Chương 1:TỔNG QUAN11.1.Tổng quan về nhiên liệu sinh khối11.2.Các dạng nhiên liệu sinh khối21.2.1.Nhiên liệu sinh khối gỗ và các sản phẩm nông nghiệp21.2.2.Sinh khối chất thải rắn41.2.3.Sinh khối khí sinh học41.3.Tiềm năng về sinh khối của Việt Nam41.4.Hiện trạng sử dụng sinh khối ở Việt Nam61.5.Đặc tính kĩ thuật của một số loại nhiên liệu sinh khối ở Việt Nam71.5.1.Thành phần hóa sinh71.5.2.Thành phần nguyên tố hóa học81.5.3.Hàm lượng chất bốc, fixed cacbon (FC) trong nguyên liệu91.5.4.Một số đặc tính kĩ thuật khác91.6.Tổng quan về viên nén gỗ10Chương 2:CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VIÊN NÉN GỖ15Chương 3:CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VIÊN NÉN GỖ251)Nguyên liệu cho quá trình sản xuất252)Quá trình sản xuất253)Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của viên nén gỗ31Chương 4:TÍNH TOÁN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VIÊN NÉN354.1.Nguyên liệu thô được tách loại vỏ364.2.Nguyên liệu qua thiết bị tạo woodchip374.3.Nguyên liệu qua hệ thống nghiền mịn384.4.Tính toán cho hệ thống sấy404.4.1.Tính toán cho thùng quay41a)Các thông số ban đầu tính toán cho quá trình sấy bằng thùng quay41b)Tính toán các thông số của khói lò42c)Cân bằng vât liệu và cân bằng năng lượng của máy sấy47d)Tính toán thiết bị chính thùng sấy48e)Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị sấy514.4.2.Tính toán các thiết bị phụ trợ cho quá trình sấy604.5.Tính toán cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng cho thiết bị nén tạo viên ………………………………………………………………………………………714.6.Tính toán cho thiết bị làm mát viên nén sau quá trình nén734.7.Tính toán mặt bằng nhà máy744.8.Tính toán chi phí đầu tư cho dây chuyền sản xuất77Chương 5:CHẾ ĐỘ SẤY KHI ĐỘ ẨM NGUYÊN LIỆU THAY ĐỔI78KẾT LUẬN84PHỤ LỤC85TÀI LIỆU THAM KHẢO86
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI Viện Kỹ thuật Hóa học o0o - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - NHIỆM VỤ THIẾT KẾ/TỔNG QUAN/NGHIÊN CỨU TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: ĐẶNG ĐÌNH HIỆP Mã số sinh viên: 20113003 Lớp / Khóa: KTHH4_K56 Chuyên ngành: KĨ THUẬT HÓA HỌC Chuyên sâu: Giáo viên hướng dẫn: CÔNG NGHỆ HỮU CƠ – HÓA DẦU PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Tên đề tài tốt nghiệp: THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VIÊN NÉN GỖ NĂNG SUẤT 70000 TẤN/NĂM Các số liệu ban đầu:NĂNG SUẤT THIẾT KẾ 70000 TẤN/NĂM Nội dung phần thuyết minh tính toán: - Chương 1: TỔNG QUAN - Chương 2: CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VIÊN NÉN GỖ - Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VIÊN NÉN GỖ - Chương 4: TÍNH TOÁN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VIÊN NÉN - Chương 5: CHẾ ĐỘ SẤY KHI ĐỘ ẨM NGUYÊN LIỆU THAY ĐỔI Các vẽ, sơ đồ, sản phẩm cần đạt: - BẢN VẼ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ - BẢN VẼ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG DÂY CHUYỀN - BẢN VẼ THIẾT BỊ CHÍNH Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI 13/01/2016 10/06/2016 Ngày tháng năm 20 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Viện Kỹ thuật Hóa học -o0o - Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: ĐẶNG ĐÌNH HIỆP Mã số SV: 20113003 Lớp/Khóa: KĨ THUẬT HÓA HỌC 4_K56 Đề tài: THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VIÊN NÉN GỖ NĂNG SUẤT 70000 TẤN/NĂM NỘI DUNG NHẬN XÉT: Tiến trình thực đồ án: ……………………………………………………… Nội dung đồ án: - Cơ sở lý thuyết: …………………………………………………………… - Các số liệu, tài liệu thực tế : …………………………………………………… - Phương pháp mức độ giải vấn đề : …………………………… Hình thức đồ án : - Hình thức trình bày : ……………………………………………………… - Kết cấu đồ án : ………………………………………………………… Những nhận xét khác:…………………………………………………………… ………………………………………………………… ĐÁNH GIÁ VÀ CHO ĐIỂM: Ngày tháng năm 20 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên SV: ĐẶNG ĐÌNH HIỆP Lớp/Khóa: GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Mã SV: 20113003 KĨ THUẬT HÓA HỌC 4_K56 Đề tài: THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VIÊN NÉN GỖ NĂNG SUẤT 70000 TẤN/NĂM NỘI DUNG NHẬN XÉT: Về nội dung đồ án: Về hình thức đồ án : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Những nhận xét khác: ĐÁNH GIÁ VÀ CHO ĐIỂM: Ngày tháng năm 20 GIÁO VIÊN DUYỆT MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ DANH MỤC BẢNG BIỂU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ MỤC LỤC HÌNH ẢNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS.Văn Đình Sơn Thọ người tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô giáo môn Công Nghệ Hữu Cơ – Hóa Dầu – Viện Kỹ Thuật Hóa Học – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội trang bị cho em kiến thức cần thiết suốt trình học tập nghiên cứu đê hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, điều kiện nghiên cứu tài liệu còn hạn chế, kinh nghiệm thiết kế chưa có nhiều nên đồ án không tránh khỏi nhiều thiếu sót Mong thầy cô giáo góp ý đê đồ án được hoàn thiện Em trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016 SINH VIÊN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, với gia tăng nhu cầu sử dụng lượng áp lực môi trường gây phát thải khí nhà kính từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, lượng sinh khối được coi nguồn lượng tái tạo giải pháp thay cho lượng hóa thạch Hơn tình hình lượng hóa thạch dầu mỏ có nhiêu biến động thị trương nhu cầu lượng tái tạo tăng Sinh khối (biomass) chứa lượng hóa học, nguồn lượng từ mặt trời tích lũy thực vật qua trình quang hợp Sinh khối phế phẩm từ nông nghiệp (rơm rạ, bã mía, vỏ, lõi bắp ngô…), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ…), giấy vụn, mêtan từ bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ trang trại chăn nuôi gia súc gia cầm Nguyên liệu sinh khối có thê dạng rắn, lỏng, khí… được đốt đê phóng thích lượng Sinh khối, đặc biệt gỗ, than gỗ cung cấp phần lượng đáng kê giới Ít nửa dân số giới dựa nguồn lượng từ sinh khối Con người sử dụng chúng đê sưởi ấm nấu ăn cách hàng ngàn năm Sinh khối có thê chuyên thành dạng nhiên liệu lỏng metanol, etanol dùng động đốt trong, hay thành dạng khí sinh học (biogas) ứng dụng cho nhu cầu lượng quy mô gia đình mục đích cao sản xuất nhiệt điện phục vụ khu dân cư công ty Có thê nói việc sử dụng hiệu lượng sinh khối vấn đề được quan tâm giới nhằm giảm phần sức ép sử dụng nhiên liệu, phát triên nguồn lượng sạch thiết thực cho tương lai Đặc biệt trinh tiền xử lí nguyên liệu biomass gỗ có trình tạo thành viên nén gỗ(wood pallets) làm tăng hiệu sử dụng nhiên liệu Quá trinh xử lí gỗ thô ban đầu tạo thành viên nén giúp tăng nhiệt trị nhiên liệu, khối lượng riêng tăng giúp tăng hiệu vận chuyên tồn chứa Hơn việc tạo thành viên nén cung cấp nhiên liệu cho số trình sử dụng nguồn lượng hóa thạch lò đốt than cấp nhiệt cho sản xuất điện Việc đốt viên nén làm giảm phát thải khí axit hàm lượng tro có phần sỉ Hiện tại, nhu cầu tiêu thụ viên nén tại quốc gia phát triên tại Châu Âu, Mỹ, tại Châu Á có Nhật Bản Hàn Quốc quốc gia có nhu cầu cao đê đáp ứng nhiên liệu thay cho than đá Dự kiến lượng tiêu thụ viên nén tăng nhanh đến năm 2030 giới Tại Việt Nam, tiêu thụ viên nén chưa lớn chủ yếu sản xuất đê xuất sang thị trường Hàn Quốc Tiềm nhiên liệu tại việt nam lớn với phế phẩm nông nghiệp, lâm nghiệp trấu, rơm, vỏ hạt ca phê…, công nghiệp chế biến gỗ mùn cưa…thuận lợi cho phát triên viên nén Với thuận lợi nguyên liệu cho sản xuất tận dụng được nguồn phế phẩm ngành nông lâm nghiệp Em thực đề tài sản xuất viên nén gỗ tại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Việt Nam đê xuất “Thiết kế dây chuyền sản xuất viên nén gỗ xuất 70000 tấn/năm” Với mong muốn qua đô án này, củng cố kiến thức tích lũy năm qua, nâng cao khả thiết kế, đọc tìm hiêu tài liệu lựa chọn phương pháp tính đúng đắn có thê áp dụng vào thực tế sản xuất công nghiệp Các phần đồ án tốt nghiệp: Chương I: Tổng quan Chương II: Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm viên nén gỗ Chương III: Công nghệ sản xuất viên nén gỗ Chương IV: Tính toán dây chuyền sản xuất viên nén gỗ Chương V: Chế độ sấy độ ẩm nguyên liệu thay đổi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thê tích 2.5m³ GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ 4m³ 6m³ 8m³ 10m³ 10m³ Tiêu thụ 2,05kw 2,05kw 2,05kw 3,15kw 3,25kw 3,25kw điện Với suất hệ thống nén viên 9000kg/h cần thiết thiết bị làm mát suất 10 tấn/h 4.7 Tính toán mặt nhà máy Theo suất nhà máy 70000 tấn/năm(Tính theo suất hệ thống nén tạo viên thành phẩm) dự kiến nguyên liệu vào theo suất phận sấy 20 tấn/h + 2,7 tấn/h nguyên liệu sử dụng cho lò đốt Như khối lượng nguyên liệu dùng ngày là: 22700.24 = 544800(kg) Thê tích chiếm chỗ nguyên liệu là: = 1800(m3) Chọn chiều cao bãi chứa nguyên liệu 2,5m chiều rộng chiều dài bãi chứa nguyên liệu: 27m - Danh mục thiết bị cho dây chuyền ép viên nén gỗ BẢNG 21: BẢNG THÔNG SỐ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH Stt Hạng mục thiết bị Hệ thống nghiền thô Hệ thống nghiền mịn Quạt vận chuyên Hệ thống sấy - Hệ thống nén tạo viên Hệ thống làm mát viên nén - Thông số kĩ thuật Tiêu thụ điện 110kWh Kích thước 1x1x1m Công suất 15 – 20 tấn/h x Công suất 20 tấn/h Tiêu thụ điện 90kWh Tiêu thụ điện 18.5kWh Kích thước 300x400x500 Công suất 20 tấn/h Tiêu thụ điện 60kWh gồm có động thùng sấy, quạt hút Kích thước thùng sấy thiết bị cống suất 10 tấn/h làm việc kích thước D = 2,4m, L = 24m Công suất 3,5 tấn/h/đầu ép Tiêu thụ điện 110kWh Kích thước 1x1x1 m Công suất tấn/h Tiêu thụ điện 1,5 kWh Kích thước 1,5x1,5x2 m Trang 82 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Hệ thống phụ trợ cho dây chuyền gồm có quạt, thiết bị vận chuyên gâu tải, băng tải, vít tải cấp liệu, quạt thiết bị lock không khí Tham khảo số liệu nhà máy tại Quy Nhơn: BẢNG 22: THÔNG SỐ CỦA CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ Thiết bị phụ trợ Tiêu thụ điện Trang 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ I Nạp liệu thô + nhập liệu a Motor băng tải lòng máng b Motor xích tải đôi nạp liệu - Tiêu thụ điện: Kw/h x 1=4 - Tiêu thụ điện: 11 Kw/h x 2=22 II Nghiền thô a Quạt hút liệu b Motor xích tải liệu sau nghiền kho xá c Vít tải cấp liệu - Tiêu thụ điện: 45 Kw/h x 1=45 - Tiêu thụ điện: 7.5 Kw/h x 1=7.5 - Tiêu thụ điện : 5.5 Kw/hx 1=5.5 III Sấy a Motor xích tải nạp liệu b Motor trục vít cấp liệu cho máy sấy - Tiêu thụ điện: 11 kw/h x 1=11 Tiêu thụ điện : kw/h x 2=8 IV Chứa liệu sau sấy cấp cho nghiền mịn a Motor xích tải liệu từ bin sau sấy tới - Tiêu thụ điện : 7.5 kw/h x - Tiêu thụ điện : 11 kw/h x - Tiêu thụ điện Tiêu thụ điện - Tiêu thụ điện : 7.5 kw/h x : 11 kw/h x : 5.5 kw/h x V Nghiền mịn a Motor xích tải nạp liệu vào máy - Tiêu thụ điện : 11 kw/h x nghiền mịn b Vít cấp liệu - Tiêu thụ điện : Kw/h x1 - Tiêu thụ điện : 18.5 Kw/h - Tiêu thụ điện : 1.5 Kw/h x1 x1 b c d e xích tải lên bin trung gian Motor xích tải liệu lên bin trung gian Motor xích tải liệu phân bố bin chứa trung gian Motor xích tải chuyên liệu từ bin chứa sau sấy tới hố nạp nghiền mịn Hệ thống chuyên liệu bin chứa c Quạt máy nghiền mịn d Motor van chắn gió VI Ép viên a Motor xích tải phân liệu đầu ép b Motor gầu tải c Vít tải feeder cấp liệu ép viên d Motor xích tải đầu ép e Bộ trộn liệu với nước f Motor xích tải máy ép viên g Quạt hút ẩm h Airlock cyclone hút ẩm + motor - Tiêu thụ điện : 7.5 Kw/h Tiêu thụ điện : 5.5 Kw/h Tiêu thụ điện : 30 Kw/h Tiêu thụ điện : 5.5 Kw/h Tiêu thụ điện : 30 Kw/h Tiêu thụ điện : 11 Kw/h Tiêu thụ điện : 11 Kw/h Tiêu thụ điện : 0.8 Kw/h VII Làm nguội a Motor airlock b Máy làm nguội c Motor gầu tải - Tiêu thụ điện : 1.1 Kw/h x1 Tiêu thụ điện : 1.5 Kw/h x1 Tiêu thụ điện : 5.5 Kw/h x1 Tiêu thụ điện : 30 Kw/h x Trang 84 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Như ta tính được tổng tiêu thụ điện dây chuyền sản xuất: A = 684 kWh Số giờ hoạt động năm: H = 330.24 = 7982 (h) Tiêu thụ điện năm: A = 684.7982 = 5460(MWh) Giá bán điên theo biêu giá bán cho đơn vị sản xuất: Trung bình 1110 đồng/KWh Có thê đặt thiết bị hính sau: HÌNH 24: VỊ TRÍ THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG Như dựa vào kích thước thiết bị, thiết kế mặt băng nhà máy gồm có: - - Chiều dài đặt thiết bị thùng sấy, lò đốt chọn 60 m Chiều rộng đặt thiết bị nén nghiên mịn, làm mát, đóng gói theo khoảng cách từng thiết bị khu vực chứa nguyên liệu cho trình sấy thiết kế chiều dài 40m Mái phân xưởng cao 8m Như diện tích xưởng sản xuất 2400 m2 4.8 Tính toán chi phí đầu tư cho dây chuyền sản xuất Trang 85 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Dựa dự án sản xuất viên nén tại Đồng Nai với suất 120.000 tấn/năm Tính toán chi phí cho dây chuyền sản xuất viên nén tại Quy Nhơn suất 70.000 tấn/năm Tính toán chi phí đầu tư cho nhà máy: Tiền đầu tư ban đầu gồm hệ thống trang thiết bị máy móc, tiền đầu tư đất xưởng xây dựng, tiền đầu tư xây dựng khu văn phòng đất xây dựng, khu đất trồng rừng - Tiền đầu tư trang thiết bị máy móc: 10 triệu USD(nhập Đức) Tiền đầu tư nhà xưởng đất : 0,7 triệu USD Tiền đầu tư khu văn phòng đất xây dựng: 1.2 triệu USD Tiền đầu tư vào đất trồng rừng khoảng 4000 ha: 1.17 triệu USD Tổng đầu tư ban đầu: 13 triệu USD +)Chi phí vận hành chi phí khác: - Tiền điện : với tiêu thụ 5460MWh tương đương với 0.55 triệu USD/năm Tiền lượng cho công nhân: bao gồm 162 công nhân lương 60 triệu/năm Tính tiền lương trả năm 0.45 triệu USD/năm Tiền nguyên liệu: triệu USD/năm +)Tiền bán viên nén: Giá trung bình viên nén xuất đạt 130USD/tấn viên nén Năng suất nhà máy 70000 tấn/năm, tiền thu được sau năm bán viên nén 9,1 triệu USD Như tiền lãi thu được sau năm sản xuất: M = 9,1 – 0,55 – 0,45 – = triệu USD/năm Như tính đến rủi ro thị trường giá vận chuyên số năm thu hồi vốn khoảng – năm [19] Chương 5: CHẾ ĐỘ SẤY KHI ĐỘ ẨM NGUYÊN LIỆU THAY ĐỔI Sấy công đoạn quan trọng công nghệ sản suất viên nén gỗ Trong trình sấy chế độ sấy định độ ẩm vật liệu sấy Chế độ sấy thông số liên quan đến nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ tác nhân sấy Khi độ ẩm nguyên liệu thay đổi dẫn đến thay đổi điều kiện tác nhân sấy cho phù hợp với độ ẩm đầu vào nguyên liệu sấy Quá trình sấy phải thay đổi Trang 86 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ thông số cho độ ẩm nguyên liệu khỏi thùng sấy độ ẩm phù hợp cho trình sau nén tạo viên Thực tế nguyên liệu thu mua tại nhà máy có độ ẩm khác nằm khoảng từ 20 – 50% Như trình vận hành việc thay đổi thông số trình sấy cần thiết đê đảm bảo độ ẩm đầu phù hợp cho trình nén tạo viên(10 – 12%) - Thiết lập điều kiện sấy khác nhau: +)Các thông số khói lò ứng với nhiệt độ vào khói 350°C +)Các thông số trình sấy thực tế khói lò nhiệt độ 350°C +)Sự thay đổi lượng nhiên liệu tiêu thụ lò đốt độ ẩm nguyên liệu vào thiết bị sấy thay đổi +)Trong thực tế nguyên liệu thu mua có độ ẩm thay đổi, đê đáp ứng cho độ ẩm giá trị định có phương án thay đổi hệ thống sấy là: - Thay đổi số vòng quay thiết bị sấy từ thay đổi thời gian lưu vật liệu thùng chứa Thay đổi lượng nhiên liệu đốt vào đê cung cấp nhiệt cho trình sấy +)Trên sở tính toán trình sấy dây chuyền viên nén vận dụng tính toán trình sấy bã mía tận dụng nhiệt khói lò thiết bị lò nhiệt điện tại nhà máy mía đường Lam Sơn Thanh Hóa(với độ ẩm bã mía sau ép 50%) Quá trình sấy vừa tận dụng được nhiệt khói vừa có thê làm giảm độ ẩm nguyên liệu vào lò đốt giúp tăng hiệu sử dụng nhiệt ĐỒ THỊ 2: ĐÔ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA LƯỢNG NGUYÊN LIỆU CẤP CHO LÒ ĐỐT VÀO ĐỘ ẨM CỦA NGUYÊN LIỆU VÀO THIẾT BỊ SẤY ( TRONG ĐIỀU KIỆN CÁC THÔNG SỐ KHÁC CỦA HỆ KHÔNG ĐỔI) ĐỒ THỊ 3: ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ THAY ĐỔI THỜI GIAN LƯU CỦA VẬT LIỆU SẤY THEO ĐỘ ẨM CỦA VẬT LIỆU VÀO THIẾT BỊ SẤY(VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN KHÁC CỦA HỆ KHÔNG ĐỔI) Trang 87 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ ĐỒ THỊ 4: ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN THAY ĐỔI SỐ VÒNG QUAY CỦA THÙNG SẤY THEO THỜI GIAN LƯU CỦA VẬT LIỆU SẤY(VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN KHÁC KHÔNG THAY ĐỔI) Trang 88 Các thông số khói lò ứng với nhiệt độ sấy khác nhau: BẢNG 23: THÔNG SỐ CỦA KHÓI LÒ VÀ THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH SẤY THỰC TẾ Ở NHIỆT ĐỘ VÀO THÙNG SẤY CỦA KHÓI LÀ 350°C T1 (°C) Ihh (kJ/kg ẩm) α Gh (kg ẩm/kgnl) Gk (kg kkk/kgnl) x2 (kg ẩm/kgkkk ) 0.158 I1 (kJ/kgkkk ) φ1 (%) T2 (°C) φ2 (%) 35.4 x1 (kg ẩm/kgkkk ) 0.034 350 3183 7.14 1.21 493 0.051 75 0.55 T1 (°C) T2 (°C) G1 (kg/h) W (kg/h) Cvl (J/kg.C) Qv (J/kg ẩm) Qn (J/kg ẩm) K (W/m2.K) F (m2) 4450 1347 83998 99892 1.81 195 Qm (kJ/kg ẩm) 53537 Δ (J/kg ẩm) -104994 350 75 10000 Quá trình sấy thực tế tính đến mát nhiệt tính cho độ ẩm vật liệu vào 50%(T = 350°C): BẢNG 24: THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH SẤY THỰC T1 (°C) T2 (°C) G1 (kg/h) W (kg/h) Cvl (J/kg.C) 350 75 10000 4450 1347 Qv (J/kg ẩm) 83998 Qn (J/kg ẩm) 99892 K (W/m2.K) F (m2) 1.81 195 Qm (kJ/kg ẩm) 53537 Thông số lượng nhiên liệu tiêu thụ cho lo đốt tốc độ khí lò vào thùng quay(ở nhiệt độ T = 350°C): Δ (J/kg ẩm) -104994 I2 (kJ/kgkkk) 478 BẢNG 25: LƯỢNG NHIÊN LIỆU TIÊU THỤ VÀ VẬN TỐC CỦA KHÓI LÒ x1 (kg ẩm/kgkk) x2 (kg ẩm/kgkkk) I2 (kJ/kgkkk) L (kg/kg) Qcấp (kJ/kg ẩm) B (kgnl/h) B (kgnl/s) T1 (°C) G (kg/s) G (kg/m2.s) 0.034 0.158 478 7.21 3116 1031 0.29 350 2.10 Sự thay đổi độ ẩm nguyên liệu vào thùng sấy dẫn tới thây đổi lượng nhiên liệu cấp cho lò đốt Độ ẩm vào: (50-10), (45-10), (40-10), (35-10), (30-10), (25-10), (20-10) Trong điều kiện nhiệt độ khói vào (350°C, 75°C) BẢNG 26: LƯỢNG NHIÊN LIỆU LÒ ĐỐT TIÊU THỤ THAY ĐỔI ỨNG VỚI ĐỘ ẨM NGUYÊN LIỆU THAY ĐỔI T1(°C) W1(%) B(kg/h) 350 50 1289 350 45 1052 350 40 850 350 35 680 350 30 538 350 25 412 350 20 306 BẢNG 27: THÔNG SỐ THỜI GIAN LƯU VÀ SỐ VÒNG THAY ĐỔI THEO ĐỘ ẨM VÀO CỦA VẬT LIỆU W1(%) 50 45 40 35 30 25 20 W2(%) 10 10 10 10 10 10 10 t(ph) 38 36 35 34 33 32 31 n(vòng/ph) 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 KẾT LUẬN Sau tháng tìm hiều viên nén công nghệ sản xuất viên nén gỗ hướng dẫn PGS.TS Văn Đình Sơn Thọ Em được biết đến trình tiền xử lí biomass đê tận dụng hiệu nguồn lượng Với tính toán thiết kế em hy vọng có thê vận dụng được vào thực tế sản xuất công nghiệp Sau thời gian tìm hiêu nghiên cứu số liệu công nghệ em hoàn thiện số vấn đề liên quan đến chất lượng công nghệ sản xuất viên nén Qua đó, em có thê rút số kết luận: - Phần tổng quan lí thuyết: Nêu được số tính chất nguyên liệu, nhu cầu nhiên liệu thay giới ngày gia tăng Thực trạng sản xuất viên nén nước ta năm gần nhu cầu giới Việt Nam năm tới - Phần tiêu chuẩn chất lượng sản phầm: Nêu lên được tiêu chuẩn giới sử dụng cho viên nén trình giao thương buôn bán số phép kiêm tra chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn quốc tế( ISO/TC 238) - Phần tính toán: Tính toán thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất viên nén gồm có nghiền thô, nghiền mịn, sấy, nén tạo viên trình làm mát, đóng gói - Chế độ sấy Thiết lập chế độ sấy nguyên liệu vào thiết bị sấy có độ ẩm thay đổi đê đạt được độ ẩm nguyên liệu phù hợp với trình sau Trên sở tính toán trình sấy cho dây chuyền sản xuất viên nén, vận dụng tính toán cho trình sấy bã mía tại nhà máy mía đường Lam Sơn đê tận dụng nhiệt từ khói lò thiết bị lò nhiệt điện làm giảm độ ẩm nhiên liệu bã mía vào lò đốt Trong trình làm, đồ án em không khỏi thiếu sót Em mong được đóng góp giúp đỡ thầy cô đê đồ án em có thê hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Văn Đình Sơn Thọ tận tình giúp đỡ em thời gian qua đê em hoàn thành tốt đồ án Em xinh chân thành cảm ơn ! PHỤ LỤC Phụ lục tính toán cho trình sấy bã mía tận dụng nhiệt từ khói lò lò nhiệt điện tại nhà máy mía đường Lam Sơn Thanh Hóa PHỤ LỤC 1: THÔNG SỐ CỦA LÒ HƠI KHI ĐỐT NGUYÊN LIỆU BÃ MÍA ĐÃ ĐƯỢC SẤY TT 10 11 12 13 14 15 16 Tên đại lượng Lượng nhiệt Áp lực nhiệt Entanpy nhiệt Nhiệt độ nhiệt Lưu lượng nước cấp Nhiệt độ nước cấp Entanpy nước cấp Hệ số thừa không khí trước sấy khói Nhiệt độ khói thải Độ ẩm nguyên liệu Nhiệt trị thấp làm việc Nhiệt trị cao nguyên liệu Tổn thất đôt 1kg bã mía Hiệu suất thô lò trước sấy( tính theo nhiệt trị thấp) Hiệu suất thô lò sau sấy( tính theo nhiệt trị thấp) Nhiệt lượng hữu ích đê sản xuất Kí hiệu D Đơn vị Tấn/h Lò 50 Lò 52 Lò 67 P Kg/cm2 31,2 31,0 62,7 I’’d kCal/kg 767 760 804 Th C 392 380 479 Dnc Tấn/h 46,9 49,0 63,3 Tnc C 105 105 100 I’d α kCal/kg 108,15 1.738 108,15 2.262 103 1.872 Tkh W C % 130 16,6 141 16,6 134 16,6 Qt Kcal/kg 2446 2446 2446 Qc Kcal/kg 2860 2860 2860 Qm Kcal/kg 214,7 294,5 233,9 H % 80,37 73,36 79,42 Η % 81,52 77,75 80,59 Qhi Kcal/kg 1994 1901 1971 17 Số lượng bã mía Bt Tấn/h 16,37 17,81 23,89 đốt (độ ẩm sau sây) PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN CHO QUÁ TRÌNH SẤY BÃ MÍA Thông số Nhiệt độ khói lò Đơn vị C Giá trị 153 Số lượng nhiên liệu đốt Tấn/h 45 Độ ẩm trước sấy % 50 Độ ẩm sau sấy % 29 Nhiệt độ khói lò C 75 Tấn/h 34 MJ/h 24187 Tấn/h 3.2 h/ngày 24 ngày/năm 150 Tấn/năm 11667 Tấn hơi/tấn bã 2.11 MW/tấn 0.1251 MW/tấn bã 0.2639 MW/năm 3079 Triệu/năm 3656 Số lượng bã mía có thê sấy Lượng nhiệt tiết kiệm được Lượng bã mía tiết kiệm được( Tính cho nguyên liệu đầu) Số giờ hoạt động ngày Số ngày hoạt động năm Lượng bã mía tiết kiệm năm Lượng hơi/lượng bã mía Lượng điện sản xuất/tấn Lượng điện sản xuất/tấn bã mía Lượng điện sản xuất thêm được Tiền TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.Đinh Thị Ngọ, PGS.Nguyễn Khánh Diệu Hồng Nhiên liệu sạch NXB Khoa học kĩ thuật, 2012 [2] http://www.Nangluongvietnam.org ” Tình hình sử dụng sinh khối tại Việt Nam trước “ ngày 31/03/2016 http://www.chatdotsinhhoc “ Phát triên sinh khối tại Việt Nam: Tiềm thách thức “ [3] Eija Alakangas, Paavo Paju Energy, Environment, Sustainable Development OPET Wood Pallets in Finland, technology economy and market 2002 [4] http://www.thesaigonontime.vn “ Gỗ viên nén tắc đường xuất “ ngày 05/02/2015 [5] EN 14961 1,2 Eija Alankangas, New European Pallets Standards 10/2010 [6] Enplush Handbook, Germany pallets council handbook Version 3, 08/2015 [7] Enplush Handbook, Canada pallets council handbook, Version 3, 08/2015 [8].Wolfgang Hiegl and Rainer Janssen Handbook Implementation CEN Standards Genaral Solid Standard 12/2011 [9] http://www.gemco-energy.com “ Pallets production line and equipment “ [10] Thomas Zeng, Makku Kalio, Hekki Ovarainen Critical review palletizing technology, combustion technology and industry scale-systems 08/2012 [11] TS Nguyễn Thanh Quảng, Hoàng Nguyễn Thu Hà Tuyên tập báo cáo sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ “ Nghiên cứu sản xuất viên nhiên liệu từ biomass “ Đại học Đà Nắng_2008 [12] GS.TSKH Nguyễn Bin, tập thê tác giả Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm, tập I Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 08/2006 [13] GS.TSKH Nguyễn Bin, tập thê tác giả Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm, tập II Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 08/2006 [14] GS.TSKH Nguyễn Bin, tập thê tác giả Giáo trình trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm, tập2, tập 4, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 08/2006 [15] PGS.TS Hoàng Ngọc Đôn Giáo trình lò thiết bị đốt Nhà xuất khoa học kĩ thuật [16] GS.TSKH Trần Văn Phú Giáo trình kỹ thuật nhiệt Nhà xuất khoa học kĩ thuật 01/2011 [17] GS.TSKH Trần Văn Phú Giáo trình Kỹ Thuật Sấy Nhà suất giáo dục 2008 [18] Perry Chemical Engineering Handbook 1997 [19] http://www.trasesco.com “ Dự án sản xuất viên nén nhiên liệu tại Đồng Nai “ ... ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ DANH MỤC BẢNG BIỂU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ MỤC LỤC HÌNH ẢNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... 24,7 Cây công nghiệp & ăn 2,400 0,840 9,8 Phế liệu gỗ 1,649 0,580 6,7 Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ TỔNG 24,509 8,580 100,0 BẢNG 3: TIỀM NĂNG PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP Nguồn... nông nghiệp, nguồn nguyên liệu sinh khối từ phế phẩm sản xuất nông nghiệp dồi Tuy nhiên, phế phẩm nông nghiệp không còn được sử dụng nhiều chăn nuôi xu hướng sử dụng thức ăn chăn nuôi công nghiệp