分会场

燃料与润滑油

摘要

在化石燃料短缺的今天，丁醇由于其优异的物化和燃烧特性，成为替代化石燃料可持续应用的绿色燃料之一。ABE（丙酮/正丁醇/乙醇）和IBE（异丙醇/正丁醇/乙醇）是丁醇生产过程中微生物发酵的中间产物，它们不仅保留了含氧燃料的诸多优点，而且作为掺混燃料使用能降低丁醇纯化生产的高成本。丁醇在发酵生产中带有水分，将含水的丁醇掺混燃料与柴油混合来制备复配燃料将减少除水的能耗。因此，本文在0、20、40和60℃温度下分别研究了ABE和IBE与柴油混合后的燃料特性及持水能力。结果表明， ABE和IBE与柴油的混合物在实验温度下互溶良好，均为透明且稳定的单相液体。ABE-柴油混合物的密度大于IBE-柴油混合物的密度，而IBE-柴油混合物的低热值大于ABE-柴油混合物的低热值，同时，两者的密度和低热值均小于纯柴油。随着温度升高，ABE和IBE与柴油的混合物中持水能力逐渐增加。在所有不同组分体积比的ABE和IBE共混物中，IBE（3：6：1）表现出最大的持水性和最佳的油水平衡能力。同时，研究表明丁醇在掺混燃料的持水性能中起到关键作用。因此，为了提高ABE或IBE发酵产物中丁醇的含量，本文还基于BP人工神经网络建立了ABE发酵的预测模型，对于丁醇生产发酵工艺进行了优化探究。结果表明，所建模型具有良好的拟合性和预测性，当葡萄糖浓度为51g/mL、初始PH为5.5、初始温度为33℃和接种量为5%时，ABE发酵具有最大的丁醇预测产量为10.2504 g/L。

关键词

ABE（丙酮/正丁醇/乙醇）;IBE（异丙醇/正丁醇/乙醇）;柴油;燃料特性;BP人工神经网络

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