Cải thiện hiệu quả cháy và giảm khí thải khi sử dụng phụ gia nano cerium oxides cho dầu đốt lò (FO) sử dụng làm nhiên liệu động cơ

  • Huỳnh Minh Thuận
  • Huynh Minh Lương Nguyễn Hữu
  • Nguyễn Thị Lê Hiền
  • Nguyễn Mạnh Huấn
  • Nguyễn Khánh Toản
DOI: https://doi.org/10.25073/petrovietnam%20journal.v11i0.120
Keywords: Dầu đốt lò, cerium oxides, tiêu hao nhiên liệu, phụ gia, nano

Tóm tắt

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu sử dụng phụ gia chứa CeO2 với kích thước nano (Nano - CeO2) để nâng cao hiệu quả cháy và giảm khí thải ô nhiễm môi trường với dầu đốt lò (FO). FO trước và sau khi pha phụ gia Nano - CeO2 được thử nghiệm trên động cơ HANSHIN 6LU32 (động cơ diesel thủy 4 kỳ, có tăng áp) được sử dụng để làm động cơ chính lai chân vịt cho các loại tàu với tải trọng từ 1.500 - 2.500DWT. Kết quả cho thấy, phụ gia nano CeO2 có hiệu quả trong việc cải thiện hiệu quả cháy và phụ thuộc vào kích thước hạt nano CeO2. Với hàm lượng sử dụng 50ppm thì công suất động cơ tăng lên khoảng 5 - 8% tùy thuộc chế độ tải và kích thước phụ gia CeO2 sử dụng (25nm, 50nm và 100nm). Tương tự, suất tiêu hao nhiêu liệu khi sử dụng phụ gia CeO2 giảm từ 7 - 12% so với FO không pha phụ gia. Đặc biệt, việc sử dụng phụ gia CeO2 sẽ giúp giảm phát thải đáng kể (giảm 19% đối với CO, 18% đối với hydrocarbon, 12% đối với NOx và 11% đối với CO2).

Các tài liệu tham khảo

1. Birgit K.Gaiser, Teresa F.Fernandes, Mark Jepson, Jamie R.Lead, Charles R.Tyler, Vicki Stone. Assessing exposure, uptake and toxicity of silver and cerium dioxide nanoparticles from contaminated environments. Environment Health. 2009; 8(1).
2. Paul JA Borm, David Robbins, Stephan Haubold, Thomas Kuhlbusch, Heinz Fissan, Ken Donaldson, Roel Schins, Vicki Stone, Wolfgang Kreyling, Jurgen Lademann,
Jean Krutmann, David Warheit, Eva Oberdorster. The potential risks of nanomaterials: A review carried out for ECETOC. Particle and Fibre Toxicolog. 2006.
3. Bary Park, Patricia Martin, Chris Harris, Robert Guest, Andrew Whittingham, Peter Jenkinson, John Handley. Initial in vitro screening approach to investigate the
potential health and environmental hazards of Enviroxtrade mark - a nanoparticulate cerium oxide diesel fuel additive. Particle and Fibre Toxicolog. 2007.
4. Health Effects Institute. Evaluation of human health risk from cerium added to diesel fuel. Communication 9. 2001.
5. Heejung Jung, David B.Kittelson. Measurement of electrical charge on diesel particles. Aerosol Science and Technology. 2005; 39 (12): p. 1129 - 1135.
6. Gareth Wakefield. Fuel or fuel additive containing doped cerium oxide nanoparticles. US Patent US 7169196 B2. 2007.
7. Roger Scattergood. Cerium oxide nanaparticles as fuel additives. US Patent US 2006/0254130 A1. 2006.
8. Flemming R.Cassee, Erna C.Van Balen, Charanjeet Singh, David Green, Hans Muijser, Jason Weinstein, Kevin Dreher. Exposure, health and ecological effects review of
engineered nanoscale cerium and cerium oxide associated with its use as a fuel additive. Critical Reviews in Toxicology. 2011; 41(3): p. 213 - 229.
9. Barry Park, Kenneth Donaldson, Rodger Duffin, Lang Tran, Frank Kelly, Ian Mudway, Jean-Paul Morin, Robert Guest, Peter Jenkinson, Zissis Samaras, Myrsini Giannouli, Chariton Kouridis, Patricia Martin. Hazard and risk assessment of a nanoparticulate cerium oxide-based diesel fuel additive - A case study. Inhalation Toxicology. 2008; 20(6): p. 547 - 566.
10. Tiziano Montini, Michele Melchionna, Matteo Monai, Paolo Fornasiero. Fundamentals and catalytic applications of CeO2 ‑ based materials. Chemical Reviews. 2016; 116(10): p. 5987 - 6041.
11. R.Sathiyamoorthi, M.Puviyarasan, B.Bhuvanesh Kumar, D.Breslin Joshua. Effect of CeO2 nano additive on performance and emission characterisics of diesel engine
fuelled by Neem oil - biodiesel. International Journal of Chemical Sciences. 2016; 14: p. 473 - 484.
12. Sagar Gunturkar, Gund Sagar, C.Srinidhi. Performance and emission effect of nanofuels additives for diesel in diesel engine - a review study. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2017; 4(4): p. 478 - 480.
Đã đăng
2018-11-30
How to Cite
Huỳnh Minh Thuận, Nguyễn Hữu, H. M. L., Nguyễn Thị Lê Hiền, Nguyễn Mạnh Huấn, & Nguyễn Khánh Toản. (2018). Cải thiện hiệu quả cháy và giảm khí thải khi sử dụng phụ gia nano cerium oxides cho dầu đốt lò (FO) sử dụng làm nhiên liệu động cơ. Tạp Chí Dầu Khí, 11, 32-40. https://doi.org/10.25073/petrovietnam journal.v11i0.120
Số tạp chí
Tập 11 (2018)
Chuyên mục
Bài báo khoa học

1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.

2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.