Cải thiện chất lượng độ sạch và nhiệt trị sản phẩm nhiên liệu khí của công nghệ khí hóa trấu theo kiểu updraft dựa trên khảo sát tối ưu các tác nhân khí hóa gasification agent xúc tác và công nghệ làm sạch

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ “CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG (ĐỘ SẠCH VÀ NHIỆT TRỊ) SẢN PHẨM NHIÊN LIỆU KHÍ CỦA CƠNG NGHỆ KHÍ HỐ TRẤU THEO KIỂU UPDRAFT DỰA TRÊN KHẢO SÁT TỐI ƯU CÁC TÁC NHÂN KHÍ HỐ “GASIFICATION AGENT”, XÚC TÁC VÀ CƠNG NGHỆ LÀM SẠCH” Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trường Đại học Bách Khoa- ĐHQG, HCM Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS GVC Hồng Minh Nam Thành phố Hồ Chí Minh - 2017 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ “CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG (ĐỘ SẠCH VÀ NHIỆT TRỊ) SẢN PHẨM NHIÊN LIỆU KHÍ CỦA CƠNG NGHỆ KHÍ HOÁ TRẤU THEO KIỂU UPDRAFT DỰA TRÊN KHẢO SÁT TỐI ƯU CÁC TÁC NHÂN KHÍ HỐ “GASIFICATION AGENT”, XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ LÀM SẠCH” Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS GVC Hồng Minh Nam Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Thành phố Hồ Chí Minh – 2017 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ “CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG (ĐỘ SẠCH VÀ NHIỆT TRỊ) SẢN PHẨM NHIÊN LIỆU KHÍ CỦA CƠNG NGHỆ KHÍ HỐ TRẤU THEO KIỂU UPDRAFT DỰA TRÊN KHẢO SÁT TỐI ƯU CÁC TÁC NHÂN KHÍ HỐ “GASIFICATION AGENT”, XÚC TÁC VÀ CƠNG NGHỆ LÀM SẠCH” MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 14 i Giới thiệu chung biomass, cơng nghệ khí hố hướng nghiên cứu 15 ii Tình hình nghiên cứu giới cơng nghệ khí hố 18 iii Tình hình nghiên cứu nước cơng nghệ khí hoá 23 iiii Hướng nghiên cứu cơng nghệ khí hố mục tiêu cần giải đề tài 24 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 27 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THIẾT BỊ KHÍ HĨA KIỂU UPDRAFT CHO NGUYÊN LIỆU TRẤU 28 1Tổng quan nguồn nguyên liệu Biomass 29 1.1.1 Khái niệm 29 1.1.2 Thành phần biomass 29 1.2 Các q trình chuyển hóa biomass.[22] 30 1.3 Vai trò biomass công nghiệp lượng 31 1.4 Hiện trạng sử dụng biomass Việt Nam giới 33 1.5 Tình hình sản xuất lúa gạo VN 34 1.6 Trấu ứng dụng 35 1.6.1 Khái niệm, thành phần trấu 35 1.6.2 Nhiệt trị [12] 37 1.6.3 Phương pháp thu hồi lượng từ vỏ trấu 38 1.7 Q trình khí hóa (Gasification) ứng dụng cho nguyên liệu biomass 45 1.7.1 Giới thiệu chung 45 1.7.2 Cơ sở khoa học kết nghiên cứu q trình khí hóa 48 1.7.4 Hạn chế cơng nghệ khí hóa cần triển khai nghiên cứu 62 1.7.5 Hướng nghiên cứu cải thiện hạn chế cơng nghệ khí hố biomass 63 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ KẾT QUẢ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PILOT CÔNG SUẤT KG TRẤU /MẺ (TỐI THIỂU) 64 2.1 Quy trình thiết kế thiết bị khí hố 65 2.2 Tính thơng số q trình khí hóa trấu 66 2.3 Phương trình cân vật chất (cân khối lượng) 67 2.4 Phương trình cân lượng 68 2.5 Tính kết cấu hệ thống khí hóa 70 2.5.1 Đường kính thiết bị phản ứng 70 2.5.2 Chiều cao buồng phản ứng 71 2.5.3 Tốc độ khơng khí 71 2.5.4 Trở lực dịng khí 71 2.5.5 Tính đường ống 72 2.6 Tính thiết bị phụ 73 2.6.1 Thùng chứa tro 73 2.6.2 Tính quạt thổi khơng khí 74 2.6.3 Tính thiết bị ngưng tụ 74 2.7 Thực nghiệm chế tạo hệ thống thiết bị 78 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG TÁC NHÂN KHÍ HĨA ĐẾN HIỆU SUẤT KHÍ HĨA, THÀNH PHẦN KHÍ TỔNG HỢP 83 3.1 Điều kiện thực nghiệm: 84 3.1.1 Hệ thống pilot triển khai thực nghiệm 84 3.1.2 Quy trình triển khai thực nghiệm 86 Phương pháp tính tốn : 87 3.2 Kết nghiên cứu khảo sát hiệu ứng tác nhân khí hố 89 3.2.1 Tác nhân khảo sát khí trơ (Nitơ) 89 3.2.2 Tác nhân khảo sát khơng khí 94 3.2.3 Tác nhân khí hố nước 98 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG XÚC TÁC CHO CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA THEO KIỂU UPDRAFT 102 4.1 Cơ sở lý thuyết chọn lựa xúc tác cho công nghệ khí hóa kiểu updraft 103 4.2 Nghiên cứu tổng hợp xúc tác 104 4.2.1 Chọn lựa nguồn nguyên liệu tổng hợp 104 Dolomite 104 Bentonite 105 4.2.2 Phương pháp chuẩn bị xúc tác 106 4.2.3 Các phương pháp phân tích mẫu xúc tác 110 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA XÚC TÁC 112 5.1 Phương pháp sử dụng nghiên cứu thử nghiệm hiệu ứng xúc tác 113 5.1.1 Hệ thống thiết bị thử nghiệm 113 5.1.2 Phương pháp đo đạc tính tốn ứng dụng nghiên cứu thử nghiệm 113 5.1 Kết thử nghiệm 116 5.1.1 Thử nghiệm xúc tác Bentonite 116 5.2 Xúc tác Ni/γ-Al2O3 127 5.2.1 Khảo sát hoạt tính xúc tác Ni/γ-Al2O3 127 5.2.2 Khảo sát hàm lượng xúc tác/nguyên liệu 133 5.2.3 Kết hợp xúc tác Ni/yAl2O3 tác nhân nước 136 5.3 Thử nghiệm xúc tác dolomite 139 5.3.1 Khảo sát thực nghiệm ảnh hưởng hàm lượng xúc tác dolomite 139 5.3.2 Điều kiện thí nghiệm 140 5.3.3 Khảo sát thành phần khí tổng hợp 140 5.4 Thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng hỗn hợp xúc tác dolomite bentonite 150 5.4.1 Điều kiện thí nghiệm 151 5.4.2 Khảo sát thành phần khí tổng hợp 151 5.5 Kết luận 159 CHƯƠNG 6: THỬ NGHIỆM TRÊN HỆ THỐNG KHÍ TƯƠNG TỰ TRONG DỰ ÁN JICA JST HCMUT TẠI THÁI MỸ, CỦ CHI, TP HỒ CHÍ MINH VÀ KẾT QUẢ 161 6.1 Mô tả hệ thống thử nghiệm 162 6.2 Thuyết minh quy trình 162 6.3 Phương pháp kiểm tra hiệu chuyển hóa sang điện khí sản phẩm 164 6.4 Kết thử nghiệm 165 CHƯƠNG 7: QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI CƠNG NGHỆ KHÍ HỐ VÀO THỰC TIỄN 168 7.1 Quy trình thiết kế cơng nghệ khí hố 169 7.1.1 Giới thiệu: 169 7.1.2 Quy trình thiết kế cơng nghệ thiết bị khí hố 169 7.1.3 Kết luận 172 7.2 Đánh giá khả triển khai cơng nghệ khí hố thực tiễn Việt nam 173 7.2.1 Đánh giá số nguồn nhiên liệu biomass 173 7.2.2 Đánh giá khả triển khai cơng nghệ khí hoá 176 7.2.3 Kết luận 179 CHƯƠNG 8: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 180 8.1 Kết đạt đề tài nghiên cứu 181 Các sản phẩm khoa học 187 Sản phẩm dạng 1: 187 Sản phẩm dạng 2: 190 8.3 Tác động kinh tế, xã hội môi trường 190 CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 192 9.1 Kết luận 193 9.2 Kiến nghị 195 TÀI LIỆU THAM KHẢO 196 DANH MỤC BẢNG Bảng I.1 Hiệu suất sản phẩm thành phần khí sản phẩm khí hóa [17] 22 Bảng 1.1: Thành phần số loại sinh khối [24] 29 Bảng 1.2: Các nguồn lượng giới [8] 32 Bảng 1.3: Các nguồn biomass Việt Nam 35 Bảng 1.4: Thành phần chất vỏ trấu [ 25] 37 Bảng 1.5: Nhiệt trị số loại sinh khối Việt Nam [25] 37 Bảng 1.6: Chi phí, hiệu suất nguồn lượng 42 Bảng 1.7: Thành phần tar 52 Bảng 2.1: Bảng thành phần trấu (%wt) 66 Bảng 2.2: Các thông số cho thiết bị ngưng tụ 75 Bảng 2.3 Tóm tắt thơng số tính tốn 77 Bảng 3.1: Mơ tả mơ hình thiết bị pilot khảo sát hiệu ứng tác nhân khí hố 85 Điều kiện khảo sát tác nhân khí hố: 88 Bảng 3.2 Khảo sát điều kiện nhiệt độ phản ứng môi trường khí trơ N2 88 Bảng 3.3 Chuyển đổi lưu lượng khơng khí sử dụng tỷ lệ cân 88 Bảng 3.4 Khảo sát phản ứng với tác nhân khơng khí 89 Bảng 3.5 Điều kiện khảo sát phản ứng tác nhân nước 89 Bảng 3.7 Thành phần khí sản phẩm điều kiện nhiệt độ khác với tác nhân khí hố N2 89 Bảng 3.8 Mối tương quan phân đoạn sản phẩm với lưu lượng không khí 94 Hình 3.5: Mối tương quan lưu lượng khơng khí sử dụng với khối lượng sản phẩm 95 Bảng 3.10: Hiệu suất sản phẩm khí hố theo lưu lượng tác nhân nước 98 Bảng 3.11: Thành phần khí sản phẩm lưu lượng nước sử dụng 99 Bảng 5.1: Điều kiện phản ứng khảo sát ảnh hưởng bentonite 116 Kết thử nghiệm: 116 Bảng 5.2: Ảnh hưởng xúc tác bentonite nước lên thành phần sản phẩm(%wt) 116 Bảng 5.4 Điều kiện phản ứng với hàm lượng xúc tác/nguyên liệu khác 120 Bảng 5.5 Kết khảo sát tối ưu hàm lượng xúc tác/nguyên liệu ( %wt) 120 Bảng 5.6 Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác bentonite nguyên liệu (%v) 121 Bảng 5.7 Điều kiện phản ứng kết hợp bentonite tác nhân nước 124 Bảng 5.8 Kết khảo sát kết hợp bentonite nước ( %wt) 124 Bảng 5.9 Sự thay đổi thành phần khí kết hợp bentonite nước (%v) 125 Bảng 5.10 Điều kiện phản ứng khảo sát xúc tác Ni/γ-Al2O3 127 Bảng 5.11 Kết khảo sát hoạt tính xúc tác Ni/γ-Al2O3 (%wt) 128 Bảng 5.12 Kết thành phần khí khí sản phẩm (%v) 130 Bảng 5.13 Kết đo BET vật liệu xúc tác γ-Al2O3 Ni/ γ-Al2O3 , m2/g 132 Bảng 5.14 Điều kiện phản ứng khảo sát hàm lượng xúc tác nguyên liệu 133 Bảng 5.15 Sự thay đổi thành phần sản phẩm khảo sát hàm lượng xúc tác/nguyên liệu ( %w) 133 Bảng 5.16 Sự thay đổi thành phần khí sảo sát hàm lượng xúc tác / nguyên liệu (%v) 134 Bảng 5.17 Điều kiện thí nghiệm kết hợp xúc tác Ni/γ-Al2O3 nước 136 Bảng 5.18 Sự thay đổi thành phần sản phẩm kết hợp tác nhân nước xúc tác Ni/γ-Al2O3 (%wt) 137 Bảng 5.19 Sự thay đổi thành phần khí kết hợp tác nhân nước xúc tác Ni/γ-Al2O3 (%v) 137 Nội dung 9: Xây dựng phương pháp đánh - Phân tích số liệu hiệu giá khả triển khai ứng dụng công kinh tế cơng nghệ khí hóa nghệ khí hóa thơng qua yếu tố trấu từ kết nghiên cứu Hiệu độ chọn lọc trình - Phân tích khả triển khai chuyển hóa Việt Nam ứng dụng cơng Chi phí vận hành thơng qua yếu tố nghệ khí hóa vấn đề sản tác nhân khí hóa xuất lượng từ trấu Đánh giá chung hiệu khả triển khai quy mô lớn vào công nghiệp sản xuất Nội dung 10: Báo cáo tổng hợp Báo cáo tổng hợp: Quy trình thiết kế hệ thống khí hóa Quy trình thiết kế cơng nghệ trấu kiểu updraft tham số vận hành khí hóa trấu theo kiểu updraft tối ưu nguyên liệu trấu có sử dụng tối ưu có sử dụng xúc tác xúc tác Kết đánh giá tính hiệu Phương pháp đánh giá khả triển kinh tế công nghệ từ khai thông qua hiệu chuyển hóa kết nghiên cứu lĩnh lượng chi phí vận hành vực khí hóa trấu để sản xuất Khả triển khai vào thực tiễn Việt lượng (Nhiệt, điện) Nam Đánh giá khả ứng dụng vào thực tiễn Việt Nam 186 Các sản phẩm khoa học Sản phẩm dạng 1: TT Tên sản Số Chỉ tiêu kinh tế Số lượng đạt phẩm lượng - kỹ thuật Ghi ( đăng ký) Công suất tối thiểu 5kg trấu/mẻ Vận hành liên Hệ thống khí hóa trấu theo Updraft có sử dụng xúc tác, quy mô pilot Sản phẩm đạt mẻ đáp ứng Hiệu suất khí 01 tiêu kinh tế hoá kỹ thuật đề tương đương với cơng kiểu tục theo 01 nghệ nước ngồi: - Độ chọn lọc cho sản phẩm khí, cụ thể thành phần Hydro, CO, hydrocarbon cao:(Tỷ lệ H2+CO+ CnHm sản phẩm 187 khí 40-50% V min) - Tỷ lệ H2/CO=0.5-1 - Hiệu suất khí hố tối thiểu 80% (tính theo phần trăm chất hữu nguyên liệu trấu ban đầu) Quy trình thiết kế Ứng dụng cơng nghệ khí hóa trấu theo kiểu quy mơ Tiếp 01 Updraft có cận với 01 trình độ khoa học cơng nghệ giới hệ không ứng thống Sản phẩm đạt đáp ứng tiêu kinh tế kỹ thuật đề khí hóa trấu dụng xúc tác Xúc 0.5 tác ứng dụng khí hố trấu 01 kg dạng viên dạng Sản phẩm đạt bột, có khả đáp ứng triển khai ứng 01 tiêu kinh tế dụng cao, hoàn kỹ thuật đề 188 tồn sản xuất nước Khả ứng dụng thực tế cao Hàm lượng tar giảm 30-50% so Quy trình với cơng nghệ khí hóa có khí hóa khơng xúc tác có xúc tác làm thiết bị sản phẩm Sản phẩm khí khí quy trình: đạt tiêu chuẩn 01 ứng dụng vận làm nhiên hành ổn định liệu cho cho máy động điện từ KW máy phát (thiết bị có sẳn điện phát hệ thống pilot thuộc dự án JICA JST Thái Mỹ Củ Chi) 01 Khả ứng dụng thực tế cao Hàm lượng tar giảm 50% so với cơng nghệ khí hóa khơng có xúc tác thiết bị Sản phẩm khí quy trình: ứng dụng vận hành ổn định cho máy phát điện thống thuộc pilot dự án JICA JST Thái Mỹ Củ Chi Hệ thống phát tương tự 189 hệ điện Sản phẩm dạng 2: TT Tên tài liệu Số lượng Sơ lượng ( đăng (đạt được) Ghi ký) Bài Báo khoa học đăng tạp chí khoa học hội 02 02 01 báo cáo Hôi thảo Quốc tế thảo khoa học nước Đào tạo Thạc sỹ 01 Đào tạo Kỹ sư 01 01 Đang chuẩn bị bảo vệ 02 Vượt Giải pháp hữu ích Giấy chấp nhận kỹ thuật ứng dụng đơn hợp lệ xúc tác thiết bị 01 Cục sở Hữu Trí khí hoá kiểu updraft Tuệ Việt Nam cho nguyên liệu trấu 8.3 Tác động kinh tế, xã hội môi trường Với xu hướng thực trạng vấn đề lượng nước giới Việt nam bước giảm thiểu tối đa phụ thuộc vào ượng hoá thạch dầu mỏ, tiềm kiếm nguồn lượng mới, lượng tái tạo nhằm góp phần xây dựng chiến lược lượng bền vững cho phát triển kinh tế bền vững Một định hướng cho giải pháp lượng lượng từ biomass nước có nơng nghiệp phát triển Việt Nam Tuy nhiên hạn chế kỹ thuật cơng nghệ để chuyển hố biomass thành nguồn lược thơng 190 qua đường khí hố hạn chế cần tiếp tục nghiên cứu để triển khai vào ứng dụng thực tiễn sản xuất Vấn đề đặt để giải hạn chế cơng nghệ khí hố chất lượng sản phẩm nhiên liệu khí giảm tar đề tài nghiên cứu cách có khoa học thu kết đáng tin cậy Kết nghiên cứu (trong khng khổ đề tài nghiên cứu) có ý nghĩa lớn định hướng phát triển nhiên liệu để sản xuất lượng từ nguồn biomass Việt Nam Kết nghiên cứu sở khoa học có ý nghĩa thực tiền lớn để làm sở cho việc triển khai tiếp tục hồn thiện cơng nghệ khí hoá vào ứng dụng thực tiễn dựa kết khoa học nghiên cứu trước Việt Nam Và triển khai, việc sản xuất lượng từ biomass đóng góp lớn cho định hướng từ bước xây dựng lượng bền vững Việt Nam tương lai Bên cạnh đó, việc ứng dụng kết để triển khai tiếp tục vào thực tiễn góp phần lớn việc giảm thiểu tối đa ô nhiễm môi trường lĩnh vực sản xuất nông nghiệp Việt nam mà thực trạng diễn sử dụng khơng hợp lý xử lí, đưa mơi trường lượng biomass thu từ trình sản xuất Sử dụng hiệu biomass nâng cao hiệu kinh tế từ hoạt động sản xuất nông nghiệp Việt Nam Kết khoa học đề tài xây dựng phương pháp triển khai đơn giản, vật liệu hố chất có sẳn, giá thành rẻ, nâng cao hiệu kinh tế từ cơng nghệ khí hố để sản xuất nhiên liệu khí hồn tồn áp dụng thử nghiệm vào hệ thống khí hố hoạt động ứng dụng cho dự án sản xuất điện từ nguyên liệu trấu Việt nam 191 CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 192 9.1 Kết luận Đề tài nghiên cứu triển khai hoàn thiện theo nội dung đề theo thuyết minh ban đầu Sản phẩm nghiên cứu đạt vượt so với yêu cầu Về kết nghiên cứu khoa học, đề tài triển khai theo quy trình nghiên cứu theo hướng ứng dụng Các nghiên cứu triển khai phịng thí nghiệm phát triển hệ thống quy mô pilot, bước tiệm cận để tiến hành hoàn thiện kết nhằm ứng dụng vào thực tiễn công nghiệp sản xuất lượng từ biomass Các nội dung nghiên cứu thực đầy đủ đảm báo có sở khoa học thực nghiệm: - Xây dựng cách tổng quát sở lí thuyết, sở khoa học, kết nghiên cứu giới phương pháp khí hóa dựa tài liệu Kết có ý nghĩa lớn việc xác lập sở khoa học để thực trinh thiết kế, chế tạo triển khai thực nghiệm q trình khí hố ngun liệu trấu - Kết khảo sát vai trò hiệu loại tác nhân khí hố đến q trình Kết cho thấy việc sử dụng tác nhân nước có hiệu q trình làm giàu khí hydro nhiên liệu khí Kết hàon toàn phù hợp với nghiên cứu trước có sở khoa học phản ứng q trình khí hố theo kiểu steam reforming Bên cạnh đó, nghiên cứu khảo sát thành cơng việc phối hợp tác nhân khí hố nước xúc tác, loại vật liệu chọn lựa dạng khống thiên nhiên có sẳn Việt Nam Việc kết hợp 02 tác nhân có tác động rỏ ràng đến hiệu suất khí hố mức độ giàu hydro nhiên liệu khí hố - Các nghiên cứu thử nghiệm hệ thống pilot để tìm kiếm điều kiện tối ưu cho q trình khí hố triển khai thực Kết cho thấy rằng: 193 + Bentonite dạng khống (thơ) hồn tồn sử dụng làm xúc tác cho q trình khí hố Việc sử dụng bentonite phương pháp trộn lẫn với hàm lượng tối ưu 20% (w) so với nguyên liệu trấu cho phép tăng cường hiệu suất khí hố (tính theo hàm lượng rắn cịn lại từ 33.46% (w) giảm xuống 28.93%(w) sử dụng xúc tác), độ chọn lựa khí hydro CH4 tăng mạnh, cụ thể với khí hydro tăng từ 8.34% (v) khơng có xúc tác đến đến 40.4%(v) trường hợp với xúc tác CH4, tằng từ 4.34% (v) trường hợp khơng có xúc tác đến 14.1% trường hợp có xúc tác Trong khí đó, độ chọn lựa CO giảm điều hoàn toàn phù hợp với đặc trưng a xít vật liệu việc tăng cường khả oxy hoá đến sản phẩm cuối CO - Việc khảo sát thực nghiệm phối hợp tác nhân khí hố nước vật liệu bentonite thực Sự phối hợp hai yếu tố cho kết tối ưu độ chọn lựa cho khí hydro khí nhiên liệu, độ chọn lựa khí hydro đạt gần 60%(v) - Nghiên cứu thử nghiệm vật liệu khoáng dolomite thực hẹ thống pilot Kết cho thấy, việc sử dụng khoảng dolomite dựa tâm bazơ có hiệu ứng tốt cho q trình khí hố Điều nà phù hợp với nghiên cứu trước giới ảnh hưởng vật liệu CaO, MgO đến q trình khí hố Kết thử nghiệm cho thấy, có mặt vật liệu dolomite, hiệu suất Tar giảm gần 50% sơ với trường hợp khơng có xúc tác, bên cạnh đó, tỷ lệ CO/H2 tăng từ 0.58 trường hợp khống có xúc tác đến 0.73 trường hợp có sử dụng dolomite - Nghiên cứu thử nghiệm hệ thống pilot dự án JICA thực hiện, kết cho thấy, sản phẩm nhiên liệu khí thu q trình khí hố có vật liệu xúc tác hồn tồn sử dụng làm nhiên liệu cho máy phát điện Kết thử nghiệm cho thấy giá trị điện áp, cường độ dòng điện 194 công suất tiêu thụ tải sử dụng nhiên liệu khí từ q trình khí hố có xúc tác ổn định nhiều so với trường hợp không sử dụng xúc tác Nhìn chung, khó khăn định đặc thù thử nghiệm trình khí hố, nhiên nội dung nghiên cứu đặt thực cách đầy đủ hoàn toàn đảm bảo sở khoa học độ xác mức cho phép kết thử nghiệm 9.2 Kiến nghị Có thể nói kết nghiên cứu đề tài có giá trị khoa học lớn, đặc biệt việc bước hồn thiện cơng nghệ khí hố để đưa vào ứng dụng Việt nam Việc sử dụng vật liệu khống thơ có sẳn dồi Việt nam để thu nhiên liệu khí với tỷ lệ khí hydro cao cho phép việc sử dụng cơng nghệ khí hố để phát điện hướng đến sản xuất khí hydro ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Tuy nhiên, hạn chế định khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học, cụ thể thời gian thực hiện, kinh phí đặc biệt thiết bị sử dụng phân tích khí, hệ thống kỹ thuật phụ trợ cịn hạn chế kết cần tiếp tục triển khai quy mô lớn trước đưa vào ứng dụng thực tiễn Nhóm nghiên cứu kiến nghị tiếp tục cần đầu tư nghiên cứu thử nghiệm quy mô bán công nghiệp để khẳn định thơng số kỹ thuật q trình triển khai vào cơng nghiệp điều hồn tồn phù hợp với quy trình từ nghiên cứu đến chuyển giao kết vào ứng dụng thực tiễn sản xuất nghiên cứu khoa học 195 TÀI LIỆU THAM KHẢO 196 Corella, José, et al (1999), "Biomass gasification in fluidized bed: where to locate the dolomite to improve gasification?", Energy & Fuels 13(6), pp 1122-1127 Corella, José, et al (2003), "Two advanced models for the kinetics of the variation of the tar composition in its catalytic elimination in biomass gasification", Industrial & engineering chemistry research 42(13), pp 30013011 Knoef, Harrie and Ahrenfeldt, Jesper (2005), Handbook biomass gasification, BTG biomass technology group The Netherlands Lộc, Dr Prof Lưu Cẩm (2014), Giáo Trình Xúc tác Chế biến Dầu, Hồ Chí Minh City Michael Stocker (2005), "Gas phase catalysis by zeolites", Microporous and Mesoporous Materials Najdat Salami (2014), Gasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Bed, Department of Power Engineering, BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Ravaghi-Ardebilia, Zohreh, et al (2014), "Influence of the Effective Parameters on H2: CO Ratio of Syngas at Low-Temperature Gasification", CHEMICAL ENGINEERING 37 Vietnam Standard 4620-88 (1988), Soil - Method for the determination of cation exchange capicity (CEC), Editor^Editors Bronzeoak Ltd (2003), Rice husk ash market study, Editor^Editors 10 Carin Myrén, et al (2002), "Catalytic tar decomposition of biomass pyrolysis gas with a combination of dolomite and silica", Biomass and Bioenergy 23(3), pp 217-227 11 Coll, Roberto, et al (2001), "Steam reforming model compounds of biomass gasification tars: conversion at different operating conditions and 197 tendency towards coke formation", Fuel Processing Technology 74(1), pp 19-31 12 Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, accessed, from www.energyefficiencyasia.org 13 Frauke Urban and Tom Mitchell (2011), Climate change, disasters and electricity generation, Institute of Development Studies, London 14 Gil, Javier, et al (1999), "Biomass gasification in atmospheric and bubbling fluidized bed: Effect of the type of gasifying agent on the product distribution", Biomass and Bioenergy 17(5), pp 389-403 15 Gupta Urmila, et al (May - Jun 2012), "Fabrication and Performance Evaluation of Paddy Straw Based Biogas Digester", International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) 2(3), pp 946-949 16 Hasan J, et al (2010), Thermochemical Conversion of Biomass to Power and Fuels, Biomass to Renewable Energy Processes, United States of America: CRC Press, Taylor & Francis Group, 437-489 17 Li, Jianfen, et al (2010), "Hydrogen-rich gas production by air–steam gasification of rice husk using supported nano-NiO/γ-Al2O3 catalyst", International Journal of Hydrogen Energy 35(14), pp 7399-7404 18 Liu, Haibo, et al (2012), "Catalytic cracking of tar derived from rice hull gasification over palygorskite-supported Fe and Ni", Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 363–364, pp 304-310 19 Lopamudra D, Ptasinski K J, and Jansen F J (2003), "A Review of the primary measures for tar elimination in biomass gasification processes", Biomass and Energy 24, pp 125-140 20 Moersch, O., Spliethoff, H., and Hein, K R G (2000), "Tar quantification with a new online analyzing method", Biomass and Bioenergy 18(1), pp 79-86 198 21 Mohammad Asadullah, et al (2003), "Catalyst development for the gasification of biomass in the dual-bed gasifier", Applied Catalysis A: General 255(2), pp 169-180 22 Peter McKendry (2002), "Energy production from biomass (part 2): conversion technologies", Bioresource Technology 83(1), pp 47-54 23 Rapagnà, Sergio, et al (2011), "Fe/olivine catalyst for biomass steam gasification: Preparation, characterization and testing at real process conditions", Catalysis Today 176(1), pp 163-168 24 Renewable Energy in Asia: the Vietnam report (2005), An overview of the energy systems, renewable energy options, initiatives, actors and opportunities in Vietnam, August 2005, Australian Business Council for Sustainable Energy 3rdFloor, 60 Leicester Street, Carlton Victoria 3053 25 Renewable Energy in Asia: the Vietnam report (August 2005), An overview of the energy systems, renewable energy options, initiatives, actors and opportunities in Vietnam, Australian Business Council for Sustainable Energy, 3rdFloor, 60 Leicester Street, Carlton Victoria 3053 26 S Chandrasekhar, et al (2003), "Review Processing, properties and applications of reactive silica from rice husk—an overview", Materials Science Journal 38, pp 3159-3168 27 T.A Milne, N.Abatzoglou, and R.J Evans (1989), Biomass Gasifier Tar: Their Nature, Formation and Conversion, National Renewable Energy Laboratory 28 Thanh Tu DANG, et al (2010), "Scenarios for Sustainable Biomass Use in the Mekong Delta, Vietnam", Journal of Sustainable Energy & Environment 1, pp 137-148 29 Yang, Xiaoqin, et al (2010), "Nickel supported on modified olivine catalysts for steam reforming of biomass gasification tar", Catalysis Communications 11(5), pp 383-386 199 30 Yu R Xie, et al (2009), "Influences of additives on steam gasification of biomass", 1.Pyrolysis procedure, Energy and Fuels 23(5), pp 199-205 31 Demirbas (2009), Biorefineries: Current activities and future developments 32 Devi, Ptasinski, and K.J & Janssen (2005), Decomposition of naphthalene as a biomass tar over pretreated olivine: Effect of gas composition, kinetic approach, and reaction scheme 33 Knoef HAM (2005), Practical aspects of biomass gasification(Chapter 3) Handbook biomass gasification, BTG Biomass technology group Enschede, Netherlands 34 Prabir Basu (2013), Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction, ed, practical design and theory, Dalhousee University and Greenfield Research Incorporated 35 Bùi Trung Thành (01-1995), "Lò đốt gas trấu ứng dụng sản xuất", Tạp chí khoa học cơng nghệ nhiệt, pp 7-10 36 Bùi Trung Thành (04-1997), "Lò đốt gas trấu hệ dùng cho máy sấy nông sản", Tạp chí khoa học cơng nghệ nhiệt, pp 6-7 37 Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2008), Nhiên liệu q trình xử lý hóa dầu, NXB Khoa học kỹ thuật 38 Hoàng Minh Nam, Vũ Bá Minh, and Huỳnh Quyền (2013), "Tổng hợp xúc tác sở Bentonite ứng dụng cho sản xuất hydro từ nhiệt phân than bùn", Tạp Chí Hố Học, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, Tp.HCM, pp 349-354 39 Phạm Hữu Tâm (2013), Nghiên cứu trình đốt sinh khối từ trấu làm nhiên liệu đốt qui mô công nghiệp, Trường Đại học Đà Nẵng 200