BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG VÕ HỒNG VI NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH NHIỆT PHÂN BIOMASS Chun ngành: Cơng nghệ nhiệt Mã số : 60.52.80 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2015 Cơng trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Văn Vang Phản biện 1: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Phản biện 2: PGS.TS Hoàng Dương Hùng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật Công nghệ nhiệt họp Đại Học Đà Nẵng vào ngày 20 tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu Luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nhu cầu sử dụng nhiên liệu người ngày tăng nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt Như cần phải tìm nguồn nhiên liệu thay nhiên liệu hóa thạch để phục vụ nhu cầu sử dụng người Nhiên liệu sinh học nguồn nhiên liệu đầy hứa hẹn để thay nhiên liệu hóa thạch, tái sinh sử dụng khơng thải khí thải gây hiệu ứng nhà kính, mưa axit, nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường Việc sử dụng biomass để tạo lượng có tác động tích cực đến môi trường Nhiệt phân cung cấp cách linh hoạt chuyển đổi biomass dạng rắn vào nhiên liệu dễ dàng lưu trữ vận chuyển, sử dụng để sản xuất nhiệt, sản xuất điện Tìm hiểu thực trạng trên, đề tài “nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình nhiệt phân biomass” với mục đích nhằm xác định số yếu tố làm ảnh hưởng đến trình nhiệt phân biomass chất lượng sản phẩm thu q trình nhiệt phân biomass, góp phần định hướng lựa chọn cho nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thí nghiệm thiết bị nhiệt phân nhanh biomass Vận hành thực nghiệm để xác định mức độ ảnh hưởng hai yếu tố nhiệt độ lò phản ứng độ ẩm nguyên liệu đến trình nhiệt phân biomass Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Dây chuyền nhiệt phân nhanh biomass để tạo dầu sinh họ bio oil - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu dây chuyền công nghệ thiết bị nhiệt phân nhanh biomass Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đên trình nhiệt phân nhanh biomass Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu báo công nghệ nhiệt phân nhanh yếu tố ảnh hưởng đến q trình nhiệt phân nhanh biomass - Tính tốn, thiết kế, chế tạo mơ hình thiết bị nhiệt phân nhanh biomass - Thực nghiệm, xác định mức độ ảnh hưởng yếu tố vận hành tới trình nhiệt phân biomass Bố cục đề tài Bố cục đề tài tổ chức sau: - Mở đầu: Tính cấp thiết đề tài, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng phạm vi nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu, bố cục đề tài - Chương 1: Tổng quan nhiệt phân biomass - Chương 2: Các yếu tố ảnh hưởng đến trình nhiệt phân biomass - Chương 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống thiết bị nhiệt phân biomass sản xuất nhiên liệu sinh học công suất 300 g/h - Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm trình nhiệt phân biomass Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo CHƯƠNG TỔNG QUAN NHIỆT PHÂN BIOMASS 1.1 THỰC TRẠNG CHẤT THẢI BIOMASS VÀ SỬ DỤNG BIOMASS VÀO SẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG 1.1.1 Thực trạng giới Năng lượng yếu tố vô quan trọng cho phát triển Quốc gia Xã hội phát triển nhu cầu sử dụng lượng ngày cao Nhưng nguồn lượng hóa thạch truyền thống cạn kiệt dần tỷ lệ thuận với tốc độ phát triển kinh tế giới Mặt khác việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sinh khí CO2, SO2, NOx gây hiệu ứng nhà kính làm cho trái đất ngày nóng lên gây hệ nghiêm trọng biến đổi khí hậu Nhiều năm qua, Nhà khoa học giới có cơng trình nghiên cứu, tìm nguồn lượng thay giảm bớt phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, lại có khả tái tạo thân thiện với mơi trường Trong đó, lượng sinh học tạo từ biomass chiếm khoảng 63% tổng lượng tái tạo Nguồn lượng cung cấp 14% nhu cầu lượng giới [28] 1.1.2 Thực trạng Việt nam Trong năm gần đây, tăng trưởng kinh tế xã hội mặt góp phần tích cực cho phát triển đất nước Bên cạnh đó, vấn đề đặt nguồn lượng hóa thạch suy giảm dần trữ lượng có hạn mà nhu cầu sử dụng ngày lớn Kèm theo việc tiêu thụ nguồn lượng hóa thạch gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng Trong tình trạng khủng hoảng lượng diễn căng thẳng nay, bên cạnh việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu vấn đề tìm nguồn lượng để thay trở thành mục tiêu, xu hướng khơng nước ta mà tất nước giới Việc sử dụng biomass để thay cho nhiên liệu hóa thạch nước ta nhận nhiều ý năm gần 1.2 TỔNG QUAN VỀ BIOMASS 1.2.1 Khái niệm biomass Biomass thuật ngữ có ý nghĩa bao hàm rộng dùng để mô tả vật chất có nguồn gốc sinh học vốn sử dụng nguồn lượng thành phần hóa học 1.2.2 Các nguồn cung cấp biomass phổ biến - Chất thải nông nghiệp - Vật liệu từ gỗ - Các nguồn chất thải công nghiệp - Nguồn tinh bột từ trồng 1.2.3 Tiềm lực phát triển lượng biomass Trong 10 năm qua, tồn giới, có quan tâm đặc biệt việc tái tạo biomass nguồn lượng 1.2.4 Thành phần hóa học biomas a Thành phần cellulose b Thành phần hemicellulose c Thành phần lignin 1.2.5 Ứng dụng biomass Biomass xử lý nhiều dạng chuyển đổi khác để tạo lượng, nhiệt lượng, nhiên liệu 1.3 NHIỆT PHÂN BIOMASS 1.3.1 Khái niệm nhiệt phân Nhiệt phân biomass trình phân hủy nhiệt biomass xảy điều kiện thiếu oxy 1.3.2 Các sản phẩm trình nhiệt phân Hình 1.11 Các sản phẩm trình nhiệt phân 1.3.3 Phân loại nhiệt phân Theo đặc điểm trình nhiệt phân có ba loại chính: + Nhiệt phân chậm + Nhiệt phân trung bình + Nhiệt phân nhanh Theo trình nhiệt phân ta có: + Nhiệt phân sơ cấp + Nhiệt phân thứ cấp 1.4 NHIỆT PHÂN NHANH BIOMASS 1.4.1 Quy trình nhiệt phân nhanh a Cơng nghệ nhiệt phân 1: thiết bị sấy biomass; 2: thiết bị nghiền biomass; 3: vít nạp liệu; 4: cyclone; 5: thiết bị ngưng tụ; 6: đường khí hồi sau khỏi bình ngưng; 7: đường khí hồi để cấp vào lò phản ứng; 8: đường hồi để gia nhiệt cho lò phản ứng; 9: gia nhiệt cho lò phản ứng; 10: đường khí hồi từ bình ngưng để gia nhiệt cho biomass BIOMASS Khí 10 REACTOR Char BIO OIL Khí vào Hình 1.12 Sơ đồ cơng nghệ q trình nhiệt phân biomass b Các nguyên tắc nhiệt phân nhanh - Nhiệt độ phản ứng cao tốc độ truyền nhiệt phản ứng thời gian ngắn - Cần kiểm soát cẩn thận nhiệt độ phản ứng khoảng 500oC nhiệt độ bay khoảng 400-450oC - Thời gian xảy phản ứng ngắn thường giây - Cần làm mát nhanh chóng sản phẩm nhiệt phân để thu dầu sinh học có suất chất lượng cao 1.4.2 Dầu nhiệt phân (bio oil) a Tính chất vật lý [5] b Thành phần thuộc tính bio-oil c Các yếu tố tác động đến thành phần dầu bio-oil d Ứng dụng dầu bio-oil KẾT LUẬN CHƯƠNG Từ thực trạng chất thải biomass việc sử dụng biomass sản xuất lượng giới Việt Nam từ kết tìm hiểu tổng quan nhiệt phân biomass, xác định cần phải nghiên cứu sâu công nghệ nhiệt phân nhanh biomass số yếu tố ảnh hưởng đến trình nhiệt phân nhanh biomass 10 tạo sản phẩm có phân tử lượng nhỏ Ngược lại, nhiệt độ thấp tạo thành sản phẩm lỏng than nhiều 2.2.5 Tốc độ gia nhiệt Khi gia nhiệt nhanh thu thành phần khí nhiều so với gia nhiệt chậm Có thể giải thích rằng, gia nhiệt chậm, di chuyển hợp chất dễ bay từ lớp phần biomass chậm, điều làm cho phản ứng thứ cấp xảy yếu, dẫn đến sản phẩm khí tạo thành Ngược lại, gia nhiệt nhanh, di chuyển nhanh hơn, xúc tiến cho phản ứng thứ cấp, tức cracking xảy nhiều hơn, lượng khí tạo nhiều 2.2.6 Tốc độ sục khí Nitơ Mục đích khí mang N2 cấp nhiệt cho lò phản ứng mang khí sinh nhiệt phân biomass khơng O2 lên thiết bị ngưng tụ Tốc độ sục khí Nitơ nhanh hay chậm làm giảm hiệu suất thu sản phẩm lỏng KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương giới thiệu yếu tố làm ảnh hưởng đến trình nhiệt phân ảnh hưởng đến sản lượng chất lượng sản phẩm thu trình nhiệt phân như: loại nguyên liệu, kích thước ngun liệu, ẩm ngun liệu, nhiệt độ nhiệt phâ, tốc độ gia nhiệt tốc độ sục khí nito q trình nhiệt phân 11 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ NHIỆT PHÂN BIOMASS SẢN XUẤT NGUYÊN LIỆU SINH HỌC CÔNG SUẤT 300G/H 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 3.2 GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG NHIỆT PHÂN NHANH BIOMASS 3.2.1 Hệ thống nhà máy nhiệt phân nhanh gỗ thải a Sơ đồ nguyên lý b Nguyên lý làm việc 3.2.2 Hệ thống nhiệt phân nhanh nguyên liệu nhẹ a Sơ đồ nguyên lý b Nguyên lý hoạt động 3.2.3 Sơ đồ tổng quát hệ thống nhiệt phân nhanh biomass a Sơ đồ nguyên lý b Nguyên lý làm việc 3.2.4 Sơ đồ thí nghiệm hệ thống nhiệt phân nhanh biomass a Sơ đồ nguyên lý Phễu chứa liệu; Vít nạp liệu; Lò phản ứng nhiệt phân; Điện trở phụ; Cyclone; Bộ ngưng tụ; Đường khí ra; Đường nước lạnh vào; Đường nước ra; 10 Bình chứa dầu; 11 Buồng gia nhiệt; 12 Đường khí nito vào 12 B IO M A SS C har 10 11 12 Hình 3.4 Sơ đồ thí nghiệm hệ thống nhiệt phân nhanh biomass b Nguyên lý làm việc Biomass xay nhỏ sấy khơ đạt kích thước độ ẩm yêu cầu cho vào phễu chứa liệu (1) Khí nito cấp liên tục theo đường cấp nito (12) Nito vào buồng gia nhiệt (11) gia nhiệt lên nhiệt độ cao, đưa lên lò phản ứng nhiệt phân (reactor) (3) để khí nito nóng với điện trở phụ (4) gia nhiệt cho nguyên liệu cấp vào liên tục theo lưu lượng định trước nhờ vít nạp liệu (2) Tại reactor nguyên liệu chuyển động tạo lớp sôi nhờ lực đẩy khí nito, đồng thời nguyên liệu nhanh chóng gia nhiệt lên 5000C Nguyên liệu thực trình nhiệt phân nhanh điều kiện thiếu oxy thời gian 2s, sau tồn sản phẩm nhiệt phân nito mang khỏi reactor 13 Sau khỏi reactor, hổn hợp sản phẩm nhiệt phân nito đưa tới cyclone (5) Tại sản phẩm rắn (than) giữ lại định kỳ lấy khỏi cyclone Hỗn hợp khí nhiệt phân nito đưa tới thiết bị ngưng tụ (6) Tại thiết bị ngưng tụ, khí nhiệt phân nhả nhiệt cho nước làm mát để ngưng tụ tạo thành lỏng hay gọi dầu sinh học đưa đến bình chứa dầu (10), lại khí nhiệt phân khơng ngưng khí trơ đưa khỏi thiết bị ngưng tụ nhờ đường khí (7) 3.3 MƠ HÌNH HỆ THỐNG NHIỆT PHÂN NHANH BIOMASS 3.3.1 Mơ hình thí nghiệm hệ thống nhiệt phân biomass Bình chứa nitơ; Phểu nhập liệu; Hộp chứa liệu; Hệ thống vít nạp liệu; Buồng gia nhiệt nitơ; Bơng thủy tinh cách nhiệt; Lò phản ứng; Cyclone; Hộp chứa than; 10 Bình ngưng tụ; 11.Bể chứa dầu; 12 Chân đế; 13 Điện trở phụ gia nhiệt cho reactor; T.Nhiệt kế; P Áp kế; G Lưu lượng kế II I H 2O Ra T3 13 10 H 2O Vào Khí III T2 P 11 T1 P G 12 Hình 3.5 Mơ hình thí nghiệm hệ thống nhiệt phân biomass 14 3.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống Nguyên liệu sau say nhỏ sấy khơ đạt kích thước độ ẩm yêu cầu cho vào bình chứa liệu (3) nhờ phểu nạp liệu (2) Sau tiến hành đuổi khơng khí khỏi bình chứa liệu Sử dụng điện trở để gia nhiệt cho bình gia nhiệt (5), đồng thời cho (2) điện trở phụ (13) hoạt động để gia nhiệt cho reactor từ nhiệt độ môi trường lên nhiệt độ cần thiết Sau cho nitơ vào buồng gia nhiệt để gia nhiệt cho nito đạt nhiệt độ cao theo yêu cầu Khi nhiệt độ reactor đạt nhiệt độ thí nghiệm ta tiến hành nạp nguyên liệu vào reactor nhờ vít nạp liệu (4) Nguyên liệu vào reactor nito nóng thổi từ lên tạo thành lớp sơi tạo nên trình nhiệt phân điều kiện nhiệt độ cao mơi trường khơng có oxy, sau sản phẩm nhiệt phân nito mang khỏi reactor đưa đến cyclone (8) Tại cyclone sản phẩm rắn (than) giữ lại hộp chứa than (9) lấy định kỳ nhờ van xả, lại sản phẩm nhiệt phân thể khí nito qua thiết bị ngưng tụ (10) Tại thiết bị ngưng tụ nước đá lạnh nhiệt độ 30C bơm nước bơm vào từ bên xả bên trên, nước lạnh vào thiết bị ngưng tụ lưu thơng bên ngồi ống trao đổi nhiệt để nhận nhiệt hổn hợp khí nhiệt phân nitơ bên ống Sau qua thiết bị ngưng tụ ta thu lượng lỏng có màu nâu sẫm, lỏng dầu nhiệt phân bio oil, lại khí khơng ngưng nito đưa qua đường ống phần đáy thiết bị ngưng tụ 15 3.4 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIỆT PHÂN BIOMASS CÔNG SUẤT 300G/H 3.4.1 Lượng nhiệt cần cung cấp cho nguyên liệu Qc = m.Cpw.(Tr – To) (3.1) Qc = 0,3.1550.(773 – 298) = 223200 J/h = 223,2 kJ/h 3.4.2 Lượng nitơ cung cấp vào lò phản ứng Qn = Qc + Qt (3.2) m.Cpw.(Tr – To) = -ρ.G.Cpn( T2 – T1) (3.5) Thay giá trị vào ta được: 0,3.1,55.(773 – 298) = 1,25.Gnitơ.1,04.(823 – 723) ⇒ Gnitơ = 1,7 m3 /h = 28,3 l/p Vậy lưu lượng khí nitơ vào lò phản ứng G = 1,7 m3/h 3.4.3 Tính tốn gia nhiệt nito Cơng suất điện trở gia nhiệt ứng với lưu lượng khí N2 Pgn = rN G nito Cpn (Tgn – To) 3600.h h 1, 25 Pgn = = (3.6) 3, 1000 1,04 ( 823 - 298 ) 3600 ,7 ,6 1534,72 J/s = 1,53 kW 3.4.4 Lò phản ứng nhiệt phân (reactor) a Vận tốc tạo sôi tối thiểu ωs ωs = Re n ,81 88 ,14 10 - = = ,124 m/s d 10 - Vận tốc tối thiểu để tạo lớp sôi là: ωs = 0,124 m/s Vận tốc khí vào lò để tạo tầng sôi ω = (2-3) ωs = ωs = 2.0,124 = 0,248 m/s (3.12) 16 b Tiết diện lò phản ứng d2 = 4.G , 45 10 - = = , 10 - ω.π , 248 ,14 m2 (3.15) ⇒ d = 0,0049 m = 49 mm Chọn đường kính reactor 49 mm c Thời gian lưu lại vật liệu lò phản ứng t= m p C pw T - T0 ln R h t A p TR - T w c (3.16) -7 t = 7.10 1550-5 ln 823- 298 = s 823-773 100.1,26.10 d Chiều dài reactor L = V.t = 0,248 = 0,496 m (3.19) Vậy chọn chiều dài lò phản ứng thiết kết L = 0,5 m e Tổn thất áp suất dòng khí qua lớp sôi ∆p = (ρ –ρm).(1-ε).h.g (N/m) (3.20) ∆p = (167 - 0,43).(1 - 0,4).0,5.9,81 = 490,2 N/m 3.4.5 Hệ thống phân phối khí a Phân loại hệ thống phân phối khí b Tính tốn phân phối khí b1 Độ rỗng lớp sơi e=( 18 Re + 0,36.Re 0,21 ) Ar (3.21) 18.4,54 + 0,36.4,542 0,21 e=( ) = 0, 45 3139,28 b2 Trở lực lớp sôi ΔPb = (ρp – ρg )(1- ε).H.g (3.23) 17 ⇒ ΔPb = (167 – 0,43)(1- 0,45).0,4.9,81 = 360 Pa b3 Tính trở lực phân phối khí ΔPdis = 0,3 ΔPb = 0,3 360 = 108 Pa (3.25) b4 Tính trở lực lớp qua thiết bị gia nhiệt ΔPg = ρg.Hg.g = 0,43.0,3.9,81 = 1,3 Pa (3.26) b5 Tính vận tốc khơng khí miệng phun phận phân phối khí ωo = C ( D Pdis ) 0,5 d r (3.27) gor ωo = 0,8.( 2.108 )0,5 = 17,53 m/s 0,45 3.4.6 Cyclone a Công dụng hoạt động cyclone b Tính tốn cyclone b1 Vận tốc khí đầu vào cyclone v = ωc = 8,56.ωs = 8,56 0,248 = 2,12 m/s (3.29) b2 Diện tích đầu vào cyclone Ad = Gå 9,4.10 = v 2,12 -4 = 4,34.10 -4 m2 (3.31) = 434 mm2 DC = Ad = 0,125 4,34.10 0,125 -4 (3.33) = 5,89.10-2 m = 60 mm De = Dc/2 = 60/2 = 30 mm (3.34) Hc = Dc/2 = 60/2 = 30 mm (3.35) Lc = Dc = 2.60 = 120 mm (3.36) 18 Sc = Dc/8 = 60/8 = 7,5 mm (3.37) Jc = thường chọn DC/4 = 60/4 = 15 mm (3.38) Zc = Dc = 2.60 = 120 mm (3.39) Bc = Dc/4 = 60/4 = 15 mm (3.40) 3.4.7 Thiết bị ngưng tụ dầu nhiệt phân a Giới thiệu thiết bị ngưng tụ dầu nhiệt phân b Tính toán thiết bị ngưng tụ dầu nhiệt phân b1 Diện tích trao đổi nhiệt bình ngưng A= Q = 2680 , 01 U.DTlm 216 142 = 0,0874 m2 = 874 cm2 Vậy diện tích bề mặt dàn ngưng là: A = 874.1,3 = 1136,2 cm2 b2 Lượng nước tiêu tốn làm mát bình ngưng tụ Vn = Vn = Q C.ρ.Dt Q 2680,01 = C.ρ.Dt 4,19.1000.8 (3.56) = 0,08 m3/h 3.4.8 Tính cách nhiệt a Tính cách nhiệt cho reactor Vậy ta chọn lớp cách nhiệt dày cm b Tính cách nhiệt cho gia nhiệt điện trở Vậy ta chọn lớp cách nhiệt dày cm 19 KẾT LUẬN CHƯƠNG Nội dung chương giới thiệu cách chi tiết quy trình tính tốn hệ thống thiết bị nhiệt phân biomass sản xuất nguyên liệu sinh học công suất 300g/h Giới thiệu phương pháp tính, chọn thiết bị hệ thống nhiệt phân theo yêu cầu công nghệ Đồng thời dựa kết tính tốn vẽ chi tiết thiết bị hệ thống nhiệt phân để phục vụ cho việc chế tạo thiết bị Đặt biệt chương chế tạo thành công mô hình thí nghiệm hệ thống nhiệt phân biomass đạt yêu cầu thẩm mỹ, kỹ thuật, đảm bảo tính đồng ổn định hệ thống vận hành Mơ hình đưa vào hoạt động để phục vụ cho q trình thí nghiệm 20 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM QUÁ TRÌNH NHIỆT PHÂN BIOMASS 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 4.2 ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT TẦNG SƠI 4.2.1 Sự hình thành tầng sơi 4.2.2 Ưu, nhược điểm công nghệ tầng sôi a Ưu điểm buồng lửa tầng sôi b Những hạn chế buồng lửa tầng sôi 4.3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Q TRÌNH NHIỆT PHÂN 4.3.1 Xác định số thơng số vân hành a Xác định lưu lượng khí nito để tạo nên lớp sôi reactor Kết luận: Vậy lưu lượng nito để tạo lớp sôi nguyên liệu reactor xác định 25l/p đến 30l/p b Xác định tổn thất nhiệt độ nito nóng từ buồng gia nhiệt đến reactor b Xác định tổn thất nhiệt độ nito nóng từ buồng gia nhiệt đến reactor Kết luận: Như chênh lệch nhiệt độ nito từ buồng gia nhiệt đến đầu vào reactor 1000C Nếu muốn nhiệt độ đầu vào reactor đạt 4500C cần gia nhiệt cho buồng gia nhiệt lên 5500C, hay cần nhiệt độ đầu vào reactor 5000C cần gia nhiệt cho buồng gia nhiệt lên 6000C 21 4.3.2 Xác định ảnh hưởng số thông số vân hành đến trình nhiệt phân biomass a Ảnh hưởng nhiệt độ lò phản ứng Kết luận: Với mức nhiệt độ lò phản ứng khác thành phần sản phẩm nhiệt phân thu khác Khi nhiệt phân biomas nhiệt độ thấp (4000C, 4500C) thành phần biomas chưa phân hủy hồn tồn mang khỏi lò phản ứng nên lượng tro thu nhiều mà lượng lỏng ngưng tụ thu Khi nhiệt phân biomas nhiệt độ cao (5500C) biomass nhiệt phân nhiệt độ cao tạo phần lớn khí khơng ngưng nên ta thu lượng it tro lỏng Khi nhiệt độ lò phản ứng 5000C lượng lỏng nhiệt phân thu cao b Ảnh hưởng độ ẩm chứa nguyện liệu Kết luận: - Với loại nguyên liệu có độ ẩm khác sản phẩm thu trình nhiệt phân khác - Với độ ẩm ngun liệu 10% cho sản phẩm dầu nhiệt phân đạt chất lượng cao so với nguyên liệu có độ ẩm cao 22 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương tiến hành làm thí nghiệm đạt kết sau: - Xác định lưu lượng nito cần thiết để tạo nên lớp sơi ngun liệu q trình nhiệt phân từ 25 đến 30l/p - Xác định tổn thất nhiệt độ từ buồng gia nhiệt đến reacrer 1000C - Xác định ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến sản phẩm trình nhiệt phân Từ ta kết luận nhiệt độ lò phản ứng 5000C lượng lỏng nhiệt phân thu cao - Xác định ảnh hưởng độ ẩm nguyên liệu đến sản phẩm nhiệt phân Ta có kết luận với độ ẩm ngun liệu 10% cho sản phẩm dầu nhiệt phân đạt chất lượng cao so với nguyên liệu có độ ẩm cao 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn với đề tài “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến q trình nhiệt phân biomass”, với cơng việc: thiết kế, chế tạo mơ hình thí nghiệm hệ thống thiết bị nhiệt phân nhanh biomass sản xuất nguyên liệu sinh học với cơng suất 300g/h Sau tiến hành thí nghiệm để xác định ảnh hưởng hai thông số vận hành nhiệt độ lò phản ứng độ ẩm chứa nguyên liệu đến sản phẩm trình nhiệt phân Sau thời gian nghiên cứu làm việc nghiêm túc, đến luận văn hoàn thành thu kết sau: - Thiết kế, chế tạo thành công hệ thống thiết bị nhiệt phân biomass sản xuất nguyên liệu sinh học công suất 300g/h đạt yêu cầu thẩm mỹ, kỹ thuật, đảm bảo tính đồng ổn định hệ thống vận hành Mơ hình đưa vào hoạt động để phục vụ cho q trình thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm xác định mức độ ảnh hưởng hai yếu tố nhiệt độ lò phản ứng độ ẩm nguyên liệu đến sản phẩm trinh nhiệt phân sau: Khi nhiệt độ lò phản ứng 5000C lượng lỏng nhiệt phân thu cao Với độ ẩm nguyên liệu 10% cho sản phẩm dầu nhiệt phân đạt chất lượng cao so với giá trị độ ẩm khác 24 KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Đây lĩnh vực tương đối nên cần phải có nhiều nghiên cứu sâu hơn, mở rộng hơn, từ đưa vào ứng dụng thực tế dời sống - Hiện mơ hình hoạt động với hiệu suất tương đối thấp, nên cần phải có thêm nghiên cứu điều chỉnh thiết bị để nâng cao hiệu suất hệ thống nhiệt phân Cần có thêm nghiên cứu ảnh hưởng tất thông số vận hành hệ thống đến sản phẩm trình nhiệt phân để từ đưa kết luận xác ảnh hưởng thơng số vận hành đến q trình nhiệt phân biomass sản xuất sản phẩm sinh học ... nhiệt phân nhanh biomass Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đên trình nhiệt phân nhanh biomass Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu báo công nghệ nhiệt phân nhanh yếu tố ảnh hưởng đến q trình nhiệt phân. .. NHIỆT PHÂN BIOMASS 1.3.1 Khái niệm nhiệt phân Nhiệt phân biomass trình phân hủy nhiệt biomass xảy điều kiện thiếu oxy 1.3.2 Các sản phẩm trình nhiệt phân Hình 1.11 Các sản phẩm trình nhiệt phân. .. 1.3.3 Phân loại nhiệt phân Theo đặc điểm trình nhiệt phân có ba loại chính: + Nhiệt phân chậm + Nhiệt phân trung bình + Nhiệt phân nhanh Theo trình nhiệt phân ta có: + Nhiệt phân sơ cấp + Nhiệt phân