Forecasting of the cetan number of bio-diesel fuel obtained by the vortex reactor by the composition of methyl ethers of fatty acids | Прогнозирование цетанового числа биодизельного топлива, полученного на вихревом реакторе, по составу метиловых эфиров жирных кислот

English. The cetane number (CN) is one of essential of operational characteristics of biodiesel fuel. It characterizes an ability of a fuel to take fire. If CN is less than 40, detonation is observed thereby increasing the engine wear. The currently acting standards require for diesel fuel CN to be at least 51. The necessity of determining the CN of biodiesel fuel by calculation has been substantiated. A simplified mathematical model has been created to quickly determine the CN of the final product by the composition of methyl esters of fatty acids. The need for intensive mixing of the components in order to reduce the reaction time transesterification has been revealed. The typicaL disadvantages of existing methods for the synthesis of biodiesel fuel are shown. The scheme of a pilot plant for producing biodiesel based on an innovative vortex reactor has been developed. For the first time, a change in the fatty acid composition of vegetable oils was revealed during their synthesis under the influence of a vortex effect. The postulate on the coincidence of the fatty acid composition of the starting oil and the final product in the case of the use of a vortex tube is proved to be untenable. A method for finding the CN of biodiesel by the composition of fatty acid esters is proposed. The hypothesis about the distribution of the influence of individual components of biodiesel on the CN in accordance with the law of additivity is confirmed. The effect of changing the chain length of the molecule and the number of double bonds in the carbon radical on the value of the CN is established. The theory is based on the obtained and verified experimental data and is in satisfactory agreement with the published results on the subject under discussion.

Russian. Цетановое число (ЦЧ) является одной из важных эксплуатационных характеристик дизельного топлива. Оно характеризует способность топлива к самовоспламенению в процессе работы дизельного двигателя. Если ЦЧ меньше 40, наблюдается детонация, которая увеличивает износ двигателя. Действующие в настоящее время стандарты требуют для дизельного топлива ЦЧ не менее 51. Обоснована необходимость определения ЦЧ биодизельного топлива расчетным путем. Создана упрощенная математическая модель для быстрого определения ЦЧ конечного продукта по составу метиловых эфиров жирных кислот. Выявлена необходимость интенсивного перемешивания компонентов с целью снижения времени реакции переэтерификации. Показаны характерные недостатки существующих способов синтеза биодизельного топлива. Разработана схема опытно-промышленной установки по получению биодизельного топлива на основе инновационного вихревого реактора. Впервые выявлено изменение жирнокислотного состава растительных масел при их синтезе под действием вихревого эффекта. Доказан несостоятельным постулат о совпадении жирнокислотного состава исходного масла и конечного продукта в случае использования вихревой трубы. Предложен способ нахождения ЦЧ биодизельного топлива по составу эфиров жирных кислот. Подтверждена гипотеза о распределении влияния отдельных компонентов биодизельного топлива на ЦЧ в соответствии с законом аддитивности. Установлено влияние изменения длины цепи молекулы и числа двойных связей в углеродном радикале на величину ЦЧ. Теория построена на полученных и проверяемых данных эксперимента и удовлетворительно согласуется с опубликованными результатами по рассматриваемой тематике.