Effect of adding hydrogen-rich synthesis gas and ethanol on NOx emissions with gasoline at different air-fuel mixtures

Other Title(s)

تأثير إضافة الغاز الاصطناعي الغني بالهيدروجين و الإيثانول مع نسب مختلفة من خليط الوقود و الهواء على انبعاثات أكاسيد النيتروجين

Joint Authors

al-Harbi, Ahmad Awad
al-Anzi, Furayyih Shuraydah
Bin Juwayr, Suud Abd al-Rahman
al-Shunaifi, Ibrahim Abd Allah
al-Khudayr, Abd Allah Muhammad
al-Abdali, Abd Allah Jibran
al-Murayt, Muhammad Safar
al-Bishi, Miqad Ssid

Source

Journal of Engineering Research

Issue

Vol. 8, Issue 1 (31 Mar. 2020), pp.1-16, 16 p.

Publisher

Kuwait University Academic Publication Council

Publication Date

2020-03-31

Country of Publication

Kuwait

No. of Pages

16

Main Subjects

Electronic engineering

Abstract AR

يشكل التلوث البيئي تهديدا حقيقيا لجميع الكائنات الحية، حيث يزداد تلوث الهواء بشكل ملحوظ بسبب الزيادة في الأنشطة البشرية و استخدام البترول لتوليد الكهرباء و النقل و التطبيقات الصناعية تمثل محركات الاحتراق الداخلي دورا هاما في متطلبات الطاقة و تعتبر المركبات هي المصدر الرئيسي للتلوث و انبعاثات أكاسيد النيتروجين.

يقدم هذا البحث دراسة عن أداء و انبعاثات عوادم محرك الاحتراق الداخلي الذي يعمل بالبنزين المتوفر في سوق المملكة العربية السعودية-أوكتان 91 و 95 مع مزيج من الغاز الاصطناعي و 5% من حجم الإيثانول النقي (E5) في وجود خليط اشتعال يحتوي على نسبة هواء أكثر مقارنة مع الوقود (ultra-lean mixture)، يتضمن أيضا خليط بنسبة مثالية ,stoichiometric mixture).

تمت الدراسة على عدة نسب مختلفة من خليط الوقود (1.13=8، 1.26=8، 1.43=8 و 1.67=).

و تم استخدام نظام محور للوقود يعمل بالبلازما في التجارب المعملية حيث تم استخدام النظام بالكامل لتزويد مفاعل البلازما و المحرك بنفس النوع من الوقود.

كذلك تم تعديل نظام الاشتعال في المحرك للحصول على احتراق أكثر كفاءة.

تم خلال الدراسة قياس استهلاك الوقود و الانبعاثات الناتجة بحيث أظهرت النتائج التجريبية انخفاضا كبيرا في انبعاثات أكاسيد النيتروجين مقارنة بالنتائج الصادرة عن المحرك الأصلي.

و لوحظ أن التلوث الناتج في الخليط (ultra-lean mixture) كان أكثر انخفاضا (تقريبا 50%)، و لوحظ أيضا ازدياد إجمالي استهلاك البنزين (بما في ذلك البنزين المطلوب لمحور الوقود بمساعدة البلازما) بزيادة طفيفة، أظهرت النتائج أيضا أن محتوى أكاسيد النيتروجين كان أقل عند استخدام البنزين %91 و 5% إيثانول (5) من استخدام البنزين 95 و 5% إيثانول (ES) و كان أقل بوجه عام في استخدام البنزين 91 و 5% إيثانول (E5) مع الغاز الاصطناعي مقارنة مع استخدام البنزين 95 و 5% إيثانول (E5) مع الغاز الاصطناعي.

Abstract EN

Environmental contamination poses a real threat to the environment and all organisms.

Air pollution has increased markedly due to an increase in human activities and petroleum use for electricity generation, transportation, and industrial applications.

Internal combustion engines play a significant role in society’s health and power requirements.

However, automobiles are the main source of pollution and NOX emissions.

This work presents a study of the performance and exhaust emissions of an internal combustion engine fuelled by gasoline available in the Saudi Arabian market, RON91/RON95, with an admixture of syngas and 5% by volume pure ethanol (E5) in the presence of different ultra-lean mixture regimes, including λ=1 for a stoichiometric mixture.

The studied ranges were λ=1.13, λ=1.26, λ=1.43, and λ=1.67.

An entirely automated engine and plasma converter system was developed for feeding the same type of fuel.

The engine was modified for a more efficient operation by introducing a plasma-based fuel reformer.

Syngas was produced through the partial oxidation of gasoline with air in a plasma-assisted fuel reformer in the presence of steam to reduce the amount of soot formed in the plasma reactor.

The fuel consumption and related emissions were measured.

The experimental results demonstrated a significant total reduction of NOx emissions compared with those from the original engine.

The most obvious reduction (approximately 50%) of harmful pollution was observed under lean conditions, and the total gasoline consumption (including the gasoline required for the plasma-assisted converter) slightly increased.

The results also showed that the NOx content for these new blends was lower using E5-gasoline 91 than that using E5-gasoline 95 and was generally lower using E5-gasoline 91 and syngas than that using E5-gasoline 95 and syngas.

American Psychological Association (APA)

al-Harbi, Ahmad Awad& al-Anzi, Furayyih Shuraydah& Bin Juwayr, Suud Abd al-Rahman& al-Shunaifi, Ibrahim Abd Allah& al-Khudayr, Abd Allah Muhammad& al-Abdali, Abd Allah Jibran…[et al.]. 2020. Effect of adding hydrogen-rich synthesis gas and ethanol on NOx emissions with gasoline at different air-fuel mixtures. Journal of Engineering Research،Vol. 8, no. 1, pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494867

Modern Language Association (MLA)

al-Harbi, Ahmad Awad…[et al.]. Effect of adding hydrogen-rich synthesis gas and ethanol on NOx emissions with gasoline at different air-fuel mixtures. Journal of Engineering Research Vol. 8, no. 1 (Mar. 2020), pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494867

American Medical Association (AMA)

al-Harbi, Ahmad Awad& al-Anzi, Furayyih Shuraydah& Bin Juwayr, Suud Abd al-Rahman& al-Shunaifi, Ibrahim Abd Allah& al-Khudayr, Abd Allah Muhammad& al-Abdali, Abd Allah Jibran…[et al.]. Effect of adding hydrogen-rich synthesis gas and ethanol on NOx emissions with gasoline at different air-fuel mixtures. Journal of Engineering Research. 2020. Vol. 8, no. 1, pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494867

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 14-15

Record ID

BIM-1494867