ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ------ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KHÍ SINH HỌC BIOGAS CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG GVHD: Hồ Trọng Du SVTH: Hồ Minh Phú Nguyễn Văn Minh LỚP: ĐHOT3 TP.HCM 07-2011 NỘI DUNG ĐỀ TÀI Cấu trúc đồ án Chương I. Giới thiệu về đề tài nghiên cứu. Chương II. Đặc tính khí biogas. Chương III. Ứng dụng biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Chương IV. Hiệu quả của việc sử dụng nhiên liệu biogas. GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU  Mục đích ý nghĩa của đề tài. • Mục đích của đề tài. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và tìm hiểu những ứng dụng của nhiên liệu sinh học biogas cho động cơ đốt trong. • Ý nghĩa của đề tài. - Tận dụng nguồn phế phẩm mà chúng ta đang lãng phí. - Biogas là nguồn nhiên liệu thay thế cho xăng, dầu có nguy cơ cạn kiệt. - Sử dụng nhiên liệu biogas góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường (đốt cháy được khí CH 4 giảm hiệu ứng nhà kính).  Tình hình năng lượng trên thế giới. Biểu đồ dự đoán mức tiêu thụ năng lượng thế giới Chất thải của con người, động vật: phân, rác Lên men biogas Giới thiệu về biogas  Biogas là từ ghép của Bio-fuel và Gas nghĩa là khí sinh học. Khí sinh học biogas là tổ hợp metan, cacbonic và các sản phẩm khác được sản xuất ra từ quá trình phân huỷ xác động vật và các chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí.  Các loại chất thải có thể làm nguồn cung cấp cho quá trình sản xuất khí sinh học biogas: + Chất thải của con người. + Chất thải của động vật như: lợn, trâu, bò, gia cầm.… + Rác thải sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp. So sánh biogas với nhiên liệu truyền thống. Các tính chất vật lý LPG Biogas CNG Xăng Nhiệt độ cháy cao nhất 2385 0 C 2148 0 C 2135 0 C 2500 0 C Giới hạn cháy 5-10% Thể tích 5-15% Thể tích 5-10% Thể tích 1,2 – 8 % Thể tích Nhiệt độ tự cháy 487 0 C 540 0 C 540 0 C 280 0 C Chỉ số Octan 109 120 120 68 - 98 Nhiệt trị 46 - 50 MJ/kg 37 - 50 MJ/kg 37,71 MJ/kg 44 - 46 MJ/kg Hệ số A/F 15,5 17,1 9 - 17,1 14,7 Biogas hoàn toàn có thể làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. ( ) 2222224 gNOfHCOebdNcObCOaCH +++→+++ 2244 2222 COCOCHCH NNOO KL nMnM nMnM F A + + = 50% CH 4 50% CO 2 60% CH 4 40% CO 2 70% CH 4 30% CO 2 100% CH 4 0% CO 2 4,56 6,03 7,84 17,1 4,74 5,688 6,636 9,48 KL FA/ TT FA/ 24 22 COCH NO tt nn nn F A + + = Tính toán tỉ lệ A/F Phương trình phản ứng cháy: Trong không khí thành phần thể tích khí Nitơ gấp 3,74 lần khí Oxy nên phải cân bằng phương trình phản ứng với 22 74,3 ON nn = Đồ thị biểu diễn tỉ lệ A/F kl theo thành phần CO 2 Đồ thị biểu diễn tỉ lệ A/F kl theo thành phần CH 4  Nhận xét đồ thị: khi thành phần hỗn hợp chứa (50% CH 4 , 50% CO 2 ) thì tỉ lệ A/F là nhỏ nhất A/F = 4,56, khi thành phần hỗn hợp chứa (100% CH 4 , 0% CO 2 ) thì tỉ lệ A/F lớn nhất là 17,1. Ảnh hưởng của % CO 2 tới quá trình cháy của động cơ.  + Hỗn hợp giàu λ < 1 (đường A)  + Hỗn hợp nghèo λ > 1 (đường B)  Trong tính toán A/F (thể tích) = 9,48 ứng với thành phần hỗn hợp (100% CH 4 ,0% CO 2 ) với tỉ lệ A/F này → không có O 2 trong khí xả  Khi thành phần CO 2 càng lớn thì nhiên liệu càng khó cháy nên tỉ lệ A/F phải bé (hỗn hợp giàu) để hòa khí dễ bốc cháy. . của động cơ. Lọc H2S trước khi sử dụng cho động cơ. Lọc biogas Các loại động cơ sử dụng biogas Các loại động cơ sử dụng biogas Động cơ gas sử dụng phương. ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ------ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KHÍ SINH HỌC BIOGAS CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG GVHD: