Nghiên cứu đặc trưng chuyển động và truyền nhiệt của lớp tầng sôi khi khí hóa trấu trong lò tầng sôi tuân hoàn các hạt trơ976

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -o0o - TRẦN NGỌC TÂN NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CHUYỂN ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT CỦA LỚP TẦNG SƠI KHI KHÍ HĨA TRẤU TRONG LỊ TẦNG SƠI TUẦN HỒN CÁC HẠT TRƠ CHUN NGÀNH: Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ HỐ HỌC MÃ SỐ: 62.52.77.01 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS KH NGUYỄN MINH TUYỂN PGS.TS HÀ THỊ AN HÀ NỘI 2011 i LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện bồi dưỡng đào tạo sau đại học đ ã đào tạo tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành chương trình học tập nghiên cứu sinh 2004-2008 Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển PGS.TS Hà Thị An hết lòng hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Tôi xin cảm ơn cán Bộ mơn Máy thiết bị cơng nghiệp hố chất Trường Đại học Bách khoa Hà nội ý kiến đóng góp giúp đỡ vi ệc hồn thành luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới đồng nghiệp, gia đ ình bạn bè đ ã giúp đỡ, động viên suốt trình làm việc TRẦN NGỌC TÂN Sđt: 0913100169 Email: tranngoctan55@yahoo.com.vn PHẠM NGỌC ANH ii Lời cam đoan Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác TRẦN NGỌC TÂN Sđ t: 0913100169 Email: tranngoctan55@yahoo.com.vn PHẠM NGỌC ANH iii CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ĐƯỢC DÙNG TRONG LUẬN ÁN Các ký hiệu chữ la-tinh Đơn vị đo [ m2/s] a Hệ số dẫn nhiệt độ C Nhiệt dung riêng C’ Nồng độ chất phân tán bên pha rắn [kg/m3] Cc’ Nồng độ chất phân tán b ên ngòai pha rắn [kg/m3] Cc,n’ Nồng độ chất phân tán b ề mặt pha rắn [kg/m3] D Hệ số dẫn khối [m2 /s] dh Đường kính hạt [m] d td Đường kính tương đương hạt [m] Diện tích chuyển khối, truyền nhiệt [m 2] F FHH Bậc tự hình học FNG Bậc tự ngoại F CT Bậc tự c ấu trúc FĐH Bậc tự động học M Lưu lượng khối lượng pha rắn k Số cấu tử hệ l Chiều dài h ệ Q Nhiệt trị thể tích r Số thứ nguyên hệ T Nhiệt độ V Lưu lượng thể tích h ệ Vlo Thể tích lị x Độ ẩm [kJ/kg.oK] [kg/s] [m] [kJ/m3] [ oK] [m3 /s] [m3] [kg/kg] iv Các ký hiệu chữ Hy-lap Hệ số truyền nhiệt c ν φ Hệ số chuyển khối bề mặt pha rắn Đơn vị đo [W/(m2.oK)] [m/s] Độ nhớt động học [m 2/s] Khối lượng riêng [kg/m3 ] Số pha hệ c Vận tốc theo [m/s] th Vận tốc tới hạn [m/s] Hệ số trở lực λ Hệ số dẫn nhiệt ε Độ xốp; độ đen ΔC ω [W/(m.oK)] Chênh lệch nồng độ cấu tử chuyển [kg/m3 ] Diện tích tiếp xúc pha đơn vị thể tích [m 2/m3 ] Diện tích tiếp xúc pha củ a đơn vị khối lượng [m2/kg] v DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TRONG LUẬN ÁN Bảng số Tên bảng Trang Bảng 1-1: Thành phần khí nguyên liệu sản phẩm Bảng 3-1: Ma trận thứ nguyên 35 Bảng 3-2: Ma trận nghiệm 36 Bảng 7-1: Thành phần hóa học, nhiệt trị trấu (nguồn FAO THAILAN) 64 Bảng 7-2: Thành phần hóa học trấu (nguồn FAO PHILIPIN) 64 Bảng 7-3 Biến thực biến mã 66 Bảng 7-4: Các thông số đặc trưng trấu nguyên liệu 68 Bảng 7-5: Các thông số hạt trơ 69 Bảng 7-6 Kết thực nghiệm mô tả thống kê 72 Bảng 7-7 Kết tính nhiệt trị từ thực nghiệm mơ tả thống kê 73 Bảng 7-8 Kết tính giá trị bj 74 Bảng 7-9 Kết tính giá trị bju 75 Bảng 7-10 Kết tính giá trị bjuv 76 Bảng 7-11 Kết thí nghiệm lặp tâm kế hoạch 76 Bảng 7-12 Hệ số có nghĩa 77 Bảng 7-13 Giá trị phương sai 78 Bảng 8-1 Các yếu tố tham gia vào bậc tự do: 86 Bảng 8-2 Các đại lượng lại 87 Bảng 8-3 Ma trận thứ nguyên 88 Bảng 8-4 Ma trận nghiệm 90 Bảng 8-5 Số liệu thực nghiệm 93 Bảng 8-6 Số liệu tra cứu 94 Bảng 8-7 Số liệu tính tóan từ số liệu thực nghiệm mơ hình vật lý 95 Bảng 8-8 Các chuẩn số đồng dạng: 97 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN Hình Tên hình Trang Hình 1.1: Lị khí hóa tĩnh ngược 11 Hình 1.2: Lị khí hóa tĩnh áp suất 14 Hình 1.3 : Lị khí hóa tầng sơi 16 Hình 1.4 Lị khí hóa xi dịng 18 Hình 6.1 Sơ đồ thực nghiệm 54 Hình 7.1 Mơ hình tốn hộp đen 62 Hình 7.2 Lưu đồ tìm giá trị cực trị hàm bốn biến 84 vii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tầm quan trọng lượng Phụ phẩm nơng nghiệp tình hình sử dụng nước ta PHẦN I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN NGHIÊN CỨU KHÍ HĨA CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ Q TRÌNH CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ KHÍ HĨA 1.1 Q trình khí hóa 1.2 Phân loại q trình khí hóa 1.3 Thành phần khí sản phẩm sử dụng loại khí nguyên liệu 1.4 Các đặc trưng q trình khí hóa nhiên liệu rắn 1.5 Các lọai lị khí hóa 1.5.1 Lị khí hóa tĩnh ngược ( hình 1.1) 1.5.2 Lị khí hóa tĩnh xi 12 1.5.3 Lò khí hóa tĩnh áp suất (hình 1.2) 13 1.5.4 Lị khí hóa tầng sôi 15 1.5.5 Lị khí hóa xi dịng 17 1.6 Các công trình nghiên cứu đốt nhiên liệu rắn dạng đa phân tán công bố 19 1.6.1 Cơng nghệ chu trình hỗn hợp 19 1.6.2 Kỹ thuật Plasco đốt phế liệu rắn qua hai giai đoạn 19 1.6.3 Lị tầng sơi tuần hồn hạt trơ 20 1.7 Cơ sở lựa chọn thiết bị khí hóa tầng sơi tuần hồn hạt trơ 20 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP LẬP MƠ HÌNH THỐNG KÊ 22 2.1.Các nguyên tắc quy hoạch thực nghiệm 22 2.1.1.Ngun tắc khơng lấy tồn trạng thái đầu vào 22 2.1.2.Ngun tắc phức tạp dần mơ hình tốn học 23 2.1.3.Nguyên tắc đối chứng nhiễu 23 2.1.4 Nguyên tắc ngẫu nhiên hóa (sử dụng tối ưu khơng gian yếu tố) 24 2.1.5 Nguyên tắc tối ưu quy hoạch thực nghiệm 25 2.2.Thiết lập mô tả thống kê cho q trình hóa lý cơng nghệ 25 viii 2.2.1.Xác định yếu tố ảnh hưởng: 25 2.2.2.Xác định cấu trúc hệ thực qúa trình hóa lý: 26 2.2.3.Xác định hàm tốn mơ tả qúa trình hóa lý 26 2.2.4.Xác định tham số mô tả thống kê 27 2.2.5 Kiểm tra tương hợp mô tả thống kê 28 2.3.Các kế hoạch thực nghiệm chủ yếu 29 2.3.1 Kế hoạch bậc hai mức tối ưu 29 2.3.2.Kế hoạch bậc hai 30 2.4.Xác định giá trị tối ưu hàm mục tiêu 31 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP LẬP MƠ HÌNH VẬT LÝ 32 3.1 Xác định hệ 32 3.2 Xác định cấu trúc hệ 33 3.3 Xác định hàm tốn mơ tả hệ 33 3.4 Ứng dụng định lí π để xác định đại lượng khơng thứ ngun 34 3.5 Trình tự phân tích thứ nguyên: 35 3.6 Xác định tham số mơ hình 36 PHẦN II NGHIÊN CỨU, THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QỦA 38 CHƯƠNG CÁC PHẢN ỨNG, ĐIỀU KIỆN CƠNG NGHỆ VÀ HƯỚNG Q TRÌNH XẢY RA KHI KHÍ HÓA TRẤU 38 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình khí hóa trấu 38 4.2 Các phản ứng hiệu ứng nhiệt xảy q trình khí hóa trấu 38 4.2.1 Nhiệt phân hợp chất hydro- 39 4.2.2 Các phản ứng xảy pha khí rắn 39 4.2.3 Các phản ứng xảy pha khí 39 4.3 Các phản ứng hiệu ứng nhiệt xảy q trình khí hóa phần than trấu lọai khí nguyên liệu 40 4.3.1 Khí than khơ lý tưởng 41 4.3.2 Khí than ẩm lý tưởng 41 4.3.3 Khí than ướt lý tưởng 42 4.3.4 Khí than oxi ướt lý tưởng 42 4.4 Tốc độ phản ứng xảy q trình khí hóa phần cacbon thiêu k ết hướng xảy trình 42 CHƯƠNG CƠ SỞ THỦY ĐỘNG VÀ CHUYỂN NHIỆT CỦA LỚP ix SƠI CĨ CÁC HẠT TRƠ 47 5.1 Vận tốc tới hạn lớp sơi trấu có hạt trơ 47 5.2 Vận tốc theo 47 5.3 Các trình chuyển nhiệt lớp sơi trấu có hạt trơ 48 5.3.1 Chuyển nhiệt khí hạt 48 5.3.2 Chuyển nhiệt dòng hạt trơ vật thể dòng 49 5.3.3 Đường kính hạt lớp độ xốp hạt lớp 49 5.3.4 Chuyển nhiệt vật thể có kích thước nhỏ 50 5.3.5 Ảnh hưởng độ xốp tầng sôi đến chế độ trao đổi nhiệt 51 CHƯƠNG BỐ TRÍ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 53 6.1 Yêu cầu hệ thống thiết bị thí nghiệm 53 6.2 Hệ thống thí nghiệm gồm có 55 6.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống thiết bị thí nghiệm khí hố trấu khơng khí ẩm 55 6.4 Mơ tả hoạt động hệ thống thí nghiệm 57 6.5 Tính tóan thơng số ngun liệu kích thước chi tiết thiết bị thí nghiệm 58 CHƯƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH THỐNG KÊ MƠ TẢ Q TRÌNH KHÍ HĨA TRẤU BẰNG LỚP SƠI CĨ CÁC HẠT TRƠ 61 7.1 Thiết lập mô tả thống kê: 61 7.2 Tiến hành thực nghiệm khí hố trấu 68 7.2.1 Chuẩn bị mẫu 68 7.2.2 Chuẩn bị hệ thống thí nghiệm 69 7.2.3 Tiến hành thực nghiệm thơng số cho mơ hình thống kê 69 7.2.4 Kết thực nghiệm 70 7.3 Tính tóan hệ số mơ tả thống kê 71 7.4 Tìm giá trị tối ưu q trình khí hóa trấu lị tầng sơi tuần hồn có hạt trơ 78 7.5 Hiệu suất cao q trình khí hóa: 81 7.6 Thất thóat nhiệt độ xác công thức: 81 CHƯƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH VẬT LÝ MƠ TẢ Q TRÌNH KHÍ HĨA TRẤU BẰNG LỚP SƠI CĨ CÁC HẠT TRƠ 85 8.1.Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chuyển chất khí hóa trấu 95 Bảng 8-7 Số liệu tính tóan từ số liệu thực nghiệm mơ hình vật lý I M (kg/h) 0,14439 0,149292 0,273119 D (m 2/s) 0,00128347 0,00132704 0,00242773 0,386707 0,234134 0,0034374 0,0020812 Từ số liệu thí nghiệm tính chuẩn số theo công thức (8-7): Pr’= (8-11): π8 = D = (8-8): M (8-19): r Re= d h π2 = m d h2 Riêng cơng thức tính chuẩn số Stanton chuyển khối (8-6): St’= khơng thể tính trực tiếp từ số liệu thực nghiệm Việc tính chuẩn số St’ phải thông qua dẫn giải từ mối quan hệ chuyển khối sau: Từ phương trình chuyển khối tuân theo định luật Fick áp dụng cho trường hợp khuếch tán phân tử [75], [84], [86] cho công thức lượng chất vận chuyển đơn vị diện tích, đơn vị thời gian: i= D dC' = D n o (8-27) C n Áp dụng cho trường hợp chuyển chất cho pha bên ngòai: i= D C c' n D C 'c C c' , n = c( C c , n ' C c' ) (8-28) c Trong đó: C: [kg/kg] Phần khối lượng chất phân tán đơn vị khối lượng pha rắn chứa chất C’: [kg/m3] Nồng độ chất phân tán pha rắn, tính đơn vị thể tích 96 Cc’ : [kg/m3] Nồng độ chất phân tán bên ngòai pha rắn Cc,n’ : [kg/m3] Nồng độ chất phân tán mặt pha rắn i: [kg/(m2.s)] c: c = Mật độ dòng chất [m/s] Hệ số chuyển khối từ pha rắn kg m s.( kg ) m3 = [m/s]: Biểu thị cho lượng chất chuyển qua đơn vị diện tích bề mặt phân chia pha đơn vị thời gian hiệu nồng độ dòng nồng độ bề mặt pha rắn đơn vị H ệ số chuyển khối c hệ số động học cần thiết cho việc tính tốc độ chuyển khối, song khơng thể đo trực tiếp hệ số chuyển khối c được, tính thơng qua chuẩn số Staton Như vấn đề thực nghiệm lấy số liệu để tính tóan chuẩn số Stanton, xây dựng mơ hình vật lý mơ tả chế độ chuyển khối, cấp nhiệt lị tầng sơi có hạt trơ : [m/s] Vận tốc khí thân lị Ctr’ : [kg/m3] Mật độ trấu đáy lò Vlo : [m3] Thể tích lị V: [m3/s] Lưu lượng khơng khí cấp vào đáy lò h: [m] Chiều cao lò : [m /kg] M: [kg/s] : [m] F: [m2] Diện tích chuyển khối riêng Lượng trấu tham gia phản ứng Đường kính lị Diện tích chuyển khối trấu lị Mật độ dịng chất q trình khí hố đơn vị thể tích lị biểu thị qua quan hệ: i= c Ctr’ Từ (8-29) suy c =i/ (8-29) Ctr’; thay giá trị vào phương trình (8-6) có: 97 St’= (8-30) i = ' tr C Mặt khác, quan hệ mật độ dòng chất lượng vật chất chuyển, diện tích bề mặt chuyển chất thể qua biểu thức: i= M/F (8-31) Diện tích chuyển pha biểu thị qua đẳng thức: F= Ctr ’ Vlo (8-32) Thế (8-32) vào (8-31) vào (8-30) có: St’= Thay Ctr’= M/V có: St’= M.V M Vlo = M = ' M ' ' F C tr Ctr Vlo Ctr V2 M.Vlo ( / 4) M 2.h.( / ) Thay V= /4; Vlo = h ./4 có: St’= Giản ước đẳng thức cơng thức tính chuẩn số chuyển khối: St’= c / = (8-33) M .h.4 Trong phương trình (8-33), vế phải gồm đại lượng đo, tra; chuẩn số Stanton hồn tịan tính Các số liệu đưa bảng 8-7 Giá trị St’ ứng với trường hợp thí nghiệm với kích thước hạt, lưu lượng hạt, vận tốc khí, khác thể cột St’ bảng 8-8 Bảng 8-8 Các chuẩn số đồng dạng: St' Re Pr' 0,548014871 2,099220992 208767,5699 0,095015943 1454,545455 0,605737546 3,329720356 106558,4471 0,099318532 1527,272727 0,393191089 6,456820016 50746,70146 0,046174909 1928,374656 0,306929665 12,4453087 19779,91175 0,029920871 1822,916667 0,543149397 14,05152225 14205,98681 0,058620158 1917,808219 98 Thay số từ b ảng 8-8 vào hệ phương trình (8-24) hệ phương trình mới: -0,2612 =α 1.0,3220 + α 2.5,320 - α 6.1,02 + α8 3,162 +lgC5’ -0,2177 =α 1.0,5224 + α 2.5,028 - α 6.1,00 + α8 3,183 +lgC5’ -0,4054 =α 1.0,810 + α 2.4,705 - α 6.1,33 + α8 3,285 +lgC5’ -0,5130 =α 1.1,0950 + α 2.4,296 - α 6.1,52 + α8 3,260 +lgC5’ -0,2650 =α 1.1,1477 + α 2.4,152 - α 6.1,23 + α8 3,282 +lgC5’ (8-34) Ma trận tương ứng: 0,322 5,320 -1,022 3,163 1,000 0,522 0,810 5,028 4,705 -1,003 -1,336 3,184 3,285 1,000 1,000 1,095 4,296 -1,524 3,261 1,000 1,148 4,152 -1,232 3,283 1,000 Giải hệ phương trình tuyến tính ẩn số nhờ phần mềm EXEL phương pháp nghịch đảo ma trận: MA TRẬN NGHỊCH ĐẢO -99,98 118,68 19,49 14,33 -52,52 -64,12 76,26 14,20 8,70 -35,05 -15,66 19,22 2,80 -0,60 -5,76 28,50 -41,17 8,89 -14,96 18,75 268,15 -294,06 -107,06 -4,20 138,17 Kết : 1= -2,72 2= -2,72 6= -2,64 8= -2,54 lgC'5= -2,65 C'5=0,00222 Thay trở lại phương trình (8-22) ta có mơ hình cụ thể mơ tả q trình khí hóa trấu mặt chuyển chất: 99 St’=0,00222.Re-2,72 π 2-2,72 (Pr’) -2,64π 8-2,54 (8-35) Công thức cho thấy chuẩn số Re, π2 , Pr’, π8 có mức độ ảnh hưởng đến q trình khí hóa trấu vùng nhiệt độ thấp, vận tốc thấp Hệ số chuyển khối tháp tuần hoàn hạt trơ: -2,72 = 0,00222.Re m d h2 , 72 -2,64 (Pr’) , 64 r (8-36) k -2,72 = 0,00222.( d ( )2,72.(m)-2,72 ( dh2 ) 2,72.( )-2,64.(D)2,64 ( r) -2,64.( k)2,64 h) = 0,00222.( 0,08 ) (m)-2,72 ( )5,36 dh2,72 (D)2,64.( r)-2,64 (8-37) Trong đó: ν =[ m2/s ]: Độ nhớt động học dịng khí tháp =[m/s]: vận tốc dịng khí tháp m=[kg/s]: lưu lượng hạt trơ tháp =[kg/m3]: khối lượng riêng khơng khí r=[kg/m ]: khối lượng riêng hạt trơ dh=[m]: đường kính hạt trơ Dùng tương tự Colburn tìm mơ hình cụ thể cấp nhiệt: St= St’.Pr’2/3 /Pr2/3 =0,00222.Re-1,0028.π20,2148 (Pr’)-1,090 (Pr’)2/3.Pr -2/3.π80,1304 St=0,00222.Re-2.72 π2-2,72.(Pr’) -2,64.(Pr’) 0,667.Pr-0,667.π 8-2,54 St=0,00222 Re-2,72.π2 -2,72.(Pr’)-1,97 Pr -0,667.π8 -2,54 (8-38) 100 KẾT LUẬN Qua trình thực đề tài, xin rút kết luận đóng góp luận án: Luận án cơng trình nghiên cứu sử dụng lị tầng sơi tuần hồn hạt trơ để khí hóa trấu Mơ hình thí nghiệm có kết cấu đơn giản, dễ vận hành, đáp ứng yêu cầu lấy thông số cho đề tài nghiên cứu Xác định nhiệt trị khí thành phẩm thơng qua chênh lệch nhiệt độ khí trước sau cháy có ưu điểm: có kết nhanh, dễ biết hướng trình Luận án xây dựng hàm số mơ tả chênh lệch nhiệt độ khí thành phẩm (của q trình khí hố trấu) trước sau cháy vùng nhiệt độ từ 430 đến 720oC, phụ thuộc vào biến số: vận tốc khí, lưu lượng trấu, độ ẩm lưu lượng hạt trơ: yˆ =475,03-825.v +197,5.mtr+225.w-4,69.mc Trong đó: v: vận tốc dịng khí tháp phản ứng [m/s] mtr : lưu luợng khối lượng trấu tháp phản ứng [kg/h] w: độ ẩm nhiên liệu trấu [kg/kg] mc : lưu luợng khối lượng hạt trơ tháp phản ứng [kg/h] Xác định nhiệt trị lớn khí sản phẩm khí hóa trấu lị tầng sơi hạt trơ: ~10152kJ/m3 hiệu suất cao 64% Luận án xây dựng phương trình mơ tả q trình chuyển khối (thông qua chuẩn số Stanton chuyển khối) phụ thuộc vào chế độ thủy động, lưu lượng pha rắn, liên hệ cấu trúc tương quan khối lượng riêng pha: St’=0,00222.Re-2,72 π2-2,72 (Pr’) -2,64 π 8-2,54 Luận án xây dựng phương trình mơ tả q trình cấp nhiệt (thơng qua chuẩn số Stanton chuyển nhiệt) phụ thuộc vào chế độ thủy động, lưu 101 lượng pha rắn, liên hệ cấu trúc tương quan khối lượng riêng pha: St=0,00222 Re-2,72 π2-2,72.(Pr’) -1,97 Pr -0,667 π 8-2,54 Giá trị khí thành phẩm đánh giá qua nhiệt trị Để nâng cao giá trị khí thành phẩm xin đề xuất hướng nghiên cứu tiếp cho q trình hóa trấu: Nghiên cứu quy trình, cơng nghệ khí hóa trấu sử dụng khí nguyên liệu oxy nước Nghiên cứu thiết bị trao đổi nhiệt để thu hồi nhiệt để gia nhiệt cho khí nguyên liệu 102 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Trần Ngọc Tân, Nguyễn Minh Tuyển (2004) “Đặc trưng thủy động truyền nhiệt lớp tầng sơi có hạt trơ”, HÓA HỌC & ỨNG DỤNG số (28), 32-35 Trần Ngọc Tân, Hà Thị An, Nguyễn Minh Tuyển (2006) “Mơ tả q trình khí hóa trấu lớp sơi hạt trơ mơ hình vật lý” TUYỂN TẬP CÁC BÀI BÁO KHOA H ỌC Hội nghi khoa học lần thứ 20 Phân ban cơng nghệ hóa học Tiểu ban cơng nghệ hóa vơ cơ, 283-286 Nguyễn Minh Tuyển, Trần Văn Thắng, Trần Ngọc Tân (2006) “Quy họach thực nghiệm q trình hóa lý” TUYỂN TẬP BÁO CÁO HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 15 Quyển 3: khí xây dựng vật liệu xây dựng, 82-89 Trần Ngọc Tân, Nguyễn Minh Tuyển (2008) “Các mơ hình vật lý mơ tả q trình khí hóa trấu lớp sơi có hạt trơ” Tạp chí HĨA HỌC, T.46, 5A, 281-284 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Trần Ngọc Tân (2000), Nghiên cứu xác định trình trao đổi nhiệt đốt cháy trấu tháp cháy tầng sôi tuần hoàn, Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa, Hà nội, trang 43-62 [2] Bộ Nông nghiệp (7/1992) Năng lượng tái tạo nông thôn Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà nội, trang 15 [3] Viện Công nghệ sau thu họach (10/1999), Các báo cáo seminar kỹ thuật công nghệ sau thu hoạch, Thành phố Hồ Chí Minh, trang [4] Đỗ Cảnh Dương (2004), Giáo trình địa chất mỏ than, dầu khí đốt, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hànội, trang 39 [5] Phan Quang Xưng, Nguyễn Thanh Quang, Phạm Duy Vũ (2004), “Thiết kế hệ thống lò lớp sơi qui mơ thực nghiệm”, Tạp chí khoa học công nghệ nhiệt (60), trang [6] Nguyễn Minh Tuyển (2004) Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, trang 9-12, 85 [7] Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thiêm (2001), Kỹ thuật hệ thống cơng nghệ hóa học tập II, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, trang 249 [8] Nguyễn Minh Tuyển (1987), Các phương pháp triển khai công nghệ hoá học, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, trang 16-54 [9] Nguyễn Thị Liêm (1996), Nghiên cứu thu hồi sản phẩm nhiệt phân phế liệu thực vật, Luận án phó tiến sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học Bách Khoa, Hà Nội [10] Nguyễn Bin (2007), Các trình thiết bị cơng nghiệp hóa chất thực phẩm Tập 5, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, trang 226 [11] Đào Văn Lượng (1993), Giáo trình Hóa lý, Đại học Bách khoa, Thành phố Hồ Chí Minh, trang [12] Ngô thị Nga (1998), Kỹ thuật phản ứng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 104 Hà Nội, trang 59 [13] Trần thị Đà (2007), Cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học, Nhà xuất Giáo dục Việt nam, Hà Nội, trang 125 [14] Mai Xuân Kỳ, Vũ Đình Tiến (1998), Tạp chí hố học (số 34) 4B, trang 15-22 [15] Mai Xuân Kỳ, Hà Thị An, Tạ Hồng Đức (2003), Tạp chí hố học 4B (số 39), trang 15 [16] Vũ Đình Tiến (1999), Nghiên cứu lí thuyết q trình chuyển nhiệt Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách khoa, Hà nội, trang 101 [17] Mai Hữu Khiêm (1993), Giáo trình Hóa keo, Trường Đại học Bách khoa, Hồ Chí Minh, trang 58 [22] Nguyễn Hữu Tình, Lê Tấn Hùng, Phạm Thị Ngọc Yến,…-Cơ sở[18] Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Khắc Kiểm, Nguyễn Trung Dũng (2003), Lập trình Matlab, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, trang 42 [19] Tập thể tác giả (1999), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghiệp hóa chất Tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội TIẾNG ANH [20] A.A.M Daifulla, N.S Awwad, S.A El-Reefy (2004) “Purification of wet phosphoric acid from ferric ions using modified rice husk”, Chem Eng Proc, (43), trang 193-201 [21] U thet Zin, Kyi lwin (1982), Utilization of agricultural waste as fuel for produce gaz with emphasis on rice husk, FAO, Bangkok, Thailan, trang 19-21 [22] E.Cryz (1983) Producer-gas technology for rural applications, FAO, Philipine, trang 13-15 [23] IRRI (1992) Improving the well being of small area rice famers relevant Engineering technologies, P.O.Box 933.1099 Manila, Philipine [24] Zenz F A., Werl N A (1958), “A theoretical empirical approach to the mechanism of particle entraiment from fluidized bed”, AIChE, v 4, trang 472-479 105 [25] Lowery (1985), Chemistry of coal utilisation, John Wiley and Sons, New York [26] H E Klei J Sahaglan and Donald W Sundstrom (1975) “Kinetic of the Activated Carbon - Steam reaction” Ind Eng.Chem Process Des.Dev (14) trang 470 [27] C J Kirubakaran, K Krishnaiah, S K Seshadri (1991) “Experimental study of the production of activated carbon from coconut shells in a fluidized bed reactor”, Ind Eng Chem Res (30), trang 2411-2416 [28] J.R Grace, G Sun (1991) “Influence of particle size distribution on the performance of fluidized bed reactors”, Can J Chem Eng (69), trang 1126-1134 [29] D Shi, R Nicolai, L Reh (1998) “Wall- to- bed heat transfer in circulating fluidized beds”, Chem Eng Proc., (37), trang 287-293 [30] J Adanez, L.F de Diego, P Gayan, L Armeto, A Cabanillas (1995), “A model for prediction of carbon combustion effeciency in circulating fluidized bed combustors”, Fuel, (74), trang 1049-1056 [31] D Gauthier, S Zerguerras, G Flamant (1999) “Influence of particle size distribution of powders on the velocities of minimum and complete fluidization”, Chem Eng J (74) trang 181-196 [32] Ross I B., Davidson J F (1981) “Coal burning”, Trans Ind Chem Eng., (v.59), trang 108 - 114 [33] Robert J Klee, Michael E Coltrin, Peter Glarborg (2004), “Distribute solid in fluidized bed”, Chem Eng Proc (43), trang 187-192 [34] Year-Round (1963), Rice cultivation- The Asia foundation, trang 10 [35] Hanono F, E.Lerner (1978), “Adsorption of NO and NO2 on charcoal between 195 and 300o K” J.of Catalysis (31), trang 398 [36] Chihara, K, Matsui I, Smith J- M (1981) “Steam - Carbon reaction kinetics” AIChE Jornal (27), Trang 220-225 [37] Strickland Constable R.F., (1953), “The kinetic of the oxydation of carbon” J Chim Phys.(34), trang 322-327 [38] S Friedrich, D Gelbin (1985), “A simple mathematical model describing 106 the activation of carbon” Chem Eng Process, (19), trang 143 – 149 [39] Y.Nakano, T.Kato and K.Suzuki (1991), “Micropore structure and intrapore diffusion of oxygen and nitrogen in a molecular sieving carbon”, J Chem Eng J (24), trang 476 -483 [40] Makhorin K.E Khinkis P.A., (1984), Symposium on heat and mass transfer in fixed and fluidized beds, Dubrovnik, Whashington, D.C.: Hemisphere Publ., trang 1-11 [41] K.-D Henning J Degel (1990) “Activated Carbon for Solvent Recovery”, Meeting of the European Rotogravure Association Engineers Group Mulhouse/ France 20/21 March ,1990 [42] Mai Xuan Ky, Ta Hong Duc, Pham Ngoc Anh (2005), “Investigation on activationof cononutshell charcoal with steam and determination of kinetic model of reaction” RSCE – 2005 (Regional Symposiump on Chemical Engineering), Chemical Engineering Vol.2, trang 185–193 [43] Zenz F A Othmer D F (1960), Fluidization and fluid particle systems, Reinhold, N Y., trang 513 [44] Xianghai Meng, Chunming Xu, Jinsen Gao, Qian Zhang (2004) “Effect of catalyst to oil weight ratio on gaseous product distribution during heavy oil catalytic pyrolysis”, Chem Eng Proc (43), trang 965-970 [45] D.M.Etter (1993), Engineering problem solving with Matlab pratice, Hall International, Inc, trang 84-92 [46] Koto, K.Matsuara K (1980), “The thermal generation of spent activated carbon”, Chem Eng of Japan (13), trang 214-219 TIẾNG PHÁP [47] Fournol A B., Bergounon M A Baker C G I., Nazemi A (1973), La fluidisation et ses Applications, Societe Chimie Industrielle, Toulouse, trang 147 107 TIẾNG ĐỨC [48] E Klose und W.Heschel (1987), “Zur Eignung von Braunkohlenkoksen fur die Aktivkohleherstellung“ Chem Technik (39), trang 70-74 [49] Hamut-v-Kiele, E Baeder (1980) Aktivkohle und ihre industrielle Anwendung, Ferdinand-enke Verlag, Stuttgart, trang 62-63 TIẾNG NGA [50] Н.И Лауров (1986) Пeрспетивии pазвития газовой промыщленности в CCCP, Химия, Москва, trang – [51] П Н Галущко (1961), Изледвание кинетики реакции C+H2O при низких температyрех, Химия, Москва, trang 43 – 46 [52] Г.Н.Макарова и Г.Д.Харламповича (1986), Химическая технология твердых горючих ископаемых, Химия, Москва, trang 384 [53] Cосца М Х., Коцэбуков Н Б С (1968), “Опредение дипазона сyществования кипящего слоя”, -ИФЖ, т ХV,(№ 1), trang 73-78 [54] А.И.Cкобло (1982), Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехиимческой промыщленности, Химия, Москва, trang 534 [55] И.П Мухлелова (1986), Расчёты аппаратов кипящего слоя, Химия, Ленинград, trang 217- 242 [56] Н.Б Kондуков (1972), Печь для oбжигa известняка KC-1000-1 Прокопский Минчермет УССР, ДонНИИчермет, trang 200 [57] Ахундов А А Петрихина Г А , Поликовская А И (1975), Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов, Строиздат, Москва trang 248 [58] Романков П Г., Ращковская Н Б (1968), Сушка в кипящем слое Химия, Москва, trang 288 [59] А.И Плановский (1979), Сушка дисперсных материалов в хиимческой промыщленности, Химия, Москва, trang 185-189 [60] М.Ш Исламов (1969), Печи в хиимческой промыщленности, Химия, 108 Ленинград, trang 76 [61] А И Астахов (1982), Химия, Выщая Школа, Киев, trang 200 [62] Кригман Л.Е Баскаков А П (1965), “Проблемы киниетики и катализа” Газовая пром., (Nо1), trang 29-31 [63] Н.И Смоловский (1981), Теплотехнка и гидравлика коксовых печей, Химия, Москва, trang 11 [64] Л.А Николаев (1981), Физическая химия, Химия, Москва, trang 140 [65] М.Х.Карапетянц (1985), Bведeние в теорю химических процессов, Выщая Школа, Москва, trang 82 [66] Л.М.Батунер (1960), Математикие методы в химической техникe, Выщая Школа, Москва, trang 96 [67] Аэров М.Э., Тодес О М (1968), Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем, Химия, Ленинград, trang 512 [68] Гельп epин Н И., Айнштейн В Г, Квa шa В Б (1864), Основы техники псевдоoжижения, Химия, Москва, trang 288 [69] Влaдимиров А И., Шавpuн М А.(1973), “Процессы в кипящем слое”, Химия и техлоногия топлив и масел, (, № 10), trang 39-41 [70] Myхленов И П., Анoхин В Н., Проскуяков В А (1978), Катализ в кипящем слое, Химия, Ленинград, trang 232 [71] Кунии Д., Левеншпинль О (1976), Промыщленное псевдоожижение, Химия, Москва, trang 447 [72] Дэвидсoн И Ф., Харрисон Д (1965), Псевдоожижение твердых частиц, Химия, Москва, trang 184 [73] И.Ф Дэвидсона, Д Харрисона (1974), Псевдоожижение Химия, Москва, trang 728 [74] Лева М (1961), Псевдоожижение, Гостоптехиздат, Москва, trang 400 [75] Рождественский О И., Вяликова Л.Г., Барабанова Г.Г (1977), -Изв вузов, Химия и хим.технол., , т ХХ, (№ 7), trang 12-34 109 [76] В И Мяснисков (1978) Механика многокомпонентных сред в техлоногических процессах, Наука, Москва, trang 87 [77] Р.Б Розенбаум., О.М Тодес (1957), “Нестадионарные процессы в катализе” - ДАН СССР, , T 115, (No 3), trang 504-507 [78] Зародский С С (1971), Высокотемпературные установски с псевдоожиженным слоем, Энергия, Москва, trang 328 [79] Буеич Ю А., Минаев Г А (1984), Стpуиное пcевдоожижение Химия, Москва, trang 136 [80] Н.Б Kондуков (1961), “Псевдоожижение твердых частиц” _ ИФЖ, T o 4, (N 3), trang 31-38 [81] И.М Разумов (1964), Пcевдожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов, Химия, Москва, trang 160 [82] Тодес О М., Цитович О Б (1981), Aппараты с кипящим зернистым слоем, Химия, Ленинград, trang 296 [83] И.М Разумов (1981) Пневмо и гидротранспорт в теорю химической, Химия, Москва, trang 155 [84] С.П Рудобашта (1980), Массопреренос в системах с твёрдый фазой, Химия, Москва, trang 22 [85] А.Г Касакин (1961), Основные процессы и аппараты хиимческой техлоногий, Государственное Научно-техническое издательство Химическои литературы, Москва, trang 476 [86] Ю.К.Моноканов (1979), Процессы нефтергазопереработки, Химия, Москва, trang 221 и аппараты ... [59] nghiên cứu chế độ chuyển khối, chuyển nhiệt tác giả [33] nghiên cứu phân bố hạt thiết bị vận chuyển dạng ống đứng Các kết nghiên cứu cơng cụ tích cực cho việc nghiên cứu khí hóa trấu lị tầng. .. 47 5.3 Các trình chuyển nhiệt lớp sơi trấu có hạt trơ 48 5.3.1 Chuyển nhiệt khí hạt 48 5.3.2 Chuyển nhiệt dòng hạt trơ vật thể dịng 49 5.3.3 Đường kính hạt lớp độ xốp hạt lớp 49... PHẦN II NGHIÊN CỨU, THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ CHƯƠNG CÁC PHẢN ỨNG, ĐIỀU KIỆN CƠNG NGHỆ VÀ HƯỚNG Q TRÌNH XẢY RA KHI KHÍ HÓA TRẤU 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình khí hóa trấu Trấu nhiên liệu rắn nhiệt