dụng tập trung.
• Ít bị biến chất trong quá trình bảo quản.
• Ít gây độc hại cho môi trường sống của con người và đối với động thực vật.
• Dể bảo quản và vận chuyển.
• Đảm bảo tuổi thọ động cơ, trong nhiên liệu không được có hoặc có rất ít chất
gây ăn mòn như lưu huỳnh, các loại axit đặc biệt sản phẩm cháy không được có tro
(muội than giảm tối đa) vì đó là các chất gây mài mòn và làm vòng găng bị kẹt.
Đối với dầu thực vật tinh khiết thỏa mãn được phần lớn các yêu cầu về nhiên liệu
dùng trong động cơ đốt trong, đứng về mặt kỹ thuật thì nó có thể là một nguồn nhiên
liệu tốt cho động cơ đốt trong.
Đối với bà con nông dân, nếu các loại cây lấy dầu được trồng chuyên canh và tập
trung (như ở Philippine, dừa được trồng thành rừng để làm nhiện liệu cho động cơ)
cùng với việc đơn giản hóa quy trình sản xuất thì giá của dầu thực vật tinh khiết (PVO)
có thể rẻ hơn diesel như vậy sẽ giảm chi phí và tăng lợi nhuận cho họ.
Mặt khác nhiên liệu quặng thường bị đánh nhiều loại thuế làm cho giá thị trường
của nó tăng lên nên đây là một yếu tố thuận lợi để cho dầu PVO cạnh tranh với diesel.
Để giảm giá thành nhiên liệu dầu PVO bà con nông dân có thể tận dụng các vật
phế thải từ các cây trồng như: ở cây bông gòn, sau khi lấy bông, hạt nó có thể chế biến
dầu với năng suất là 150 lít/ha.
Diesel là nhiên liệu được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Nó được nhập từ các
nước láng giềng. Do đó giá cả thay đổi theo giá thị trường quốc tế. Nếu sản xuất được
dầu PVO chúng ta có thể chủ động được nguồn nhiên liệu, không phụ thuộc vào giá
cả, khả năng cung cấp dầu diesel.
Ở vùng nông thôn Việt Nam, các loại động cơ nhỏ được sử dụng rất phổ biến trên
Bảng 1-1: Diện tích trồng dừa của các nước trên thế giới
Tên quốc gia Diện tích trồng (ha)
Indonesia 3,7 triệu ha
Philippine 3,1 triệu ha
Ấn độ 1,796 triệu ha
Sri Lanka 419 ngàn ha
Thailand 377 ngàn ha
Papua New Guinea 260 ngàn ha
Tazania 310 ngàn ha
1.1.4.2. Trong nước
• Nước ta là nước nhiệt đới, độ ẩm cao nhất có thể đạt (80-90%). Cây có dầu
có nhiều loại nên nguồn dầu thực vật rất đa dạng: Dầu dừa, dầu cọ, dầu đậu nành, dầu
mè, dầu phụng, dầu thầu dầu, dầu mù u,…
11
• Sản lượng dầu thực vật được thống kê ở bảng 1-1:[15]
Bảng 1-2: Thống kê sản lượng dầu thực vật
Loại dầu
Sản lượng nguyên liệu
(nghìn tấn)
(Năm 2009)
Năng suất dầu
Diện tích trồng
(nghìn ha)
(Năm 2009)
Dầu dừa 894,4 600-700 (kg/ha) 139,3
cho con người.
Dầu làm nhiên liệu cho động cơ diesel có hai loại: Sản phẩm dầu thực vật điều
chế trực tiếp từ các hạt, trái, cây lấy dầu và sản phẩm dầu thực vật qua ester hóa
(biodiesel).
Bảng 1-3: Thành phần hóa học của các loại dầu [8]
Thành phần Dầu hạt bông
Dầu cải dầu
Dầu dừa Dầu diesel
Cac bon 77,25 76,80 72,00 86,60
Hydro 11,66 11,90 12,00 13,40
Oxy 11,09 11,30 16,00 0,00
Tỷ trọng C/H 6,63 6,45 6,00 6,46
Tỷ số lượng khkhí/Lượng
nhiên liệu (A/F)
12,40 12,29 11,83 14,51
Bảng 1-4: Thành phần các axit béo của các loại dầu [8]
Loại axit Tên axit Dầu dừa Dầu cọ Dầu cọ cao Dầu
jatropha
Caprylic 8,24
1,04
3,50
0
14,40Axit
béo no
Stearic 2,27
1,90
3,01
7,20
Palmitoleic 1,00
0
0
0,70
Oleic 6,27
14,60
15,20
42,00
Linoleic 1,87
100,00
% Axit béo khơng no 9,14
15,80
17,00
77,201.1.5.2. Thành phần hóa học của dầu thực vật
Thành phần hóa học của chúng nói chung gồm 95% các triglyceride và 5% các
axid béo tự do. Triglyceride là các triester tạo bởi phản ứng của các axit béo trên ba
13
chức rượu của glycerol. Trong phân tử của chúng có chứa các nguyên tố H, C và O.
Người ta chia chúng thành ba nhóm:
- Nhóm dầu không khô (dầu axit béo bão hòa): Đó là các loại dầu có chỉ số Iốt
thấp dưới 95 như dầu dừa, dầu cọ, dầu phộng, dầu ôliu,
- Nhóm dầu nửa mau khô: Gồm các dầu có chỉ số Iốt từ 95 đến khoảng 130 như dầu
cao su, dầu mè, dầu hướng dương, dầu đậu nành, dầu cải dầu, dầu bông, dầu bắp,…
- Nhóm dầu mau khô: Gồm các dầu có chỉ số Iốt trên 130 như dầu lanh, dầu
trẩu, Về thành phần hóa học, đối với dầu thực vật so với dầu diesel: lượng chứa C ít
hơn 10 - 12%, lượng chứa H ít hơn 5 - 13% còn lượng O thì lớn hơn rất nhiều (dầu
diesel chỉ có vài phần ngàn O, còn dầu thực vật có 9 - 11% O) [17], cho nên dầu thực
vật là nhiên liệu có chứa nhiều oxy. Chính vì điều này mà dầu thực vật có thể làm việc
- 375
0
C). Nhiều loại dầu thực vật trong khoảng nhiệt độ 200 - 280
0
C đường cong bay
hơi gần trùng với diesel, nhưng vượt q 280
0
C thì chúng lại thấp hơn. Điểm đáng lưu
ý là dầu thực vật khơng hồn tồn bay hơi hết, đây có thể là ngun nhân gây đóng cặn
trên buồng cháy [8].
Bảng 1-5: Tính chất lý hóa cơ bản của một số dầu thực vật [8]
1.1.5.4. Dầu dừa
Cơng thức tổng qt của dầu dừa:
Đục
(
0
C)
Điểm
chớp
lửa
(
0
C)
Nhiệt trò
(Mj/kg)
(Kcal/kg)
Cặn Chỉ số
cetan
Dầu phộng
0,914 85 0/-3 9 258 39,33/9410
0,50 39-41
Dầu cải
dầu
0,916 77 0/-2 11 320 37,40/8956
0,28 38
Dầu dừa 0,915 30-37
23/26 20-28
110 37,10/8875
0,11 40-42
C
O
R
C
O
O
C
R''
O
R'
2
CH
2
CH
2
15
Độ nhớt ở 33
0
C 5,1
Dầu dừa là một loại dầu thực vật được chiết xuất từ các bộ phận trên cây dừa. Ở
đây dầu dừa chủ yếu được chiết xuất từ cơm dừa vì cơm dừa cho năng suất cao nhất
mà không ảnh hưởng đến chu kỳ lấy dầu lần sau.
Dầu dừa lỏng có màu vàng nâu, đặc như mỡ khi hạ nhiệt độ xuống thấp, dầu dừa
không thể chưng cất được, vì chúng bị phân huỷ ngay cả cất dưới áp suất thấp, chỉ có
các glyceride của butyrin hoặc trilaurin có thể cất được trong phòng thí nghiệm.
Dầu dừa là hỗn hợp phức tạp các glycerinde hỗn tạp nên quá trình nóng chảy
không ở một nhiệt độ xác định mà trong một giới hạn nhiệt độ rộng cũng như trường
hợp các hỗn hợp khác, nhiệt độ nóng chảy không trùng chính xác với nhiệt độ đông
đặc mà lại cao hơn. Dầu dừa nhiều axit béo no nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn dầu dừa
có nhiều axit béo chưa no.
Dầu dừa không tan trong nước, rượu 95%, tan nhiều trong rượu nguyên chất, và
trong polyhalogel (chloroform,…), ether, sunfua carbon, etxăng, aren (benzen,
toluen,…). Tuy không tan trong nước nhưng dầu có thể tạo dung dịch keo hay tương
bền khi có chất hoạt động bề mặt.
16
Từ bảng 1-5, 1-6, 2-10 ta có bảng 1-7
Bảng 1-7: Tính chất lý hóa của dầu dừa so với dầu diesel
Thành phần Dầu dừa Dầu diesel
Nhiệt trò (Mj/kg)
(Kcal/kg)
37,10/8875
43,80/10478
Chỉ số cetan 40-42 45-50
Sức căng bề mặt 80
dừa là: ester của axit béo và glycerine, nên tính chất hóa học cơ bản của dầu dừa được
coi như là tính chất hóa học của ester của axit béo và glycerine:
+ Phản ứng xà phòng hóa và thuỷ phân hóa
+ Phản ứng alcohol hóa
+ Phản ứng chất xúc tác cho rượu từ chất béo
+ Phản ứng đồng phân hóa
+ Phản ứng cộng hợp
+ Phản ứng oxy hóa
+ Phản ứng trùng hợp
+ Phản ứng làm ơi dầu
Trong đó phản ứng hydro hóa, phản ứng oxy hóa, phản ứng thủy phân là ba phản
ứng có ý nghĩa nhất trong thực tế:
17
• Phản ứng hydro hóa chất béo: Các chất béo có chứa axit béo không no có thể
phản ứng với hydro có mặt chất xúc tác Ni, Pt…hoặc men cho glycerit có axit béo
không no.
Phản ứng này đặc biệt có ý nghĩa trong công nghiệp sản xuất xà phòng
• Phản ứng thủy phân:
Các chất béo rất bị thủy phân ở ngay nhiệt độ thường cho tới nhiệt độ khoảng
100
17
H
33
C
O
O
C
C
17
H
33O
C
17
H
33CH
CH
2
H
O
C
17
H
35CH
CH
2
CH
2
O
O
C
O
R
C
O
O
H
2
O
+
RCOOH
R’COOH
R’’COOH
+
+
+18
- Là chất ổn định, chống oxy hóa, nâng cao tính ổn định trong quá trình dự trữ.
- Là chất tẩy rửa bề mặt để duy trì độ sạch của vòi phun, đây là yếu tố rất quan
trọng trong trường hợp động cơ có buồng cháy dự bị.
1.2.2.2. Phụ gia nhiên liệu nhân tạo
Bao gồm các loại phụ gia:
+ Phụ gia tăng công suất
+ Phụ gia tiết kiệm nhiên liệu