chủ đề thử nghiệm sản xuất rdf với nguồn nguyên liệu đa dạng

❖ NỘI DUNG Tổng quan về đề tài • Tổng quan về hiện trạng rác thải nước ta • Các giải pháp xử lý rác thải • Công nghệ khí syngas Tính toán máy ép thínghiệm sản xuất RDF • Các phương phá

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỘNG LỰC KỲ 123

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Chủ đề: Thử nghiệm sản xuất RDF với nguồn nguyên liệu đa dạng

Giáo viên hướng dẫn : ThS Phùng Minh Tùng Sinh viên thực hiện : Trần Quang Vinh - 1911504210157

Trần Văn Lai - 1911504210220 Đặng Hồng Mạnh - 1911504210128

Trang 2

❖ NỘI DUNG

Tổng quan về đề tài • Tổng quan về hiện trạng rác thải nước ta • Các giải pháp xử lý rác thải

• Công nghệ khí syngas

Tính toán máy ép thínghiệm sản xuất RDF

• Các phương pháp sản xuất RDF và lựa chọn • Tính toán cần thiết cho mô hình

Thí nghiệm thực tế trên mô hình

• Đánh giá về máy ép và sản phẩm thu được

Kết luận

Trang 3

1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 TÌNH TRẠNG RÁC THẢI HIỆN NAY Ở VIỆT NAM

Hình 1.1 Tình trạng rác thải ở Việt Nam hiện nay

Trang 4

Khoảng 40-50% lượng chất thải

rắn chăn nuôi được xử lý

Khoảng 80% khối lượng rác thải và nước thải sinh hoạt ở nông thônchưa được thu gom để xử lý

Khoảng 28,9% chất thải rắn được xử lý

đốt hoặc sản xuất phân hữu cơ; 71,1% chôn lấp trực tiếp và 6% chôn sau khi đốt Hơn 13

triệu tấn rác thải sinh hoạt 1.300

triệu m3 nước thải

7.500 tấn vỏ bao bì thuốc bảo vệ thực

vật 84,5 triệu

tấn nguồn thải từ chăn

nuôi

Trang 5

Hình 1.2 Nhà máy xử lý và phân loại rác thải

ở Việt Nam

Ưu tiên công nghệ xử lý chất thải rắn tiên

tiến, thân thiện môi trường, kết hợp thu hồi năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính

80% lượng chất thải rắn sinh hoạt được thu gom, xử lý

Tỷ lệ chôn lấp sau xử lý không quá 20% Chủ trương của nhà nước về vấn đề rác thải

Trang 6

Hình 1.3 Cơ cấu các nguồn năng lượng

đến năm 2050

Việt Nam cam kết thực hiện các cơ chế theo Thoả thuận Paris tại Hội nghị COP26 ở

Glasgow

Chủ trương của nhà nước về vấn đề rác thải

Giảm sử dụng nhiên liệu hoá thạch, cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng

Trang 8

1.2 GIẢI PHÁP XỬ LÝ RÁC THẢI Ở NƯỚC TA

Hình 1.7 Phương pháp đốt

chất thải rắn

Hình 1.8 Phương pháp thu hồi

năng lượng Biogas

Hình 1.9 Một số viên nén RDF trên

thị trường hiện nay

Trang 9

2 TÍNH TOÁN MÁY ÉP THÍ NGHIỆM SẢN XUẤT RDF

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT RDF

Máy ép bằng rulo

Hình 2.1 Máy ép bằng rulo

❑Ưu điểm • Máy hoạt động liên tục, tạo ra viên nén nhanh

đồng nhất về chất lượng Dễ dàng vận hành sử dụng, bảo quản sửa chữa dễ dàng Máy hoạt động êm ái, không rung lắc

❑Nhược điểm • Chi phí đầu tư lớn, trình độ công nghệ gia công

phải cao, không điều chỉnh được lực ép

Trang 10

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT RDF

Máy ép bằng trục vít

Hình 2.2 Máy ép bằng trục vít

❑Ưu điểm • Máy chạy êm và không rung sốc, tạo ra sản phẩm

liên tục và đồng nhất

❑Nhược điểm • Hiệu suất của máy thấp và không điều chỉnh

được lực ép

Trang 11

được

❑Nhược điểm • Không nạp liệu liên tục nên năng suất thấp

Được sử dụng cho thí

nghiệm

Trang 12

2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP THÍ NGHIỆM SẢN XUẤT RDF

Tính toán góc côn của phễu

Giả sử lực ma sát giữa nguyên liệu và thân khuôn có thể bỏ qua, ta có phương trình cân bằng lực như sau:

𝒑𝟏 ∙ 𝑺𝒙 = 𝒑𝟐 ∙ 𝑺𝒌 = 𝒑 ∙ 𝑺𝒄

pT > pf

Hệ số ma sát giữa nguyên liệu và bề mặt kim loại trơn nằm trong khoảng: 0.37-0.51

Hình 2.4 Sơ đồ lực tác dụng của nguyên

liệu lên thành côn

Trang 13

Tính toán góc côn của phễu

Hình 2.5 Ảnh hưởng của hệ số ma sát giữa nguyên liệu và thành côn đến tương quan pT và pf (đường kính khuôn Dk =104mm)

Chọn =22.5

Trang 14

Tính toán xylanh thuỷ lực

𝝅 ∙ 𝑫2𝑭 = 𝒑 ∙

4

Hình 2.6 Kích thước xylanh

F: là lực tạo ra ở đầu cần piston, (N) p: là áp suất làm việc của xy lanh, (N/m2) D: là đường kính trong của xy lanh, (m)

Bảng 2.1 Thông số xylanh

Model

Tải trọng định mức

Áp suấtlàm việc

Hànhtrình

Đường kính trong

Đường kính cần

đẩy

(Tấn)

140 (bar)

175 (mm)

0.048 (m)

0.038 (m)

Trang 15

Tính toán bơm thuỷ lực

pB: là áp suất bơm

p: tổng tổn thất áp suất trong hệ thống

pycmax: là áp suất yêu cầu lớn nhất

QB: lưu lượng bơm Bảng 2.2 Thông số cụm bơm thủy lực

Qyc: lưu lượng yêu cầu

Q: tổn thất lưu lượng trong hệ thống do các hiện tượng như rò rỉ, bay hơi và một số hao tổn khác

Lưulượng

Tốc độ quay

Áp suất tối đa

Khối lượng khô

Dung tích bình dầu

CACTUS SEP-12

100 (v)

180 (W)

0.8 (l/p)

1800 (rpm)

700 (bar)

1.2 (Kg)

1.2 (l)

Trang 16

Thiết bị gia nhiệt

Hình 2.7 Sơ đồ mạch điện bộ gia nhiệt

Trang 17

3 THIẾT KẾ, KIỂM NGHIỆM

3.1 THIẾT KẾ

Hình 3.1 Mô hình thiết kế máy ép viên RDF

trên phần mềm Solidworks

Trang 18

3 THIẾT KẾ, KIỂM NGHIỆM

Trang 19

4 CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM

4.1 CHẾ TẠO

Hình 4.1 Mô hình sau khi được chế tạo hoàn thiện

Trang 20

4.1 CHẾ TẠO

Video vận hành của mô hình

Trang 21

4.2 THỰC NGHIỆM

4.2.1 Xử lý mẫu ép ➢ Phân loại mẫu

➢ Trộn mẫu theo tỷ lệ

Mẫu có thành phần:

%,40 thức ăn thừaxay nhuyễn 20%

Mẫu có thành phần: bã cà phê 40%, thức ăn thừa xay nhuyễn 20%

Hình 4.2 Một số mẫu khi đã trộn

Trang 22

- 20% thức ăn thừa

3

Thành phần:- 20% mùn cưa- 20% sơ dừa- 15% ni lông- 10% bột gạo- 10% bã cafe- 10% giấy- 15% thức ăn thừa

Trang 23

- 15% nilon

- 40% bã cà phê- 40% mùn cưa- 20% thức ăn thừa

5

Trang 24

- Nilong 20%

7

Mùn cưa40%

Bã đậu 20%Trấu 20%Độ ẩm 25%

Trang 25

4.2 THỰC NGHIỆM

4.2.1 Đốt và đánh giá chất lượng viên nén

- Viên nén dễ bắt lửa, dễ cháy - Viên nén cháy

hoàn toàn, độ tơi xốp, độ mịn của tro khá cao

Hình 4.7 Quá trình và sản phẩm cháy

của viên nén đạt chuẩn

Trang 26

4.2 THỰC NGHIỆM

4.2.1 Đốt và đánh giá chất lượng viên nén

- Viên nén có độ ẩm cao khó bắt lửa, dể tắt

- Viên nén chỉ cháy được phần ngoài không cháy được hoàn toàn, trọ

còn kết dính, khá cứng

Hình 4.8 Quá trình và sản phẩm cháy của

viên nén chưa đạt chuẩn

Trang 27

4.2 THỰC NGHIỆM

Bảng 4.1 Thông số sản xuất viên nén

Trang 28

5 KẾT LUẬN

✓ Viên nén RDF có thể được sử dụng để thay thế cho các loại nhiên liệu

hóa thạch truyền thống

✓ Máy ép viên nén RDF kiểu xilanh thủy lực là loại máy ép viên nén phù hợp

với mục đích thí nghiệm sản xuất viên nén nhiên liệu RDF

✓ Áp lực 25000N, đường kính xilanh 48mm, áp suất 140 bar, khuôn nén có

góc côn 45 độ đáp ứng đủ yêu cầu cho thí nghiệm

✓ Các mẫu số 2,4,6,7 khi đốt trực tiếp ngoài môi trường qua quan sát bằng

mắt thường thấy sản phẩm đạt yêu cầu thí nghiệm