NGHIÊN CỨU NHIỆT PHÂN GỖ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM THAN HOA

Hiện tại, than hoa ở thị trường Việt Nam chủ yếu được sản xuất từ các lò ủ thủ công có năng suất và hiệu quả thấp. Quá trình vận hành các lò ủ dạng này phát thải lượng lớn khí thải độc hại, đặc biệt là CO gây ảnh hưởng tới môi trường và sức khỏe con người. Đồng thời việc vận hành các lò này chủ yếu theo kinh nghiệm của người vận hành. Việc điều chỉnh quá trình cấp nhiệt cho lò chủ yếu dựa vào phương pháp ước lượng mang tính chủ quan như quan sát màu sắc, mùi của khói thoát nên hiệu quả sản xuất không cao. Cùng với đó, đặc tính lý- hóa của mỗi loại gỗ là khác nhau nên kỹ thuật nhiệt phân cũng cần được thay đổi theo từng loại gỗ để quá trình nhiệt phân đạt hiệu quả cao nhất.
Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số vận hành, trong đó quan trọng nhất là các yếu tố nhiệt độ của quá trình nhiệt phân tới sản phẩm than hoa giúp cung cấp cơ sở để xây dựng mới hoặc cải thiện phương pháp vận hành sẵn có, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm than hoa đáp ứng theo yêu cầu sử dụng, nâng cao hiệu quả kinh tế, và giảm ô nhiễm môi trường.

NỘI DUNG:

Chương 1. Giới thiệu ................................................................................ 1
1.1. Nhu cầu và phân bố năng lượng của Việt Nam và thế giới .................... 1
1.1.1. Nhu cầu và phân bố năng lượng trên thế giới .............................. 1
1.1.2. Nhu cầu và phân bố năng lượng ở Việt Nam ............................... 5
1.2. Sinh khối ............................................................................................ 8
1.2.1. Các nguồn sinh khối và tính chất của sinh khối ........................... 8
1.2.2. Quá trình chuyển hóa sinh khối bằng nhiệt.................................. 9
1.3. Than củi ở Việt Nam ......................................................................... 13
Chương 2. Cơ sở lý thuyết về công nghệ nhiệt phân............................... 17
2.1. Tổng quan về công nghệ nhiệt phân và lịch sử.................................... 17
2.2. Các sản phẩm của quá trình nhiệt phân............................................... 20
2.2.1. Sản phẩm dạng rắn................................................................... 20
2.2.2. Sản phẩm dạng lỏng................................................................. 21
2.2.3. Sản phẩm khí ........................................................................... 22
2.3. Các công nghệ nhiệt phân .................................................................. 22
2.3.1. Nhiệt phân chậm ...................................................................... 24
2.3.2. Nhiệt phân nhanh ..................................................................... 25
2.3.3. Các công nghệ nhiệt phân khác ................................................ 25
2.4. Ảnh hưởng của nguyên liệu đầu vào và các điều kiện nhiệt phân đến sản
phẩm nhiệt phân ....................................................................................... 26
2.4.1. Ảnh hưởng của tính chất sinh khối đầu vào ............................... 26
2.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ ........................................................... 32
2.4.3. Truyền nhiệt trong quá trình nhiệt phân .................................... 36
2.4.4. Truyền chất trong quá trình nhiệt phân...................................... 39
2.4.5. Áp suất thực hiện ..................................................................... 40
Chương 3. Công nghệ Nhiệt phân gỗ để tạo than hoa............................. 42
3.1. Những ứng dụng chính của than từ nhiệt phân gỗ ............................... 42
3.1.1. Nhiên liệu cho sinh hoạt và công nghiệp ................................... 42
3.1.2. Than hoạt tính ......................................................................... 43
3.2. Các phương pháp cấp nhiệt................................................................ 46
3.2.1. Phương pháp đốt cháy một phần nguyên liệu ............................ 46
3.2.2. Phương pháp nhiệt phân trực tiếp bằng khói nóng ..................... 46
3.2.3. Phương pháp cấp nhiệt gián tiếp ............................................... 47
3.3. Các dạng lò nhiệt phân sản xuất than gỗ ............................................. 48
3.3.1. Lò vận hành theo mẻ................................................................ 48
3.3.2. Lò vận hành liên tục................................................................. 49
Chương 4. Thực nghiệm nhiệt phân gỗ xác định các yếu tố ảnh hưởng đến
chất lượng than hoa ................................................................................ 54
4.1. Thiết bị thí nghiệm ............................................................................ 54
4.1.1. Lò nhiệt phân kiểu ghi cố định ................................................. 54
4.1.2. Các tiêu chuẩn phân tích và thiết bị thực hiện phân tích ............. 58
4.2. Phương pháp chuẩn bị mẫu................................................................ 62
4.3. Các thông số của quá trình thực nghiệm nhiệt phân ............................ 64
4.4. Quy trình thí nghiệm ......................................................................... 64
4.5. Kết quả thực nghiệm và thảo luận ...................................................... 67
4.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nhiệt phân tới tỉ lệ than hoa
thành phẩm........................................................................................ 67
4.5.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nhiệt phân đến nhiệt trị của
than hoa ............................................................................................ 70
4.5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nhiệt phân đến các đặc tính
công nghệ của than hoa: thành phần chất bốc, fixed-carbon và tro........ 73
4.5.4. Ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt ................................................ 80
Kết luận và kiến nghị .............................................................................. 82
Tài liệu tham khảo .................................................................................... 84
Phụ lục ..................................................................................................... 89
Phụ lục 1. Một số hình ảnh thực tế quy trình thí nghiệm...................... 89
Phụ lục 2. Bảng số liệu kết quả thí nghiệm ......................................... 92
Phụ lục 3. Sơ đồ đấu nối hệ thống thiết bị thí nghiệm.......................... 95
Phụ lục 4. Mã nguồn chương trình điều khiển lò nhiệt phân ................ 96

LINK DOWNLOAD