Nhu cầu về năng lượng nhiên liệu đang tăng nhanh trên toàn thế giới, trong khi nguồn dầu mỏ hạn chế và yêu cầu giảm khí độc hại vào môi trường ngày càng nghiêm ngặt. Lối thoát cho vấn đề nhạy cảm này là tìm nguồn năng lượng mới dồi dào hơn và an toàn hơn. Than là một trong những nguồn năng lượng chính của nước ta việc sử dụng than một cách hiệu quả sẻ mở ra một công nghệ năng lượng bền vững. Mỗi năm nước ta sản xuất và tiêu thụ than là rất lớn,việc sử dụng phụ gia là rất quan trọng và cần thiết để nâng cao hiệu quả quá trình đốt than để tiết kiệm năng lượng và hạn chế ô nhiễm môi trường
1 Nghiên cứu chế tạo phụ gia tăng cường khả năng cháy cho một số loại than ở Việt Nam ĐỊA ĐIỂM THỰC TẬP: VIỆN HÓA HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRUNG TÂM PHỤ GIA DẦU MỎ THỜI GIAN: Từ 09/06/2014 đến 20/07/2014 Sinh viên: LÊ VĂN BẮC Lớp: LHDA-K54 TH Mã số sinh viên:0964040037 Giáo viên hướng dẫn:Th.S Hồ Văn Sơn Cán bộ hướng dẫn : Th.S Phạm Thúy Nga ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT- HÀ NỘI BỘ MÔN LỌC-HÓA DẦU I • TỔNG QUAN II • THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC HÀM LƯỢNG, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHÁY CUA THAN III • KẾT LUẬN NHU CẦU SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU THAN Ở VIỆT NAM ĐẶC TÍNH NHIÊN LIỆU THAN THÀNH PHẦN CÔNG NGHỆ CỦA THAN VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG MỘT SỐ PHỤ GIA TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHÁY I.1 Nhu cầu sử dụng than tại Việt Nam: Nhu cầu về năng lượng- nhiên liệu đang tăng nhanh trên toàn thế giới, trong khi nguồn dầu mỏ hạn chế và yêu cầu giảm khí độc hại vào môi trường ngày càng nghiêm ngặt. Lối thoát cho vấn đề nhạy cảm này là tìm nguồn năng lượng mới dồi dào hơn và an toàn hơn. Than là một trong những nguồn năng lượng chính của nước ta việc sử dụng than một cách hiệu quả sẻ mở ra một công nghệ năng lượng bền vững. Mỗi năm nước ta sản xuất và tiêu thụ than là rất lớn,việc sử dụng phụ gia là rất quan trọng và cần thiết để nâng cao hiệu quả quá trình đốt than để tiết kiệm năng lượng và hạn chế ô nhiễm môi trường. I.2 Đặc tính nhiên liệu than: Than là loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến trong nhiên liệu rắn, nhiệt lượng phát ra, trong các lò gạch công nghiệp. Than hay các loại nhiên liệu rắn khác có những đặc tính cần thiết để có thể phân biệt thành các loại than tốt, than xấu, than dễ cháy , khó cháy, có nhiệt lượng cao, nhiệt lượng thấp…Để có thể hiểu được đặc điểm của than ta có các đặc tính sau: Thành phần hóa học của than:Trong than các nguyên tố cấu thành bao gồm các thành phần sau : Cacbon: Cacbon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu rắn, nhiệt lượng phát ra khi cháy của 1KG Cacbon gọi là nhiệt trị Cacbon, khoảng 34.150kj/kg. Vì vậy lượng cacbon trong nhiên liệu càng nhiều thì nhiệt trị của nhiên liệu càng cao. Tuổi hình thành nhiên liệu càng già thì thành phần cacbon càng cao, song khi ấy độ liên kết của than càng lớn, nên than càng khó cháy. Hydro: Là thành phần cháy quan trọng của nhiên liệu rắn,khi cháy tỏa ra nhiệt lượng 144.500kj/kg. Nhưng lượng hydro có trong thiên nhiên rất ít. Trong nhiên liệu lỏng hydro có nhiều hơn trong nhiên liệu rắn Lưu huỳnh: Là thành phần cháy trong nhiên liệu. Trong than, lưu huỳnh tồn tại dưới ba dạng: Liên kết hữu cơ Shc, khoáng chất S k , liên kết Sunfat S s. Lưu huỳnh hữu cơ và khoảng chất có thể tham gia quá trình cháy gọi là lưu huỳnh cháy Sc. Còn lưu huỳnh sunfat nằm dưới dạng CaSO 4 , MgSO 4 , FeSO 4 những liên kết này không tham gia quá trình cháy mà chuyển thành tro của nhiên liệu Tro, xỉ(A): Là thành phần còn lại sau khi nhiên liệu được cháy kiệt Độ ẩm(M): Là thành phần nước có trong nhiên liệu thường được bốc hơi vào giai đoạn đầu của quá trình cháy Lưu huỳnh nằm trong nhiên liệu rắn ít hơn trong nhiên liệu lỏng. Nhiệt trị của lưu huỳnh bằng khoảng 1/3 nhiệt trị của Cacbon. Khi cháy sẽ tạo ra khí SO 2 hoặc SO 3 . Lúc gặp hơi nước SO 3 dễ hòa tan tạo ra axit H 2 SO 4 gây ăn mòn kim loại. Khí SO 2 thải ra ngoài là khí độc nguy hiểm. Vì vậy lưu huỳnh là nguyên tố có hại của nguyên liệu Oxi và Nito: Là những chất trơ trong nhiên liệu rắn và lỏng. Sự có mặt của O 2 làm giảm thành phần cháy của nhiên liệu làm cho nhiệt trị của nhiên liệu giảm xuống . Nhiên liệu càng non thì õy càng nhiều. Khi đốt nhiên liệu, Nito không tham gia quá trình cháy chuyển thành dạng tự do ở trong khối Thành phần công nghệ của Than Ngoài thành phần hóa học, người ta còn đánh giá đặc tính của than dựa trên thành phần công nghệ. Các thành phần công nghệ sử dụng để đánh giá than bao gồm: Độ ẩm, hàm lượng, cốc, hàm lượng chất bốc, hàm lượng tro, nhiệt trị nhiên liệu. Độ ẩm trong than “M” Độ ẩm trong than là hàm lượng nước chứa trong than. Độ ẩm toàn phần của than được xác định bằng lấy nhiên liệu trong tư sấy ở nhiệt độ: 105 0 C cho đến khi trọng lượng nhiên liệu không thay đổi,. Phần trọng lượng mất đi gọi là độ ẩm nhiên liệu. Thực ra ở nhiệt độ 105oC chưa đủ để thải hoàn toàn độ ẩm ra khỏi nhiên liệu vì một số loại độ ẩm trong như ẩm tinh thể, thường phải ở nhiệt độ 500- 800 0 C, mới thoát ra ngoài được. Độ tro trong than“ A” Các vật chất ở dạng khoáng chất trong than khi cháy biến thành tro. Sự có mặt của chúng làm giảm thành phần cháy nghĩa là làm giảm nhiệt trị của than. Tỷ lệ trong than ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cháy của than như: Giảm nhiệt trị của than , gây nên mài mòn ống hấp thụ nhiệt, bám bẩn làm giảm hệ số truyền nhiệt qua vách ống…. Ngoài ra một đặc tính quan trọng của tro là ảnh hưởng lớn đến quá trình làm việc của thiết bị cháy là độ nóng chảy của tro. Độ tro của nhiên liệu được xem bằng cách đun nẫu nhiên liệu đốt đến 800-850 O C đối với nhiên liệu rắn, 500 o C đối với nhiên liệu lỏng, cho đến khi trọng lượng còn lại ko thay đổi. Phần trọng lượng ko thay đổi đó tính bằng phần trăm gọi là độ tro của nhiên liệu. Độ tro của madut vào khoảng 0,2-0,3% của gỗ vào khoảng 0,5-1% của than antraxit có thể lên tới 15-30% hoặc cao hơn nữa. Một trong những đặc tính quan trọng làm ảnh hưởng đến điều kiện làm việc trong lò hơi là độ nóng chay của tro Chất bốc của than “V” Khi đem đốt nóng nhiên liệu trong điều kiện môi trường không có lõi thì mối liên kết các phân tử hữu cơ bị phân hủy. Quá trình đó được gọi là quá trình phân hủy nhiệt. Sản phẩm của phân hủy nhiệt là những chất khí gọi là “Chất Bốc” và kí hiệu là VC%, bao gồm những khí hidro, cacbuahidro, cacbonoxit, cacbonic. Những liên kết có nhiều oxy là những liên kết ít bền vững dễ bị phá vỡ ở nhiệt độ cao, vì vậy than càng non tuổi bao nhiêu thì chất bốc càng nhiều bấy nhiêu, than bùn( V=70%), than đá( V=10-45%), than antraxit( V=2-9%) Nhiệt độ bắt đầu sinh ra chất bốc phụ thuộc vào tuổi hình thành của than,than càng non tuổi thì nhiệt độ bắt đầu sinh chất bốc càng thấp, lượng chất bốc sinh ra còn phụ thuộc vào thời gian xám, than ít thiêu kết có mau ánh kim loại [...]... đốt nóng trong chén có nắp đậy kín( không đưa không khí vào), ở nhiệt độ 800-8200C, trong thời gian 7 phút và được kí hiệu là V(%) Chất bốc của than có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy than, chất bốc càng nhiều bao nhiêu thì than càng xốp dễ bắt lửa và cháy kiệt bấy nhiêu Vì vậy khi cháy than ít chất bốc như than Antraxit của Việt Nam thì phải có biện pháp kĩ thuật thích hợp Vấn đề ô nhiễm môi... Độ cứng của than phụ thuộc vào độ xốp của cốc, than càng xốp thì độ bền càng dễ nghiền Nhiệt trị của than: Nhiêt trị của than là lượng nhiệt phát ra khi cháy hoàn toàn 1 kg than được kí hiệu bằng chữ Q( Kj/kg) Nhiệt trị của than được phân thành nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp Theo tiêu chuẩn ASTM D388 thì chất bốc của than thành phần bay hơi của than đã trừ đi độ ẩm khi mẫu than được đốt nóng... độc hại này II.1 Thiết bị và dụng cụ II.2 Chế tạo phụ gia và bổ sung phụ gia II.3 Các phương pháp xác định II.3.1 Xác định hàm lượng chất bốc(TCVN 174:2011) ISO 562:2010 Chuẩn bị mẫu thử: Than được nghiền qua sang kích thước lỗ 212 µm Mẫu phải được trộn kỹ và hàm lượng ẩm cân bằng với độ ẩm môi trường trong phòng thí nghiệm Một phần mẫu thử lấy từ cùng một mẫu thử để xác định độ ẩm, song song với... phụ thuộc một phần vào những điều kiện hóa tro, để có cơ sở so sánh giá trị của tro, cần phải tôn trọng những điều kiện này 2 Nguyên tắc Mẫu được đốt trong không khí với một tốc độ qui định tới nhiệt độ 8150C ± 150C và duy trì ở nhiệt độ này đến khi khối lượng không đổi Đặc điểm của than đá, antraxit và cốc khác với than nâu và than linhit là tốc độ nung nóng của than đá, antraxit và cốc cho phép nhanh... dùng cho các phép phân tích khác được cân tại cùng một thời điểm thì một phép xác định hàm lượng ẩm là đủ để tiến hành hiệu chỉnh các phép phân tích này II.3.3 Xác định hàm lượng tro (TCVN 173 : 2011) / ISO 1171 : 2010 Tro còn lại sau khi đốt than hoặc cốc trong không khí khi bắt nguồn từ các phức chất vô cơ có trong than ban đầu và từ khoáng vật kết hợp Lượng lưu huỳnh còn giữ trong tro phụ. .. tự nhiên và nguồn nhân tạo Nguồn tự nhiên do các hiện tương thiên nhiên như núi lửa, động đất cháy rừng, quá trình phân hủy xác động thực vật Nguồn nhân tạo do các hoạt động sản xuất công nghiệp các hoạt động giao thông vận tải, xây dựng từ các hoạt động sinh hoạt con người, Hiện nay nguồn nhân tạo là nguồn gây ô nhiễm chính với môi trường không khí và chúng ta đang cố gắng khắc phục nguồn thải độc hại... hiệu chỉnh các kết quả của một phép xác định cụ thể, ví dụ chất bay hơi và nước, đối với các ảnh hưởng của nước trong phép xác định và cho phép các phép xác định được hiệu chỉnh về trạng thái khô Vì cốc hút ẩm, độ ẩm của cốc sẽ thay đổi theo sự thay đổi theo độ ẩm của không khí, do đó phải xác định hàm lượng ẩm trong mẫu phân tích chung cho tất cả các phần mẫu cân, dùng cho các phép phân tích khác... đường kính của khay sao cho khối lượng trên đơn vị diện tích của lớp mẫu không vượt quá 0,15 cm2 đối với than hoặc 0,1 g/cm2 đối với với cốc 3.4 Tấm cách ly bằng silic: dầy 6 mm có kích thước sao cho dễ dàng đưa vào lò múp (4.2) 4 Chuẩn bị mẫu Than hoặc cốc dùng để xác định hàm lượng tro là mẫu phân tích đã nghiền qua rây có lỗ 200m Nếu cần, mẫu nên phơi thành lớp mỏng trong thời gian vừa đủ để hàm lượng... Cách tiến hành: Điều chỉnh nhiệt độ của lò nung đến 900±5 0C Đặt vào lò nung một chén không chứa mẫu và nắp Duy trì nhiệt độ lò tại 900±5 0C trong 7 phút Lấy các chén nung ra và đề nguội đến nhiệt độ phòng rồi cân Sau đó cân 1±0,1 g mẫu thử chính xác đến 0,1 mg Bỏ nắp và gõ nhẹ chén lên bề mặt cứng, sạch cho đến khi mẫu thử tạo một lớp dày đều trên đáy chén Chuyển chén vào lò, đóng cửa lò và để trong... nguội theo điều kiện qui định đối với lần thử cụ thể II.3.4 Xác định hàm lượng Lưu Huỳnh II.3.5 Xác định nhiệt trị Qua quá trình thực tập ở viện hoá em đã tìm hiểu được kiến thức và máy móc trang thiết bị ở trung tâm Em vẫn đang đi tính toán và nghiên cứu để đưa ra phương pháp tối ưu nhất Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các bạn đã lắng nghe . cốc, than càng xốp thì độ bền càng dễ nghiền Nhiệt trị của than: Nhiêt trị của than là lượng nhiệt phát ra khi cháy hoàn toàn 1 kg than được kí hiệu bằng chữ Q( Kj/kg). Nhiệt trị của than. Chất bốc của than có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy than, chất bốc càng nhiều bao nhiêu thì than càng xốp dễ bắt lửa và cháy kiệt bấy nhiêu. Vì vậy khi cháy than ít chất bốc như than Antraxit. chất bốc, hàm lượng tro, nhiệt trị nhiên liệu. Độ ẩm trong than “M” Độ ẩm trong than là hàm lượng nước chứa trong than. Độ ẩm toàn phần của than được xác định bằng lấy nhiên liệu trong tư sấy ở