Wykonanie wieloparametrycznego klasyfikatora właściwości użytkowych biopaliw ciekłych (Z5.2)

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wykonanie wieloparametrycznego klasyfikatora właściwości użytkowych biopaliw ciekłych (Z5.2)"

Justyna Chmielewska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Wykonanie wieloparametrycznego klasyfikatora właściwości użytkowych biopaliw ciekłych (Z5.2) M. Kaliszewski, M. Włodarski, A. Bombalska, M. Mularczyk-Oliwa, J. Młyńczak, K. Kopczyński Instytut Optoelektroniki - Wojskowa Akademia Techniczna

2 Rok 2011

3 Techniki pomiarowe 1. Fluorescencja stacjonarna - (Edinbourgh Instruments F 900 ) 2. Fluorescencja czasoworozdzielcza - EasyLife LS (PTI) Paliwa Paliwa (letnie): Benzyny 95, 98, ON, Bioester, Olej rzepakowy Pochodzenie Stacje: Statoil, Neste, BP, Shell, Tesco, Orlen, Lotos

4 Mapy wzbudzeniowo-emisyjne paliw E x [nm ] E x [nm ] Em [nm ] Em [nm ] Em [nm ] Benzyna E S S ( O Statoil ) Charakterystyki wzbudzeniowoemisyjne są pomocne przy ustalaniu zakresu wzbudzenia i emisji próbki E x [nm ] E x [nm ] Rzepakowy Kujawski R zep akow y K u a j w sk i Bioester Bliska B o i es te r B ( L ) -s zc z ONO Statoil N S (O ) Em [nm ]

t[4] Analiza map wzbudzeniowo-emisyjnych Benzyny 95 Benzyny 98 ON Bioester Olej roslinny 50 40 30 20 10 Bliska Bioester Lotos Dynamic ON Statoil Gold Shell ON Vpower ON Statoil ON Olej rzepakowy

5 t[4] Analiza map wzbudzeniowo-emisyjnych Benzyny 95 Benzyny 98 ON Bioester Olej roslinny Bliska Bioester Lotos Dynamic ON Statoil Gold Shell ON Vpower ON Statoil ON Olej rzepakowy Kujawski 0 BP Ultimate ON Statoil Suprema Statoil Eurosuper 95 Shell Vpower 95 Neste Pb95 BP Ultimate 98 Tesco Pb95 Lotos Dynamic Pb98 Orlen Verva Pb98 Orlen Pb t[1] SIMCA-P :53:00

6 System EasyLife LS do pomiaru czasów zaniku fluorescencji Wygląd systemu EasyLife i modułu LED Charakterystyka emisyjna impulsowego żródła LED (280 nm) i zastosowanych filtrów wzbudzeniowych i emisyjnych.

7 Zanik fluorescencji paliw (EX = 280nm) ON Bioester Benzyny 95 Olej rzepakowy Benzyny 98

8 t[2] Analiza dla EX = 280 nm Benzyny 95 Benzyny 98 ON Bioester Olej roslinny 20 Bliska Bioester 10 0 BP Ultimate ON Statoil ON Statoil ON Gold Neste ON Lotos Dynamic ON Shell V-power ON Orlen Eurosuper 95 Orlen Verva 98 Olej Kujawski -10 BP Ultimate 98 Shell V-power 95 Statoil Suprema 98 Lotos Dynamic 98 Tesco 95 Statoil Eurosuper 95 Neste t[1] SIMCA-P :43:54

9 Rok 2012

10 Paliwa Paliwa (zimowe i letnie): Benzyny 95, 98, ON, Bioester, Olej rzepakowy Mieszanki: Bioester + ON Pochodzenie Stacje: Statoil, Neste, BP, Shell, Tesco, Orlen, Lotos Techniki pomiarowe 1. Fluorescencja stacjonarna - (Edinbourgh Instruments F 900 ) 2. Fluorescencja wzbudzona laserem (LIF) 266 i 375 nm 3. Fluorescencja czasoworozdzielcza - EasyLife LS (PTI)

11 Analiza PCA charakterystyk fluorescencyjnych paliw letnich i zimowych (Mapy ex-em)

12 Fluorescencja wzbudzona laserem (LIF) Układ z laserem 266 nm Układ z laserem 375 nm światłowodowy próbnik odbiciowy Laser Nd:YAG 266 nm z generacją czwartej harmonicznej (Intelite) bez światłowodu moc: 2,3 mw Laser półprzewodnikowy GaN 375 nm (Power Technology Inc) moc na wyjściu ze światłowodu: 14,7 mw Rejestrowanie: 1. kamera ICCD (Princeton Instruments PIMAX2) - Kamera wyposażona była w polichromator (ARC SP-2156). 2. spektrometr CCD Ocean Optics SD 2000.

13 Fluorescencja wzbudzona laserem 375 nm (LIF) Detektor Kamera ICCD

14 ON Fluorescencja wzbudzona laserem (LIF) Widma mieszanek oleju napędowego i bioestru dla wzbudzenia 266 nm (w legendzie podana zawartość bioestru) ON Widma mieszanek oleju napędowego i bioestru dla wzbudzenia 375 nm (w legendzie podana zawartość bioestru)

15 Fluorescencja wzbudzona laserem (LIF) Detektor spektrometr CCD Widma fluorescencji paliw uzyskane za pomocą układu z próbnikiem odbiciowym Możliwe rozwiązanie doprowadzenia i zbierania sygnału w wieloparametrycznym klasyfikatorze paliw. Laser półprzewodnikowy GaN 375 nm (Power Technology Inc) moc na wyjściu ze światłowodu: 14,0 mw, Detektor: Spektrometr CCD Ocean Optics SD2000

16 Fluorescencja czasowo-rozdzielcza Porównanie dynamiki zaniku fluorescencji dla mieszanek ON i bioestru (wzbudzenie 280 nm, emisja nm)

17 Rok 2013 Projekt, testowanie i wykonanie modułu fluorescencyjnego wieloparametrycznego klasyfikatora paliw.

18 Elementy modułu fluorescencyjnego wieloparametrycznego klasyfikatora paliw Schemat blokowy układu pomiarowego Próbnik odbiciowy LED

19 Projekt Projekt modułu fluorescencyjnego do klasyfikacji paliw Projekt rozmieszczenia elementów w obudowie Zasilacz do LED Sondy odbiciowe Spektrometr CCD Uchwyt do LED i kolimatorów

20 Widma mieszanek oleju napędowego ON i Ex 280 nm opałowego OP Ex 375 nm ON ON ON

21 Stosunek fluorescencji mieszanek ON i OP dla dwóch pasm emisji przy wzbudzeniu 375nm

22 Widma mieszanek oleju napędowego ON i rzepakowego OR Ex 280 nm Ex 375 nm ON ON

23 Stosunek fluorescencji mieszanek ON i OR dla dwóch pasm emisji przy wzbudzeniu 280nm

24 Klasyfikacja paliw LED 280 i 375 nm + Spektrometr CCD Ex 280 nm Ex 375 nm

Analiza HCA paliw (LED 280 nm) ON Ultimate (BP) ON (Orlen) Olej opałowy ON (BP) ON Verv a (Orlen) 98 Dy namic (Lotos) 98 Verv a (Orlen) 98 Ultimate (BP) 95 (Tesco) 95 (Lotos) 95 Eurosuper (Statoil)

25 Analiza HCA paliw (LED 280 nm) ON Ultimate (BP) ON (Orlen) Olej opałowy ON (BP) ON Verv a (Orlen) 98 Dy namic (Lotos) 98 Verv a (Orlen) 98 Ultimate (BP) 95 (Tesco) 95 (Lotos) 95 Eurosuper (Statoil) 95 (Shell) 95 Eurosuper (Orlen) 95 FuelSav e (Shell) 98 (Statoil) ON Dy namic (Lotos) ON Gold (Statoil) ON Vpower (Shell) ON (Neste) ON SupraDiesel (Statoil) 95 Eurosuper (Bliska) 95 (BP) Bioester (Bliska) Olej rzepakowy (Kujawski) LED 280 nm Odległość wiąz.

26 Analiza HCA paliw (LED 375 nm) LED 375 nm ON Ultimate (BP) ON (Orlen) ON Verva (Orlen) 95 (BP) 95 Eurosuper (Orlen) 95 Eurosuper (Bliska) ON (BP) Olej opałowy 98 Dynamic (Lotos) 95 FuelSave (Shell) 95 (Shell) 95 (Lotos) 95 Eurosuper (Statoil) 98 (Statoil) 98 Verva (Orlen) 98 Ultimate (BP) 95 (Tesco) ON Dynamic (Lotos) ON Gold (Statoil) ON Vpower (Shell) ON (Neste) ON SupraDiesel (Statoil) Olej rzepakowy (Kujawski) Bioester (Bliska) Odległość wiąz.

27 Podsumowanie Wyznaczono charakterystyki EX-EM, LIF oraz zaniku fluorescencji w zakresie UV-Vis benzyn (PB95, Pb 98), olejów napędowych, bioestru, oleju roślinnego, oleju opałowego (około 50 typów, wraz z paliwami letnimi i zimowymi) Technika fluorescencji czasowo-rozdzielczej pozwoliła na rozróżnienie paliw z różnych grup. Jest ona jednak trudna i kosztowna do realizacji. Wymaga również dłuższego czasu analizy w porównaniu z technikami wykorzystującymi rejestrację widm. Technika fluorescencji umożliwia klasyfikację paliw (benzyny, ON, bioestry), oraz ustalanie proporcji mieszanek ON-Bioester, ON-Olej rzepakowy (wysoka czułość zwłaszcza dla małych ilości OR). Na podstawie uzyskanych wyników badań zaprojektowano i zestawiono układ składający się ze źródeł LED 280 i 375 nm oraz dwukanałowego spektrometru CCD. Obecnie prowadzone są prace nad zintegrowaniem modułu fluorescencyjnego i wykonaniem zwartej konstrukcji demonstratora. Układ ten pozwala na wykrywanie domieszek oleju rzepakowego i opałowego w oleju napędowym. Analiza HCA i PCA pokazała, że techniki fluorescencyjne umożliwiają zdecydowane odróżnienie oleju rzepakowego i bioestru od pozostałych. Z kolei niektóre oleje napędowe i benzyny zostały zaklasyfikowane do nieprawidłowej grupy. Technika ta jednak pozwala na wykrycie nawet małych ilości OR i OP w Oleju napędowym.

Podobne dokumenty

FORMULARZ OFERTOWY. Zamawiający: Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Chełmży ul. 3-go Maja 12a Chełmża

FORMULARZ OFERTOWY. Zamawiający: Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Chełmży ul. 3-go Maja 12a Chełmża ...... (pieczątka firmy) (miejscowość, data) Zamawiający: Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Chełmży ul. 3-go Maja 12a 87-140 Chełmża FORMULARZ OFERTOWY......... (pełna nazwa i adres Wykonawcy) W odpowiedzi