NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ HÓA GA TỪ TRẤU LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL KÉO MÁY PHÁT ĐIỆN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH D E TRẦN VĂN TUẤN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ HÓA GA TỪ TRẤU LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL KÉO MÁY PHÁT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 9/2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ***************** TRẦN VĂN TUẤN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ HĨA GA TỪ TRẤU LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL KÉO MÁY PHÁT ĐIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số : 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hướng dẫn khoa học: TS PHAN HIẾU HIỀN Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 9/2009 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ HĨA GA TỪ TRẤU LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL KÉO MÁY PHÁT ĐIỆN TRẦN VĂN TUẤN Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: PGS.TS TRẦN THỊ THANH Đại học Nông Lâm Tp.HCM Thư ký: PGS.TS PHÙNG RÂN Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Phản biện 1: TS NGUYỄN VĂN TUYÊN Đại học Bách khoa Tp.HCM Phản biện 2: TS TRƯƠNG VĨNH Đại học Nông Lâm Tp.HCM Ủy viên: TS PHAN HIẾU HIỀN Đại học Nơng Lâm Tp.HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là: Trần Văn Tuấn, sinh ngày 25 tháng 09 năm 1978 huyện Thăng Bình tỉnh Quảng Nam Con ông Trần Văn Mùa bà Đặng Thị Trọng Tốt nghiệp Tú tài Trường Trung học Phổ thơng Tiểu La, huyện Thăng Bình tỉnh Quảng Nam năm 1997 Tốt nghiệp Đại học ngành Cơ khí Nơng lâm hệ Chính quy Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh năm 2002 Sau làm việc Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Tháng năm 2005 theo học Cao học ngành Kỹ thuật Cơ khí trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: Đã kết hôn năm 2007, tên Vợ: Trần Đỗ Xuân Dung Địa liên lạc: Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Điện thọai: 08 37220725 - 0908 491 324 Email: tvtuan2509@yahoo.com ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các kết số liệu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Trần Văn Tuấn iii LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy TS Phan Hiếu Hiền, Giảng viên Khoa Cơ khí - Công nghệ, nguyên Giám đốc Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn động viên tơi suốt q trình thực luận văn - Ban Giám hiệu, Phòng Sau Đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Cơ khí - Cơng nghệ, Ban Giám đốc Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho thực luận văn - Tồn thể q Thầy Cơ tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức vô quý báu cho suốt thời gian học Cao học Tôi xin chân thành cảm ơn: - Toàn thể CBCC Trung tâm Năng lượng Máy Nơng nghiệp, Cán Giảng viên Khoa Cơ khí Công nghệ phối hợp giúp đỡ trình tơi làm luận văn - Cơng ty TNHH Cơ khí Cơng Nơng nghiệp Bùi Văn Ngọ tài trợ phần kinh phí để tơi thực đề tài - Cám ơn bạn Lớp Cao học khóa 2005 giúp đỡ tơi q trình học tập làm luận văn iv TÓM TẮT Đề tài “ Nghiên cứu giải pháp công nghệ hóa ga từ trấu làm nhiên liệu cho động diesel kéo máy phát điện” thực Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh từ tháng năm 2007 đến tháng năm 2009 với kết đạt sau: Thiết kế chế tạo hệ thống hóa ga liên tục kết hợp với động diesel kéo máy phát điện, công suất phát kW bao gồm: ƒ Cụm lò hóa ga kiểu xuống với phận cấp trấu tháo tro hoàn tồn thiết kế so với mẫu lò có ƒ Bộ phận lắng bụi xy-clon hiệu suất cao ƒ Bộ phận lọc ướt kiểu ống đứng ƒ Bộ phận lọc khơ than hoạt tính ƒ Bộ phận hòa trộn ga khơng khí kiểu lỗ phun ƒ Chọn động diesel 18 hp kéo máy phát điện xoay chiều pha 12 kW Sau thí nghiệm thăm dò, thực 12 thí nghiệm với hai yếu tố đầu vào kết làm việc tốt hệ thống hóa ga liên tục mức vận tốc gió bề mặt V = 0,052 m/s, gian cách tháo tro T = 10 phút, đạt tốc độ hóa ga riêng SGR = 171,4 kg.h-1.m-2, công suất phát P = 5,17 kW phần trăm thay dầu diesel DR = 81,6% Phương trình hồi qui tốc độ hóa ga SGR (kg.h-1.m-2), phương trình hồi qui cơng suất phát P (kW) phương trình hồi qui phần trăm thay dầu diesel DR (%) với yếu tố đầu vào: vận tốc gió bề mặt V (m/s), gian cách tháo tro T (phút): v SGR = 264,4122 + 2248,33 * V - 1,6167 * T P = 0,8613 + 55,121* V + 544,53 * V2 DR = 28,36489 + 961,67 * V Đã thí nghiệm kiểm chứng mức vận tốc gió bề mặt V = 0,052 m/s gian cách tháo tro T = 10 phút, thời gian 57 phút Qua đó, khẳng định mức chọn vận tốc gió bề mặt, gian cách tháo tro hợp lý cho biết hệ thống hóa ga làm việc liên tục nhiều vi ABSTRACT The thesis “ Study on the technology of continuous rice husk gasification system to produce fuel for diesel engine to operate the electric generator” was conducted at the Center for Agricultural Energy and Machinery, Nong Lam University Ho Chi Minh City, from July 2007 to July 2009 with the following results: Design and fabrication of the continuous gasification system coupled to diesel engine to operate electric generator, the output power was kW The system included: a downdraft gasifier reactor unit with rice husk feeder and ash remover (new design in comparison with existing gasifiers), a dust filter with high - efficiency cyclone, a wet filter with vertical pipe type, a dry filter with activated charcoal and a gas-air mixer with nozzle mixer type The gasifier was matched with a 18 hp diesel engine to operate a 12 kW single–phase alternating-current generator After exploratory testing, the main 12 experiments with two factors showed that: The optimal operation of this continuous gasification system was at superficial air velocity V = 0,052 m/s, ash removal duration T = 10 minutes and resulted in the specific gasification rate SGR = 171,4 kg.h-1.m-2, output power of engine P = 5,17 kW and diesel replacement percent DR = 81,6 % The regression equations of the specific gasification rate SGR (kg.h-1.m-2), output power of engine P (kW) and diesel replacement percent DR (%) as function of the superficial air velocity V (m/s) and ash removal duration T (minutes): SGR = 264,4122 + 2248,33 * V - 1,6167 * T P = 0,8613 + 55,121* V + 544,53 * V2 DR = 28,36489 + 961,67 * V vii Verification at superficial air velocity V = 0,052 m/s and ash removal duration T = 10 minutes was conducted for continuous operation in hours and 57 minutes The results confirmed that these levels of superficial air velocity and ash removal duration were well selected, and indicated that this gasification system could work continuously for hours viii f9) Đột mở vào ống rửa ga 1: chọn d1 = 0,054 m, chọn d2 = 0,084m ξ9 = (1 - F1 / F2)2 = (1 - 0,0023 / 0,00554)2 = 0,34 vcb9 = 2,9 m/s ΔPcb9 = (ξ9 * vcb92 * ρ) / = (0,34 * 2,92 * 1,2) / = 1,7 Pa f10) Co khỏi ống rửa ga 2: chọn d = 0,084m ξ10 = 0,6 vcb10 = 1,2 m/s ΔPcb10 = (ξ10 * vcb102 * ρ) / = (0,6 * 1,22 * 1,2) / = 0,52 Pa f11) Đột thu vào ống nối sau rửa ga 2: chọn d1 = 0,084 m, chọn d2 = 0,037 m ξ11 = 0,5 * (1 - F2 / F1) = 0,5 * (1 - 0,00107 / 0,00554) = 0,4 vcb11 = 6,2 m/s ΔPcb11 = (ξ11 * vcb112 * ρ) / = (0,4 * 6,22 * 1,2) / = 9,2 Pa f12) Co ống nối rửa với xy-clon lắng nước: chọn d = 0,037m ξ12 = 0,6 vcb12 = 6,2 m/s ΔPcb12 = (ξ12 * vcb122 * ρ) / = (0,6 * 6,22 * 1,2) / = 13,84 Pa => Tổng tổn áp cục hệ thống: ΔPcb = ΔPcb1 + + ΔPcb12 = 72,13 Pa g) Tổn áp xy-clon sau lọc ướt ΔPxl = (6,5 * ρga * vxl2 * sxl) / Dexl2 (Kaupp, 1984) (P16.10) Trong đó: ΔPxl = tổn áp sau xy-clon, N/m2 ρga = tỷ trọng ga vào xy-clon, ρga = 1,2 kg/m3 sxl = diện tích đường ống vào, sxl = 0,06 * 0,03 = 0,0018 m2 Dexl = đường kính ống xyclon, Dexl = 0,03 m => ΔPxl = (6,5 * 1,2 * 6,22 * 0,0018) / 0,032 = 599,7 Pa 129 h) Tổn thất áp suất qua lọc khô (lưới sàn lỗ than hoạt tính) Làm thí nghiệm đo tổn áp lọc khơ ứng với lượng gió lượng gió thiết kế (Qtt = 0,00210- 0,00294 kgKK/s) chọn Qtt = 0,00241 kgKK/s Tổn áp lọc khô ΔPlk ≈ 100 Pa i) Tổn áp phun nước rửa ga Từ số liệu khảo nghiệm ứng với áp lực nước từ vòi phun 1,8- kg/cm2, lượng ga Q = Qtt = 0,01235- 0,01729 m3/s Chọn trung bình Qtb = 0,015 m3/s, thí nghiệm với ống nhựa đường kính d = 70 mm tính tổn áp vòi phun là: ΔPn = mmH2O Hệ thống có vòi nước tổng tổn áp nước là: ΔPn = * = 16 mmH2O Như vậy, tổng tổn áp hệ thống hóa ga: ΔP = ΔPlo + ΔPtr + ΔPx + ΔPms + ΔPcb + ΔPxl + ΔPlk + ΔPn = 50 + 120 + 347,3 + 39,8 + 72,13 + 599,7 + 100 + 160 = 1489 Pa ≈ 149 mmH2O 130 Phu lục 17: Kết xác định ẩm độ trấu XÁC ĐỊNH ẨM ĐỘ TRẤU BẰNG TỦ SẤY Ngày thí nghiệm: Đòa điểm: Người thí nghiệm: 12-13/08/08 TT Năng Lượng Máy Nông nghiệp Trần Văn Tuấn Điều kiện thí nghiệm: Cân điện tử với sai số 0,01 g; tủ sấy thí nghiệm Mẫu Mã Bì , g (Bì + trấu) trước, g Trấu trước, g (Bì + trấu) sau, g Trấu sau, g Nước mất, g Ẩm độ, % L10 33,31 67,44 34,13 63,04 29,73 4,4 12,89 L9 36,07 71,04 34,97 66,54 30,47 4,5 12,87 L8 40,04 72,66 32,62 68,44 28,40 4,22 12,94 L12 42,78 76,09 33,31 71,77 28,99 4,32 12,97 L14 40,7 73,32 32,62 69,12 28,42 4,2 12,88 L3 36,36 63,54 27,18 60,00 23,64 3,54 13,02 Ẩm độ trấu trung bình, % 12,93 Độ lệch chuẩn trung bình, % 0,03 Trình tự thực hiện: - Chọn mẫu ngẫu nhiên từ nhiều bao trấu thí nghiệm, bao khoảng 100 g, sau trộn với mẫu Chia khối trấu vừa trộn thành mẫu, mẫu khoảng 30- 40 g để xác định ẩm độ - Cân xác định khối lượng bì khối lượng trấu ban đầu mẫu trên, đưa vào tủ sấy với nhiệt độ 103 0C sau 72 lấy mẫu cân Sau đó, lại đặt mẫu vào tủ sấy để sấy tiếp khoảng giờ, cân lại khối lượng mẫu khơng giảm xem khơ - Ẩm độ trấu tính sở ướt: MC = (GH2O / G1) *100 Trong đó: MC = ẩm độ, % ; GH2O = khối lượng nước tổng khối lượng trấu, g; G1 = tổng khối lượng trấu ban đầu, g Nhận xét kết quả: Ẩm độ trấu sử dụng cho thí nghiệm trung bình 12,93 %, giới hạn ẩm độ cân điều kiện khí hậu ĐBSCL Nếu làm thí nghiệm với ẩm độ trấu nhỏ 12,93% kết hóa ga tốt Ngược lại, trấu có ẩm độ cao 12,93 % kết hóa ga Nhưng ẩm độ trấu cao nhiều so với 12,93 % phải làm khơ trước đưa vào lò hóa ga 131 Phụ lục 18: Xác định dung trọng ẩm độ than hoạt tính XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG, ẨM ĐỘ THAN HOẠT TÍNH Ngày thí nghiệm: Địa điểm: Người thực hiện: Điều kiện thí nghiệm: 25/01/08 Trung tâm Năng Lượng Máy Nông nghiệp Trần Văn Tuấn - Than hoạt tính dạng viên, đường kính khoảng mm, dài 5- 10 mm - Cân điện tử Max 350 g, sai số 0,01 g - Cân đồng hồ Max 500 g, sai số 0,1g - Tủ sấy thí nghiệm I Xác định dung trọng Dung trọng Khối lượng riêng, kg/m3 STT Bì, g (Than + bì), g Than, g (Nước + bì), g Nước, g 40,42 425 384,60 415 374,60 1,027 1026,7 40,42 455 414,60 415 374,60 1,107 1106,8 40,42 440 399,60 415 374,60 1,067 1066,7 TB 40,42 440 399,60 415,0 374,60 1,067 1066,7 ĐLC 40,04 II Xác định ẩm độ STT Bì, g (Than + bì) Trước, g (Than + bì) Sau, g Than, g Nước mất, g Ẩm độ, % 13,63 81,10 79,72 67,47 1,40 2,05 14,05 90,73 89,14 76,68 1,60 2,07 14,53 81,04 79,65 66,51 1,40 2,09 TB 14,07 84,29 82,84 70,22 1,50 2,07 ĐLC 0,02 Trình tự thực xác định khối lượng riêng - Chọn mẫu ngẫu nhiên từ nhiều bao than thí nghiệm, bao khoảng 500 g, sau trộn với mẫu Chọn hộp có kích thước chứa mẫu khoảng 300- 500 g than hoạt tính vừa trộn - Đổ mẫu than vào hộp gạt cho miệng hộp, cân khối lượng hộp than - Cũng tương tự thực với nước Đổ nước đầy vào hộp đến vị trí lúc đo than, cân khối lượng bì nước 132 - Lấy khối lượng than nước cân trừ khối lượng bì tính khối lượng than trừ bì khối lượng nước trừ bì - Dung trọng than tính γth = khối lượng than / khối lượng nước - Khối lượng thể tích tính ρth = γth * 100 , kg/m3 Trình tự thực xác định ẩm độ - Chọn mẫu ngẫu nhiên từ nhiều bao than thí nghiệm, bao khoảng 100 g, sau trộn với mẫu Chia khối mẫu than vừa trộn thành mẫu, mẫu khoảng 50- 70 g để xác định ẩm độ - Cân xác định khối lượng bì khối lượng than ban đầu mẫu trên, đưa vào tủ sấy với nhiệt độ 103 0C sau 72 lấy mẫu cân Sau đó, lại đặt mẫu vào tủ sấy để sấy tiếp khoảng giờ, cân lại khối lượng mẫu khơng giảm xem khơ - Ẩm độ than tính sở ướt: MC = (GH2O / G1) *100 Trong đó: MC = ẩm độ, % GH2O = khối lượng nước tổng khối lượng than, g G1 = tổng khối lượng than ban đầu, g 133 Phụ lục 19: Kết khảo nghiệm quạt hóa ga KHẢO NGHIỆM QUẠT HÓA GA 01/07/08 Ngày khảo nghiệm: Vào số liệu ô tô màu xanh: Password=tuan Đòa điểm khảo nghiệm: TTNL-MNN ĐHNLTPHCM Người khảo nghiệm: Trần Văn Tuấn, Bùi Minh Đoàn Ghi chú: Động kéo quạt 1,5 kW, số vòng quay = 1420 vòng/phút Quạt li tâm, đường kính quạt: 360 mm Phương pháp khảo nghiệm theo đóa lỗ (orifice) I CÁC THÔNG SỐ HỆ THỐNG STT THÔNG SỐ Đường kính ống, trước lỗ orifice: D1 0,082 m Ống khảo nghiệm Đường kính lỗ (ORIFICE): D2 0,041 m Đóa lỗ (orifice) Khối lượng riêng không khí: ρκκ 1,17 t α 29,00 oC Nhiệt độ không khí ống: Hệ số lưu lượng chuẩn: Tỷ lệ đường kính bình phương, HS lưu lượng tỷ lệ đk khôngchuẩn: Ck Số pi: π Số vòng quay quạt II ĐO ĐẠC Thông số Giá trò m Đơn vò kg/m^3 0,6003 Dụng cụ đo/ Nguoàn ρ kk = 352,984 (t + 273,15) (A2 / A1) = 0,15 0,2500 0,6025 3,1416 1605 vg/phút Vò trí Vò trí Vò trí Vò trí Vò trí Vò trí Vò trí Công thức tính A1 (m ) 0,0053 0,0053 0,0053 0,0053 0,0053 0,0053 0,0053 A1 = A2 (m2) 0,0013 0,0013 0,0013 0,0013 0,0013 0,0013 0,0013 A2 = Tónh áp P1 (mmH2O) 101 108 132 134 137 138 142 ΔP = (P1-P2) (mmH2O) 66 69 81 100 84 50 20 Công suất, W 632 615 650 636 653 635 633 0,032 0,033 0,035 0,039 0,036 0,028 0,018 Q=α*A2 * 0,027 0,028 0,030 0,034 0,031 0,024 0,015 Q1 = Q /ρ kk Löu lượng Q (kg/s) Lưu lượng Q1 (m3/s) SỐ LIỆU TỔNG HP QUẠT HÓA GA (ĐK 360) gió Lưu lượng gió Tónh áp C suất Qui : π * D 12 π * D 22 2*ρ*(P1 -P2)*9.8 1936 (1-m2) vg/phút LưuLg LưuLg hp kg /s m /s 0,85 0,039 0,033 147 1,11 1,49 0,039 0,034 157 1,08 1,45 0,87 0,043 0,037 192 1,14 1,53 0,64 0,85 0,047 0,041 195 1,12 1,50 137,0 0,65 0,88 0,043 0,037 199 1,15 1,54 0,024 138,0 0,64 0,85 0,034 0,029 201 1,11 1,49 0,015 142,0 0,63 0,85 0,021 0,018 207 1,11 1,49 kg /s m /s mmH2O kW 0,032 0,027 101,0 0,63 0,033 0,028 108,0 0,62 0,82 0,035 0,030 132,0 0,65 0,039 0,034 134,0 0,036 0,031 0,028 0,018 134 Tónh áp C suất mmH2O kW hp Theo số liệu tính tốn tổng tổn thất áp suất tồn hệ thống hóa ga P = 149 mmH2O, tính theo quy đổi lượng gió sau quy đổi mức tĩnh áp 149 mmH2O đáp ứng u cầu lò hóa ga Chọn số vòng quay quạt 1936 vòng/phút để bảo đảm cung cấp đủ lượng gió cho hệ thống hóa ga Từ số liệu tổng hợp quạt hóa ga có vài điểm không theo qui luật, với kết thực nghiệm ứng với mức thí nghiệm vận tốc gió khác lưu lượng quạt số vòng quay đảm bảo cho hệ thống hoạt động bình ổn Như vậy, khẳng định quạt ly tâm dùng cho hệ thống hóa ga liên tục làm việc bình ổn, đảm bảo cho việc điều chỉnh mức khác lưu lượng gió thí nghiệm 135 Phu lục 20: Phương pháp phân tích thành phần ga kiểu hấp thụ Orsat Bình cân Khóa bình hấp thụ Ống chia vạch (Burette) Khóa tổng Các bình hấp thụ 1-4 Bơm ga vào phân tích Hình P20: Sơ đồ dụng cụ phân tích thành phần ga (Orsat 7.855 044) sau sửa 136 a) Chuẩn bị pha chế để phân tích Ống chia vạch Burette (2) nạp đầy nước cất (H2O) Bình cân (1) nạp đầy dung dịch 22 phần (khối lượng) NaCl 78 phần (khối lượng) nước cất H2O, thêm vào hỗn hợp NaCl với ml H2SO4 hỗn hợp trở nên có màu đỏ methyl hay màu cam * Bình 1: hấp thụ khí CO2 Sau hòa tan tạo thành hỗn hợp của: 125 g Potassium hydroxide (KOH) với 250 ml Nước cất (H2O) * Bình 2: hấp thụ khí CnHm Hòa tan tạo thành hỗn hợp của: 75 ml Acid sulfuric (H2SO4) 150 ml nước cất Sau cộng thêm vào 75 ml Acid sulfuric (H2SO4) => Tạo thành hỗn hợp 300 ml * Bình 3: hấp thụ khí O2 (a) Chuẩn bị 25 % Pyrogallol 12,5 g Pyrogallol Hòa tan với nước cất (H2O) hỗn hợp 50 ml (b) Chuẩn bị Potassium hydroxide (KOH) [1 : 2] tỷ lệ khối lượng 100g dung dich KOH Hòa tan 200 ml nước cất (H2O) Sau hòa trộn 50 ml (a) + 250 ml (b) hỗn hợp cho vào bình hấp thụ O2 137 * Bình hấp thụ khí CO (a) Chuẩn bị 200 g CuCl 250 g NH4Cl 750 g nước cất (H2O) => tạo hỗn hợp chất (b) Hòa trộn, dùng phần (về thể tích) (a) + phần (về thể tích) NH4OH (chính xác 91%) => tạo thành hỗn hợp (b) (c) Dùng đồng nguyên chất Cu cho vào hỗn hợp (b) => đưa vào bình hấp thụ để sử dụng b) Trình tự phân tích mẫu ga * Nạp ga vào phân tích: Ga từ hệ thống hóa ga bơm (6) hút vào thiết bị phân tích, lúc khóa tổng (5) mở theo chiều xả hết khơng khí đường ống, khóa (4) bình hấp thụ đóng Sau mở khóa tổng (5) để ga vào ống chia vạch (2), đẩy hỗn hợp ống (2) xuống mức thấp vạch (zero) khoảng cm (Cùng lúc bình cân (1) có nhiệm vụ điều khiển vị trí hỗn hợp ống (2) vạch khoảng cm) Đóng khóa tổng (5) Đợi khoảng phút hỗn hợp dính vào thành ống (2) chảy hồn tồn xuống phía dưới, lúc điều chỉnh bình (1) cho hỗn hợp ống (2) xác vị trí (zero) Như hỗn hợp ga nạp vào ống (2) Vậy ta xác định giá trị số [1] ứng với ví dụ = 100 ml * Xác định khí CO2 Mở khóa (4.1) bình hấp thụ (3.1) ga từ ống (2) di chuyển qua bình hấp thụ (3.1) khí CO2 giữ lại chất hấp thụ bình (3.1) Ga dư quay trở lại ống (2), lúc đóng khóa (4.1) Kết hỗn hợp ống (2) giảm (đồng nghĩa 138 với hỗn hợp ống (2) tăng lên vạch 0), khí CO2 loại khỏi hỗn hợp ga ống (2) Như giá trị khí CO2 đo giá trị mà hỗn hợp chất cân bình (1) di chuyển vào ống (2) vị trí định sau loại CO2 Vậy xác định giá trị số [2] ứng với ví dụ = 96 ml * Xác định khí CnHm, O, CO Tương tự trình hấp thụ đo đạc khí CO2, ta xác định giá trị thành phần khí CnHm, O, CO từ bình hấp thụ tương ứng Vậy ta xác định giá trị số [3] [4] [5] ứng với ví dụ = 95,8; 95,6; 65,2 ml * Xác định chất khí lại H2, CH4 (theo Orsat – Lunge 7.855 004 ) Sau ga dư lại ống Burette (2) di chuyển tới bình hấp thụ (3.1- 3.4) với mục đích chứa tạm (bằng cách điều chỉnh bình cân (1) để hỗn hợp NaCl bình vào ống Burette (2) đẩy hết ga dư vào bình chứa tạm) Sau đó, mở khóa (5) khơng khí vào điều chỉnh bình cân (1) cho lượng khơng khí vào khoảng 30 ml ống Burette (2) Như trình di chuyển ga dư vào bình chứa tạm, nạp khơng khí ngồi vào ống Burette (2) hoàn tất Tại ta xác định giá trị số [6] ứng với ví dụ = 92,4 ml lượng oxy nạp vào Tiếp theo mở khóa bình chứa tạm (4.1- 4.4) cho ga dư vào lại ống Burette (2) để thực trình cháy gặp Oxy ống (2) Ngọn lửa màu bạch kim có hình xoắn trình cháy ống nhỏ (burette (2) Lúc bắt đầu trình cháy ánh sáng bạch kim có hình xoắn ánh sáng xuất nóng kết thúc q trình cháy H2 CH4 Giá trị lại đọc ống Burette (2) sau kết thúc trình cháy giá trị số [7] Đây giá trị lại sau cháy (có sản sinh lượng nước) ứng với ví dụ = 37,8 ml H2 tính từ Lượng khí CO2 sản sinh trình đốt cháy CH4 ước lượng cách cho hỗn hợp ga dư sau đốt cháy H2 CH4 qua bình hấp thụ (3.1) => Quá 139 trình xác định CO2 sau đốt CH4 bước xác định CO2 Vậy ta xác định giá trị số [8] ứng ví dụ = 34,2 ml Giá trị O2 dư lần (2) xác định cho ga dư qua bình hấp thụ O2 sau đọc giá trị O2 ống Burette (2), xác định giá trị số [9] ứng với ví dụ 20,7 ml c) Tính tốn kết phân tích ga từ hướng dẫn sử dụng (Orsat 7.855 044 ) (Khoảng chia 100 ml ga ống chia vạch Burette (2) tương ứng ml = %) 100 ml chia vạch Burette (2): Giá trị tương ứng 100,0 ml 0,0% Giá trị đọc sau hấp thụ CO2 96,0 4,0 Giá trị đọc sau hấp thụ CnHm 95,8 0,2 Giá trị đọc sau hấp thụ O2 95,6 0,2 Giá trị đọc sau hấp thụ CO 65,2 30,4 Giá trị đọc nạp đầy O2 vào ống (2) 92,4 27,2 Giá trị đọc sau đốt cháy ga dư 37,8 27,4 Giá trị đọc sau hấp thụ CO2 (lần 2) 34,2 3,6 Giá trị O2 dư sau sau hấp thụ O2 (lần 2) 20,7 13,5 Giá trị sau nạp đầy ga vào ống (2) Tính tốn xác định H2, CH4 Oxy (O2 ) cần cho trình cháy: a Tạo CO2 trình cháy ga dư: b Sự hình thành nước trình cháy: c Ta được: a = {( 6) – (5)} – { (8) – (9)} = {92,4 – 65,2} – {34,2 – 20,7} = 13,7 ml b = (7) – (8) = 37,8 – 34,2 = 3,6 ml c = (5) – (7) = 65,2 – 37,8 = 27,4 ml 140 Hydrogen (H2) = c = a = 13,7 ml Methane (CH4) = a – (b+c) / = 3,4 ml Giá trị CO sau đốt cháy ga dư: CO = b – methane (CH4) = 3,6 - 3,4 = 0,2 ml Kết cuối cùng: Carbon dioxide (CO2) 4,0% Heavy hydrocarbons (CnHm) 0,2% Oxygen (O2) 0,2% Carbon monoxide (CO) 30,6% Hydrogen (H2) 13,7% Methane (CH4) 3,4% - Tổng 52,1% Phần lại ga (100%) 47,9% Nhận xét: Bộ phân tích ga kiểu hấp thụ Orsat với đầy đủ hướng dẫn phân tích vận hành, sau ba lần thử nghiệm không đo kết thành phần ga mong muốn, chí khơng đo khí CO2 Ngun nhân vị trí van khóa ống nghiệm nhựa lâu ngày bị lão hóa khơng đóng kín khơng có thiết bị khác thay Vì vậy, tiêu thành phần ga không thực 141 Phụ lục 21: Thiết bị phân tích ga Trung tâm Dịch vụ Phân tích Thí nghiệm TP.HCM 142 Phụ lục 22: Giới hạn phân tích máy phân tích ga Testo 350-XL (Digi Technologies Ltd, 2007) 143 ... and indicated that this gasification system could work continuously for hours viii MỤC LỤC Trang Trang Chuẩn Y i Lý lịch cá nhân ii Lời Cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt v Abstract vii Mục lục... nghiệp, Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Điện thọai: 08 37220725 - 0908 491 324 Email: tvtuan2509@yahoo.com ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các kết số liệu nêu... định công suất phát P 42 3.8.4 Phương pháp xác định tốc độ hóa ga SGR 43 3.9 Trang thiết bị, dụng cụ đo phục vụ thí nghiệm 43 3.10 Tình hình phân tích thành phần ga