Nghiên cứu ảnh hưởng của lưu lượng không khí đến chất lượng khí hóa và thành phần khí syngas

syngas 2023Họ tên sinh viên: Cường, Liên, Phúc TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng lưu lượng không khí đến chất lượng khí hóa thành phần khí ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG KHƠNG KHÍ ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHÍ HĨA VÀ THÀNH PHẦN KHÍ SYNGAS Người hướng dẫn : ThS Phùng Minh Tùng Sinh viên thực : Võ Văn Cườnga Mã sinh viên Thân Thị Ngọc Liênb Lớp Nguyễn Văn Phúcc : 1911504210103a 1911504210124b 1911504210134c : 19DL1 Đà Nẵng, 06/2023 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG KHƠNG KHÍ ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHÍ HĨA VÀ THÀNH PHẦN KHÍ SYNGAS Người hướng dẫn : ThS Phùng Minh Tùng Sinh viên thực : Võ Văn Cườnga Mã sinh viên Thân Thị Ngọc Liênb Lớp Nguyễn Văn Phúc c : 1911504210103a 1911504210124b 1911504210134c : 19DL1 Đà Nẵng, 06/2023 Nhận xét người hướng dẫn Nhận xét người phản biện TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng lưu lượng khơng khí đến chất lượng khí hóa thành phần khí syngas - Tìm hiểu RDF công nghệ syngas - Xác định thiết bị liên quan đến lị khí hóa - Tiến hành thí nghiệm - Phân tích đánh giá kết TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Phùng Minh Tùng Sinh viên thực hiện: Võ Văn Cường Mã SV: 1911404210103 Thân Thị Ngọc Liên Mã SV: 1911504210124 Nguyễn Văn Phúc Mã SV: 1911504210134 Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng lưu lượng khơng khí đến chất lượng khí hóa thành phần khí syngas Các số liệu, tài liệu ban đầu: PGS.TS Trần Thanh Sơn “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo lị khí hóa phục vụ nghiên cứu”, Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Đà Nẵng “Ảnh hưởng vị trí cấp khí lị khí hóa đến thành phần nhiệt trị khí tổng hợp” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Đà Nẵng Luận án Tiến sĩ “Nghiên cứu sử dụng khí tổng hợp từ sinh khối cho động diesel phát điện cỡ nhỏ” - Bùi Văn Chinh Phần mềm: Solidworks, Autocad Nội dung đồ án: Tìm hiểu RDF công nghệ syngas Xác định thiết bị liên quan đến lị khí hóa Tiến hành thí nghiệm Phân tích đánh giá Các sản phẩm dự kiến Khơng có Ngày giao đồ án: 30/12/2022 Ngày nộp đồ án: 10/06/2023 Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023 Người hướng dẫn LỜI NĨI ĐẦU Nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt quản lý chất thải không cách thách thức lớn bối cảnh gia tăng dân số q trình cơng nghiệp hóa, kêu gọi nhà nghiên cứu biến chất thải thành lượng Ví dụ, nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải sản xuất từ q trình chuyển hóa chất thải rắn thị, dự báo đạt 2,6 tỷ vào năm 2030 Khí hóa phản ứng hóa học nhiệt tạo nhiên liệu dạng khí hydro khí tổng hợp Ở đây, nhà nghiên cứu xem xét q trình khí hóa nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải Cụ thể phụ phế phẩm q trình sản xuất nơng lâm nghiệp, tập trung vào thực tiễn quốc gia khác nhau, tiến gần q trình khí hóa, mơ hình hóa khí hóa phân tích kinh tế Nhận thấy số quốc gia thay than nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải làm giảm CO2 phát thải 40%, giảm 50% lượng chất thải rắn đô thị đưa đến bãi chôn lấp Chi phí sản xuất lượng thơng qua khí hóa nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải ước tính 0,05 USD/kWh [1] Cung cấp lượng liên tục xử lý chất thải thích hợp ln thách thức tồn cầu địi hỏi phải liên tục nghiên cứu phát triển Việc xử lý chất thải cách đảm bảo an sinh công cộng cần tăng cường kết hợp hỗ trợ giá trị kinh tế chung Tuy nhiên, nguồn cung cấp lượng toàn cầu chủ yếu tập trung vào việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch dẫn đến việc khai thác sử dụng mức, dẫn đến tác động có hại đến mơi trường, chẳng hạn sản sinh khí nhà kính dạng CO2 N2O Trên thực tế, theo cho Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, việc phát thải CO2 N2O kết trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch đạt khoảng 4300 triệu 57 triệu vào năm 2018 Hơn nữa, tần suất tái sản xuất người tăng lên, chất lượng sống nâng cấp trình cơng nghiệp hóa sâu rộng làm tăng khối lượng chất thải phát sinh nhu cầu lượng cách rõ ràng Xử lý chất thải rắn sinh hoạt vấn đề mang tính thời nhiều địa phương Việt Nam Các giải pháp chôn lấp rác, đốt rác truyền thống ngày bộc lộ bất cập, khiến cho hệ thống xử lý rác lâu tải ô nhiễm môi trường ngày trở nên trầm trọng Ở nhiều địa phương, nhân dân xúc cản trở hoạt động bãi xử lý rác thải Hiện nay, nước ta có 29% chất thải rắn xử lý đốt sản xuất phân hữu cơ; 71% chôn lấp trực tiếp 6% chôn sau đốt [2] i Công nghệ đốt rác phải kèm với việc xử lý sản phẩm cháy sau vận hành gồm chất khí thải gây ô nhiễm môi trường, khống chế phát sinh dioxin furan Nhận thấy vấn đề phân loại rác thải sinh hoạt chưa cao nên thành phần rác thải chứa nhiều chất khó phân hủy nylon, nhựa Khi đưa vào sản xuất phân compost làm trơ đất canh tác Do việc tiêu thụ phân compost khó khăn, khơng đạt mong muốn Giải pháp chơn lấp khơng cịn giải pháp lựa chọn Vì quỹ đất ngày giảm cộng với việc xử lý nước thải xung quanh khu vực chôn lấp phức tạp Phương pháp thu hồi lượng từ rác thải giải pháp nhiều quốc gia sản xuất sử dụng Việc chuyển hóa rác thành điện bắt đầu ứng dụng nước ta Hiện có ba phương pháp sản xuất điện từ rác thải Bao gồm: đốt rác trực tiếp tạo nước làm quay tuabin máy phát điện; Ủ rác để lấy khí biogas chạy máy phát điện, phương pháp truyền thống sử dụng phổ biến; Và cuối sản xuất viên nén RDF để tạo syngas chạy máy phát điện Đối với hai phương án đầu có nhược điểm tỉ lệ rác thải rắn cần phải xử lý lớn, tốn nhiều chi phí, chưa giải triệt để Phương pháp cuối tạo viên nén RDF, khí hóa thành syngas để chạy máy phát điện phương án có nhiều ưu điểm vượt trội Phương pháp tăng khối lượng giảm thể tích, dễ dàng lưu trữ vận chuyển tăng tính đồng nhất; giảm phát thải khí nhà kính; tiết kiệm đất bãi chơn lấp Vì nhóm chúng em hướng dẫn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng lưu lượng khơng khí đến chất lượng khí hố thành phần khí syngas” Chúng em xin trân trọng cảm ơn tập thể Quý thầy giáo, giáo Khoa Cơ khí Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – Đại học Đà Nẵng tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho bọn em trình nghiên cứu thực đồ án Cuối nhóm xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy ThS Phùng Minh Tùng người hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành tốt đồ án ii CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp kỹ sư động lực với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng lưu lượng khơng khí đến chất lượng khí hố thành phần khí syngas” cơng trình nghiên cứu nhóm chúng em Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có đồ án liệt kê nêu rõ phần tài liệu tham khảo Đồng thời số liệu hay kết trình bày đồ án mang tính chất trung thực, khơng chép, khơng đạo nhái Nếu lời nói sai, tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm chịu tất kỷ luật môn nhà trường đưa Thay mặt thành viên nhóm iii Nhận xét người hướng dẫn MỤC LỤC Nhận xét người phản biện TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Y LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU vii DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ .viii DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ix DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI .4 1.1 Tình hình chung tồn cầu 1.1.1 Viễn cảnh ô nhiễm môi trường tương lai 1.1.2 Chất thải rắn 1.1.3 Sản xuất nhiên liệu có nguồn gốc từ chất thải số quốc gia .6 1.1.4 Mơ hình khí hóa .7 1.2 Thực trạng rác thải Việt Nam 1.2.1 Tình trạng 1.2.2 Chủ trương nhà nước .11 1.3 Biện pháp xử lý rác thải 13 1.3.1 Đốt rác trực tiếp .13 1.3.2 Ủ rác thu hồi khí biogas 14 1.3.3 Các cơng nghệ khí hóa nước ta 15 1.4 Phát thải ưu điểm khí hóa 17 1.5 Kết luận thực tiễn 17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .19 iv