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輪胎熱裂解生質油在柴油引擎之燃燒反應之研究

為了解決佳通輪胎t20的問題，作者林啟同 這樣論述：

現今汽機車輛使用日漸頻繁，所產生之廢輪胎數量相當龐大，若以早期的處理方式是將輪胎破碎後堆置，由於放置場尋找不易，所以終究不是一項理想的處置方法，本研究另尋其他處理方法，將廢輪胎利用熱裂解生成裂解油且達成低硫之廢輪胎裂解油應用在一般生質柴油，達成將廢輪胎資源化之目標，利用熱裂解法(Thermal Pyrolysis Method)為將資材切碎之後，在缺氧的狀態下加熱，讓資材內的高分子聚合物，因高溫產生化學鍵斷裂變成低分子量的物質。在本研究中，依不同裂解溫度其氣化之組成不同。輪胎碎片在裂解爐控制裂解生成氣體溫度由300℃到650℃之間，並依溫度分區段之熱裂解氣體，經不同冷凝器分別收集其液化之生質

油品質，在三種溫度區段下之裂解反應生成氣體，利用實驗熱裂解反應，將各區段收集之液態生質油品性質，來建立輪胎裂解反應溫度變化對應生質油品性質之關係。裂解產品可分為經不同區段冷凝器收集之裂解油(tire pyrolysis oil, TPO)和最後裂解完成在爐體內之裂解完成固態物，即活性碳。並以不同添加生質油比例(10％及20％)的輪胎裂解油混合到一般柴油，然後進行四缸直列式柴油引擎的動力計試驗測試油品T10、T20及D100中含硫量與排放SO2氣體濃度之完全燃燒計算值與動力計燃燒量測實驗比較其關係。並設定不同的噴油開始角度θA之操作條件與轉速來模擬測試引擎運轉排放組成氣體濃度之關係，模擬汽缸燃燒

過程之溫度與壓力變化，建立一噴霧燃燒模型來模擬燃油噴油開始角度 到燃燒停止 之間的溫度與壓力變化。裂解實驗結果顯示，當加入反應觸媒後，在300℃至650℃時收集之冷凝液態油品總產物產量比未添加觸媒反應下降3.01％而氣體產量比未添加觸媒反應增加了3.40％，表示加催化劑作用下，有助於裂解生成氣體總量之反應速率較快。在各溫度區段收集生質油含硫量，經油品含硫量量測，添加催化劑有助於降低油品含硫量。尤其以最佳溫度區間在300℃到350℃之間，添加催化劑比未添加之含硫量減少42.87%，表示裂解生質油含硫量以裂解生成氣體之溫度在300℃至350℃之間，經冷凝器收集油品含硫量為最小。添加催化劑是降低輪胎

裂解油中硫含量的有效方法。藉由添加催化劑及最佳裂解溫度區段是可減少經冷凝器後液化之生質油，含硫量可在0.5%以下，最後經引擎測試實驗結果，比較輪胎裂解混合油T10、T20及D100在下列試驗數據：1.開始噴油角度θA曲柄軸角度在上死點前10∘、14.2∘與18∘，2.引擎轉速分別在1360rpm、2040rpm與3400rpm，3.點火延遲模式一為10∘、模式二為14.2∘。討論引擎燃燒反應特性及燃燒排放重要汙染組成氣體濃度值量測，並分析燃燒火焰溫度值與噴油量及過量空氣比之關係，以獲得動力計試驗馬力值及量測汙染源組成濃度值之關係討論，以利建立汙染減量之引擎最佳操作數據(operator dat

a)。

添加輪胎裂解油對柴油引擎噴油時序與排放氣體之影響

為了解決佳通輪胎t20的問題，作者林文河 這樣論述：

　　本論文以廢輪胎在裂解爐內，控制裂解爐之氣體溫度在350℃以下，產生之裂解生成氣體，經冷凝後產生之輪胎裂解油，以兩種之不同比例與市售柴油(D100)混合，其稱T10、T20生質油，由柴油實車引擎做動力計試驗，由單一汽缸噴油量(m_f1)及噴油角度從曲柄角 到 ，建立 到 油滴霧化模式。當自燃開始角度 發生後，建立油滴霧化燃燒模式，以理論計算引擎燃燒室內之溫度值，經由狀態關係式得到作用在活塞之壓力值，得到作用在曲柄軸之扭力，並與轉速值得到理論計算之指示馬力。分析結果與四缸引擎在動力計實驗相比較，可得知改變初始噴油角度 ，能有效降低出染物NOx與HC濃度，當 的改變噴油時序能幫助添加輪胎裂解

油之油品對柴油引擎有提升輸出馬力之結果，在改變噴射正時、噴射角度、噴射壓力、引擎負荷、EGR廢氣回收量、引擎轉速、油品混和比例、空氣溫度等不同操控條件下配合實車測試，測得排放廢氣污染源濃度之比較，作為日後柴油引擎本體設計和控制條件最佳化之依據，達到減少戴奧辛、黑煙(smoke)及有害氣體(CO、CO2、HC、SOx、NOx、PM)等之排放汙染量，確保環境之空氣潔淨。