0

Đồ án tốt nghiệp về nhiên liệu sinh học

82 1,396 4

Đang tải.... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 20/01/2015, 21:09

    1.1 GIỚI THIỆU CHUNG  Xăng sinh học là hỗn hợp của xăng truyền thống và cồn sinh học (bio-ethanol), được sử dụng làm nhiên liệu cho các loại động cơ đốt trong như xe gắn máy, ô tô. Xăng E5 được bán trên thị trường hiện nay là hỗn hợp của 95% xăng không chì A92 với 5% etanol, nồng độ 99,7%.  _Làm giảm ô nhiễm môi trường và CO 2 - khí gây hiệu ứng nhà kính. Phát triển kinh tế nông nghiệp.  !"  !"# _Đốt xăng sinh học sa thải 18-30% khí nhà kính ít hơn đốt xăng cổ sinh. Ngoài ra, số khí CO 2 sa thải này được cây hấp thụ lại để tái tạo xăng sinh học, như vậy coi như không có làm gia tăng khí CO 2 trong khí quyển. _Sử dụng xăng E5 giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ, điều này có ý nghĩ với người sử dụng về mặt kinh tế, đặc biệt là những đơn vị vận tải các mức độ tiêu thụ lớn. _Thí nghiệm tại trường ĐH Bách Khoa Hà Nội cho thấy thành phần CO và HC giảm đáng kể, khả năng tăng tốc của xe tốt hơn. Xăng E5 có trị số chống khả năng khích nổ của động cơ cao hơn ( trị số octan), thải ít khí động và sản phẩm của hỗn hợp đốt chạy là CO 2 và H 2 O giảm sự ăn mòn máy móc. _Ngoài ra, đây cũng là cơ hội giúp khoa học tiến nhanh, tiến mạnh trong nghiên cứu đi tìm năng lượng xanh hiệu quả cho toàn cầu, thay thế năng lượng từ nhiên liệu cổ sinh sẽ kiệt quệ vào cuối thế kỷ này. $ % !"# _Xăng chứa ethanol chứa nhiều octan hơn xăng thường nên động cơ mau nóng hơn, máy cũng mau hao mòn hơn, nhất là các vòng đệm cao su.  ! "#$% &'() "#$%   1.2 Nhà máy nhiên liệu sinh học.  &'()  &'*+ ()# Nhà máy NLSH Phương Đông được khởi công xây dựng vào tháng 3/2010. Dự án được PVN giao cho Tổng Công ty Dầu Việt Nam (PV Oil), đơn vị thành viên của PVN, hợp tác cùng Tập đoàn Itochu – Nhật Bản và Công ty LICOGI 16. Đây là một dự án được bà con nông dân kỳ vọng và được các chuyên gia đánh giá là dự án thể hiện sức mạnh công nghệ, năng lực và tầm nhìn chiến lược của PVN đối với việc phát triển ngành năng lượng sinh học. Nhà máy khi đi vào hoạt động sẽ giúp bảo đảm an ninh năng lượng, bảo vệ môi trường cũng như thúc đẩy phát triển kinh tế nông thôn tại các vùng sâu, vùng xa. Nhà máy có công suất thiết kế là 100 triệu lít/năm, tiêu thụ khoảng 240.000 tấn sắn lát khô/năm. Sản phẩm của nhà máy là ethanol biến tính sẽ được pha trộn với xăng của nhà máy lọc dầu Dung Quất để phân phối trên thị trường cả nước. Hỗn hợp xăng pha ethanol sẽ tăng tính năng hoạt động và tuổi thọ của động cơ, giảm khí thải góp phần cải thiện môi trường đô thị và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Các sản phẩm phụ của nhà máy gồm: khí CO2 và phân vi sinh. Nhà máy sẽ đạt doanh thu hơn 1 ngàn tỉ đồng/năm khi hoạt động với 100% công suất vào năm 2013, tạo ra thị trường ổn định cho khoảng 15 ngàn hộ nông dân trồng sắn trong khu vực tỉnh Bình Phước và Đắk Nông, làm thay đổi căn bản bộ mặt kinh tế huyện Bù Đăng, đóng góp đáng kể vào phát triển kinh tế nông thôn và chuyển đổi cơ cấu kinh tế. $ ,*!-./01)# Sơ đồ 1  ! "#$* &'() "#$*   !"#$%&' ()*"+, ()"%' ()'"/ ()012  Tổ trưởng  Nhân viên vận hành phân xưởng  Nhân viên phụ việc    2134567 _Quản lý và điều hành, vận hành phân xưởng sản xuất, đảm bảo đạt các yêu cầu về kỹ thuật, yêu cầu sản xuất và kinh doanh của công ty. _Tối ưu hóa nhân lực, nguyên liệu, hóa chất để tham gia sản xuất ethanol nhiên liệu và sản phẩm phụ đạt chất lượng, số lượng theo đúng các chỉ tiêu yêu cầu, để phục vụ cho các mục tiêu và chính sách của công ty. _Vận hành các phân xưởng đạt hiệu quả sản xuất tối ưu và đảm bảo hiệu quả kinh tế có lợi cho nhà máy và công ty. _Đào tạo và duy trì đội ngũ cán bộ lao động năng động, có chuyên môn tốt, nhân cách tốt. _Quản lý, bảo quản vật tư, phụ tùng thay thế, trang thiết bị máy móc, nguyên vật liệu( trừ sắn), nhiên liệu, hóa chất,… cấp phát theo như yêu cầu sản xuất và kinh doanh của công ty. _Thống kê, ghi chép ( số lượng sản xuất, nguyên liệu nhập, biên bản bàn giao ca, thiết bị, …) theo quy định của công ty, báo cáo số lượng nhập, tồn theo tháng, quý, năm.  289567 _Tham gia tìm hiểu quy trình công nghệ, quy trình vận hành, vận hành thiết bị của phân xưởng. _Thu thập tài liệu, xây dựng các quy trình công nghệ, quy trình vận hành… _Đóng góp ý kiến, kinh nghiệm trong việc khắc phục các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành. _Vận hành thành thạo tất cả các thiết bị, máy móc tại phân xưởng.  28!:;<=9 > %)?+!@:<5A _Nguyên liệu: _Sắn lát: 729 tấn/ngày.  ! "#$+ &'() "#$+ '3045 678 9:;"<'"/ ,"=<- %>'"=< 02 "%' "%? @."+4"045   _Các phụ gia, hóa chất. _Sản phẩm chính: _Ethanol nhiên liệu: 300 m 3 /ngày. _Sản phẩm phụ: _Fusel oil: 0.96 m 3 /ngày. _Cồn kỹ thuật: 8.16 m 3 /ngày. _CO 2 : 232 tấn/ngày. _Bã ẩm: 429 tấn/ngày. $> ,*!-./8!:;#  ! "#$, &'() "#$,   Sơ đồ 2 > %498!:;# _Làm sạch- Nghiền: _Phá vỡ cấu trúc màng tế bào. _Nước thẩm thấu vào tinh bột tốt. _Hồ hóa nấu: _Tinh bột hòa tan trong nước. _Chuyển hóa tinh bột thành dextrin. _Đường hóa, lên men: _Chuyển hóa dextrin đường đơn thành ethanol. _Có sản phẩm phụ là CO 2. _Chưng cất : _Loại bỏ nước và các tạp chất khác khỏi Bioethanol. _ Sản phẩm của quá trình này là : ethanol 95 – 96%. _Tách nước : _Tách nước triệt để. _Sản phẩm chính : ethanol 99,7%.  ! "#$- &'() "#$-   B> CD$EF)# GH  ! "#$. &'() "#$.   I> ,*!-./(<=) Sơ đồ 3  ! "#$/ &'() "#$/ Xử lý nước cấp Nhiên liệu: Gỗ dăm, vỏ hạt điều Làm sạch, nghiền, hồ hóa sơ bộ Tạp chất, cát sỏi đá, kim loại, bã ẩm Kho chứa nguyên liệu Xử lý nước thải Khí biogas Nước cấp Tách nước Lò hơi Ethanol Chưng cấtNước giải nhiệt Men chất dinh dưỡng Lên men Thu hồi CO 2 Enzyme hóa chất Hồ hóa – nấu – đường hóa Khí nén Tiếp nhận nguyên liệu    AB1*CD*EFGHIJKGH 2.1 Phân xưởng hồ hóa-dịch hoá. 214567-JKBLJ _Công đoạn hồ hóa-dịch hóa là một trong những khâu quan trọng trong toàn bộ dây truyền sản xuất của nhà máy. Đi kèm với việc tách cát, rữa sạch bã giúp tăng hiệu suất cho quá trình hồ hóa, lên men. Quá trình lên men sẽ được rút ngắn thời gian tối đa. Khâu chuẩn bị bùn nằm trong quá trình hồ hóa dịch hóa. Nhiệm vụ : dịch hóa, tách cát, nấu chín dịch để đưa sang khu lên men. M)H8 _Nguyên liệu và sản phẩm Lên men: _Nguyên liệu : 750 tấn tinh bột/ngày. _Lượng hơi sử dụng cho chưng cất: 270 tấn/ngày. _Enzyme dịch hóa : 317kg/ngày. _Sản phẩm: _ Dịch sau nấu : 105 mᶾ/giờ _Bã ẩm : 215 tấn/ngày Cấu tạo của tinh bột: _Tinh bột là một polymer của các đơn vị glucose. Nó chứa hai thành phần chính là amylose và amylopectin. _Amylose: amylose là một polymer gồm 500-1500 đơn vị glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4 dạng mạch thẳng. _Amylopectin: amylopectin là polymer mạch nhánh gồm các đơn vị glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4 ở phần mạch thẳng và liên kết nhánh bằng liên kết α-1,6. _Một phân tử amylopectin thường chứa chủ yếu từ 500-40,000 đơn vị glucose.  ! "#$0 &'() "#$0    MH-JKBLJ > %)?+N _Ethanol được sản xuất từ nguyên liệu tinh bột như sắn , ngô, bột mì, khoai tây…Hàm lượng tinh bột trong củ sắn khô chiếm 63- 67%. _Dịch hóa: Là quá trình phân cắt tinh bột thành các mạch ngắn hơn gọi là dextrin. _Enzyme dịch hóa: Là chất xúc tác thúc đẩy tốc độ phản ứng dịch hóa. _Tách cát: quá trình sử dụng các sàn rung để tách cát nhằm loại bỏ tạp chất cho dịch. _Nấu: Là quá trình dùng nhiệt độ cao và áp suất cao để phá vỡ mạch tinh bột còn sót. Quá trình hồ hóa tinh bột: • Trong dung dịch, hạt tinh bột tương tự những lỗ thẩm thấu, trong đó amylopectin đóng vai trò màng bán thấm. • Khi tăng nhiệt độ thì áp suất thẩm thấu và độ trương nở tăng, hạt tinh bột sẽ hút nước khoảng 25-30 lần so với thể tích hạt. • Amylose dễ hòa tan trong nước nóng và bắt đầu khuếch tán ra môi trường xung quanh. • Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ tới giới hạn xác định thì tác dụng của lực thẩm thấu ( lực trương nở) các hạt tinh bột sẽ hút nước và tăng thể tích từ 50-1000 lần • Do đó các mối liên kết giữa phân tử sẽ yếu dần và bị đứt, lúc đó hạt tinh bột sẽ được giải phóng và sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa. • Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào: + Nguyên liệu và kích thước hạt tinh bột. + Chất điện giải phóng trong dung dịch. Các muối kiềm và muối trung tính làm giảm nhiệt độ hồ hóa, các chất đường làm tăng nhiệt độ hồ hóa. + Nồng độ tinh bột và tốc độ tăng nhiệt. • Cơ sở lý thuyết: - Các yếu tố ảnh hưởng đến dịch hóa: + Nồng độ Enzyme + Nồng độ cơ chất + Nhiệt độ  ! "#$1 &'() "#$1   +ph + Thời gian lưu + Cánh khuấy - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nấu: + Thời gian lưu + Nhiệt độ + Áp suất $> ,*!-./OH-JKBLJ Sơ đồ 4  ! "#$%2 &'() "#$%2 Dịch nấu sơ bộ được đưa đến khu [...]... trả về bồn khuấy trộn EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 12 Page 12 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Page 13 Page 13 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN 2.1.3 Sơ đồ 6: sơ đồ P&ID quá trình hồ hóa - dịch hóa EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 14 Page 14 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Page 15 Page 15 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN CHƯƠNG III CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỒN RỮA 3.1 Bồn rữa bã 3.1.1 Cấu tạo EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 16 Page 16 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Sơ đồ 7 Hệ thống gồm có bồn rữa bã và hai máy bơm tuần hoàn Ngoài ra còn có: _Nhóm... SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 31 Page 31 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Vào TI-S7 Converting Blocksblocks Copy khối function blocks cần thiết và dán vào blocks của program e) Mở simulation và set pg/pc Vào optionssimulate modules EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 32 Page 32 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Vào optionsset PG/PC interface... nhấn tổ hợp phím ctrl+O EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 29 Page 29 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN c) Insert program và tạo bảng symbols Vào insertprogramS7 programsymbols EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 30 Page 30 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN d) Viết chương trình và insert funtion block Vào block viết chương... EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 33 Page 33 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN f) Download chương trình và run simulation Chọn blocksPLCdownload hoặc nhấn tổ hợp phím ctrl+L Mở simulationtick vào RUN EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 34 Page 34 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN 5.1.2 Phần mềm WinCC 6.x _Window control centrer... hình và và lập trình thì phần mềm Siemens đặt tất cả các dữ liệu của bạn vào một cơ sở dữ liệu trung tâm mà tất cả các công cụ điều có thể truy cập vào được a) Tạo mới project _Khởi động phần mềm step 7 trên desktop _Vào filenew hoặc nhấn tổ hợp phím ctrl + N EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 28 Page 28 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Nhập tên project b) Mở project... Sơ đồ khối quá trình tách bã cát Dịch đạt chuẩn đưa tới khu liquefaction Sơ đồ 5 _Dịch nấu sơ bộ được đưa tới hệ thống sàn rung 1 để tách dịch và bã Dịch tách được đưa tới bồn chứa để kiểm tra mẩu thử Nếu mẫu thử có nồng độ Na đạt chuẩn(>10%) thì chuyển qua khu hóa lỏng Nếu không đạt thì trả về tiếp tục bổ sung kiềm EVEN PAGE FOOTER SVTH:NGUYỄN TẤN ĐỨC Page 11 Page 11 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT... TẤN ĐỨC Page 25 Page 25 T FT=0,FIQC2=0 FY1=0,FCV=0 %FCV1=0 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN Sơ đồ 10 4.2.2 Quá trình đưa dòng hơi áp suất thấp vào hệ thống gia nhiệt a) Khởi động start=1 _Hệ thống cấp dòng hơi áp suất thấp luôn hoạt động trong suốt quá trình làm việc của nhà máy _Van nhập liệu mở trong suốt quá trình trộn: VLS=1 _Bộ đo nhiệt độ bắt đầu làm việc: TT=1 _Bộ... ĐỨC Page 26 Page 26 GVHD: T/S Tạ Văn Luyện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:T/S TẠ QUANG LUYỆN VLS=0 Sơ đồ khối quá trình điều khiển đưa dòng hơi áp suất thấp vào hệ thống gia nhiệt Start=1 VLS=1;TT=1,TIC1=1;TY1=1; TCV=1;%TCV tăng T LT=?SPT F LT . CHUNG  Xăng sinh học là hỗn hợp của xăng truyền thống và cồn sinh học (bio-ethanol), được sử dụng làm nhiên liệu cho các loại động cơ đốt trong như xe gắn máy, ô tô. Xăng E5 được bán trên thị. "#$%   1.2 Nhà máy nhiên liệu sinh học.  &'()  &'*+ ()# Nhà máy NLSH Phương Đông được khởi công xây dựng vào tháng 3/2010. Dự án được PVN. duy trì đội ngũ cán bộ lao động năng động, có chuyên môn tốt, nhân cách tốt. _Quản lý, bảo quản vật tư, phụ tùng thay thế, trang thiết bị máy móc, nguyên vật liệu( trừ sắn), nhiên liệu, hóa chất,…
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án tốt nghiệp về nhiên liệu sinh học, Đồ án tốt nghiệp về nhiên liệu sinh học, , 2 Nhà máy nhiên liệu sinh học., 1 Phân xưởng hồ hóa-dịch hoá., 1 Phân tích yêu cầu điều khiển, 2 Lập lưu đồ điều khiển, 1 Giới thiệu về Ngôn ngữ lập trình và Phần mềm SCADA, 1 Vòng điều khiển lưu lượng nước công nghệ vào hệ thống gia nhiệt

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Trích đoạn