Đang tải... (xem toàn văn)
Nhóm sinh viên thực tập chúng em xin chân thành cám ơn TS. Nguyễn Đình Quân – Trƣởngphòng thí nghiệm Năng Lƣơng Sinh Học – Trƣờng đại học Bách Khoa TPHCM – Đại Học QuốcGia TPHCM – đã tạo điều kiện thuận lợi để chúng em có cơ hội đƣợc thực tập tại phòng thínghiệm. Đây là cơ hội để chúng em đƣợc tiếp xúc trực tiếp, tìm hiểu các thiết bị, các quá trìnhhóa lý và hóa học đã đƣợc học tập trong điều kiện thực tế, các yếu tố kỹ thuật và quy trình vậnhành sản xuất thực tế. Qua đó, quá trình thực tập đã giúp chúng em củng cố thêm những kiếnthức đã đƣợc học và cũng biết cách sơ bộ vận hành vào thực tế.Ngoài những kiến thức chuyên môn ra, chúng em còn học hỏi đƣợc rất nhiều kỹ năng, tinhthần làm việc nghiêm túc, tuân thủ chặc chẽ kỹ luật và nội quy an toàn lao động của các thầy côvà các anh chị kỹ sƣ đang công tác tại phòng thí nghiệm. Đây là những tố chất rất quan trọng vàcần thiết cho ngƣời kỹ sƣ.Chúng em cũng xin gởi lời cám ơn đến kỹ sƣ Lê Nguyễn Phúc Thiên – Tổ trƣởng phòngphân tích của phòng thí nghiệm. Anh chính là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn chúng em về quy trìnhcông nghệ và thiết bị, giải đáp những thắc mắc và chia sẻ kinh nghiệm, những tình huống thực tếgặp phải trong suốt thời gian anh công tác tại phòng thí nghiệm.Chúng em xin cảm ơn khoa Kỹ Thuật Hóa Học và bộ môn Quá Trình Thiết Bị đã tạo cơhội cho chúng em đƣợc thực tập tại phòng thí nghiệm. Cám ơn thầy Nguyễn Sĩ Xuân Ân đã tậntâm hƣớng dẫn và tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho chúng em. Hy vọng khoa và bộ môn sẽtạo ra thêm nhiều cơ hội thực tập bổ ích cho sinh viên có cơ hội đƣợc học hỏi những kiến thứcthực tế cũng nhƣ những kỹ năng cần thiết cho môi trƣờng lao động chuyên nghiệp sau này.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC – DẦU KHÍ BỘ MƠN MÁY VÀ THIẾT BỊ - BÁO CÁO THỰC TẬP QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Đơn vị thực tập : Phòng thí nghiệm Năng Lƣợng Sinh Học Biomass Facility CB NM HD : KS Lê Nguyễn Phúc Thiên Thầy phụ trách : Nguyễn Sĩ Xuân Ân SV : MSSV : Ngành : Năm học 2016 - 2017 Lớp : LỜI CẢM ƠN Nhóm sinh viên thực tập chúng em xin chân thành cám ơn TS Nguyễn Đình Quân – Trƣởng phòng thí nghiệm Năng Lƣơng Sinh Học – Trƣờng đại học Bách Khoa TPHCM – Đại Học Quốc Gia TPHCM – tạo điều kiện thuận lợi để chúng em có hội đƣợc thực tập phòng thí nghiệm Đây hội để chúng em đƣợc tiếp xúc trực tiếp, tìm hiểu thiết bị, q trình hóa lý hóa học đƣợc học tập điều kiện thực tế, yếu tố kỹ thuật quy trình vận hành sản xuất thực tế Qua đó, q trình thực tập giúp chúng em củng cố thêm kiến thức đƣợc học biết cách sơ vận hành vào thực tế Ngồi kiến thức chun mơn ra, chúng em học hỏi đƣợc nhiều kỹ năng, tinh thần làm việc nghiêm túc, tuân thủ chặc chẽ kỹ luật nội quy an tồn lao động thầy anh chị kỹ sƣ công tác phòng thí nghiệm Đây tố chất quan trọng cần thiết cho ngƣời kỹ sƣ Chúng em xin gởi lời cám ơn đến kỹ sƣ Lê Nguyễn Phúc Thiên – Tổ trƣởng phòng phân tích phòng thí nghiệm Anh ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn chúng em quy trình cơng nghệ thiết bị, giải đáp thắc mắc chia sẻ kinh nghiệm, tình thực tế gặp phải suốt thời gian anh cơng tác phòng thí nghiệm Chúng em xin cảm ơn khoa Kỹ Thuật Hóa Học mơn Q Trình & Thiết Bị tạo hội cho chúng em đƣợc thực tập phòng thí nghiệm Cám ơn thầy Nguyễn Sĩ Xuân Ân tận tâm hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em Hy vọng khoa môn tạo thêm nhiều hội thực tập bổ ích cho sinh viên có hội đƣợc học hỏi kiến thức thực tế nhƣ kỹ cần thiết cho môi trƣờng lao động chuyên nghiệp sau Page Nhận xét đơn vị thực tập : TPHCM, ngày tháng năm ĐƠN VỊ THỰC TẬP Page Nhận xét giáo viên hƣớng dẫn : TPHCM, ngày tháng năm GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Page MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG BIỂU VÀ BẢN VẼ DANH SÁCH HÌNH VẼ CHƢƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHỊNG THÍ NGHIỆM 10 1.1 Lịch sử hình thành phát triển 10 1.2 Địa điểm xây dựng 11 1.3 Cơ cấu tổ chức nhân 12 1.4 Sản phẩm sơ đồ bố trí mặt 13 1.5 Nội quy an toàn lao động 15 CHƢƠNG : NGUYÊN LIỆU – SẢN PHẨM – CHẤT THẢI 16 2.1 Nguyên liệu 16 2.1.1 Rơm rạ 16 2.1.2 Vỏ trấu 18 2.1.3 Dung dịch xút 18 2.1.4 Dung dịch acid 18 2.1.5 Enzyme 18 2.1.6 Nấm men 18 2.1.7 Nước – khơng khí – LPG 19 2.1.8 Khí nén 19 2.2 Sản phẩm 19 2.2.1 Syngas 19 2.2.2 Hơi nước nhiệt 19 2.2.3 Ethanol 19 Page 2.3 Chất thải 20 CHƢƠNG : QUY TRÌNH SẢN XUẤT ETHANOL SINH HỌC 21 3.1 Sơ đồ khối 21 3.2 Quy trình cơng nghệ 21 3.3 Quy trình cơng nghệ lò 23 3.3.1 Quá trình lọc bụi 23 3.3.2 Q trình khí hóa 24 3.3.3 Q trình đốt khí Syngas 24 3.3.4 Q trình lò 24 3.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất Ethanol từ rơm 25 3.4.1 Quá trình cắt 25 3.4.2 Quá trình nổ 25 3.4.3 Q trình kiềm hóa 26 3.4.4 Quá trình lọc ép 27 3.4.5 Q trình trung hòa 28 3.4.6 Quá trình tiệt trùng 28 3.4.7 Quá trình thủy phân lên men đồng thời 28 3.4.8 Quá trình chưng cất 28 CHƢƠNG : THIẾT BỊ CHI TIẾT 30 4.1 Lò khí hóa 30 4.1.1 Kích thước 30 4.1.2 Buồng khí hóa 30 4.1.3 Vật liệu chế tạo 30 4.1.4 Công suất 31 4.1.5 Năng suất 31 4.1.6 Thông số kỹ thuật 31 4.1.7 Nguyên tắc vận hành 31 4.1.8 Sự cố 32 4.2 Bồn thủy phân lên men đồng thời 34 4.2.1 Kích thước 34 Page 4.2.2 Cấu tạo 34 4.2.3 Vật liệu 34 4.2.4 Công suất 34 4.2.5 Năng suất 34 4.2.6 Cơ chế hoạt động 35 4.2.7 Thông số kỹ thuật 35 4.2.8 Nguyên tắc vận hành 35 4.2.9 Sự cố 37 4.3 Tháp chƣng cất 39 4.3.1 Kích thước 39 4.3.2 Cấu tạo 39 4.3.3 Vật liệu chế tạo 39 4.3.4 Năng suất 40 4.3.5 Hiệu suất 40 4.3.6 Công dụng 40 4.3.7 Vị trí nhập liệu tháo liệu 40 4.3.8 Nguyên lý hoạt động 40 4.3.9 Thông số kỹ thuật 41 4.3.10 Khắc phục cố 41 NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ 43 Page DANH SÁCH BẢNG BIỂU VÀ BẢN VẼ Bảng 2.1 : Phƣơng pháp xử lý chất thải 20 Bản vẽ : Quy trình cơng nghệ 22 Bản vẽ : Lò khí hóa 33 Bản vẽ : Bồn thủy phân lên men đồng thời 38 Bản vẽ : Tháp mâm chƣng cất thô 42 Page DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 : Phòng thí nghiệm – xƣởng thực nghiệm nhiên liệu sinh học Biomass 10 Hình 1.2 : Vị trí phòng thí nghiệm 12 Hình 1.3 : Cơ cấu tổ chức nhân 12 Hình 1.4 : sơ đồ bố trí mặt tầng 13 Hình 1.5 : Bên xƣởng thực nghiệm 14 Hình 1.6 : Sơ đồ thiết bị thí nghiệm tầng 14 Hình 1.7 : Sơ đồ thiết bị thí nghiệm tầng 15 Hình 2.1 : Cấu trúc rơm 16 Hình 2.3 : Các đơn vị mắt xích Lignin cách liên kết 17 Hình 2.4 : Cơ chế lên men nấm men 19 Hình 3.1 : Sơ đồ khối quy trình sản xuất 21 Hình 3.2 : Quy trình cơng nghệ lò 23 Hình 3.3 : Máy cắt thô máy cắt tinh 25 Hình 3.4 : Máy nổ 26 Hình 3.5 : Phản ứng Lignin với dung dịch xút 27 Hình 3.6 : Máy ép khung lọc 27 Hình 3.7 : Tháp chƣng cất 29 Hình 4.1 : Các phân vùng bên lò khí hóa 32 Hình 4.2 : Sơ đồ đƣờng ống thiết bị thủy phân lên men đồng thời 37 Hình 4.3 : Sơ đồ tháp chƣng cất thơ 41 Page CHƯƠNG : TỔNG QUAN ĐƠN VỊ THỰC TẬP CHƢƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHỊNG THÍ NGHIỆM 1.1 Lịch sử hình thành phát triển Dầu mỏ khí Condensate có vai trò quan trọng công nghiệp lƣợng giới Đây nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhiên liệu phục vụ cho giao thông vận tải Tuy nhiên, dầu mỏ khí Condensate nguồn tài nguyên phục hồi sau khai thác với ảnh hƣởng đến môi trƣờng trình khai thác vận chuyển yêu cầu ngƣời cần phải tìm nguồn lƣợng khác hiệu Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, Ethanol sinh học đƣợc xem xét nghiên cứu để thay cho nhiên liệu xăng truyền thống để giảm tác động mơi trƣờng nguồn tài ngun hóa thạch Hiện công nghệ sản xuất xăng sinh học từ ethanol với nguyên liệu sắn, ngô, khoai…rất phổ biến giới Tuy nhiên với nguồn nguyên liệu từ thực phẩm gây ảnh hƣởng đến an ninh lƣơng thực lãng phí Do đó, xuất nhiều nghiên cứu tìm kiếm nguồn nguyên liệu từ phế phẩm nông nghiệp nhƣ rơm rạ, vỏ trấu, bã mía để sản xuất Ethanol Hình 1.1 : Phòng thí nghiệm – xƣởng thực nghiệm nhiên liệu sinh học Biomass Page 10 CHƯƠNG : QUY TRÌNH SẢN XUẤT Yếu tố ảnh hƣởng : lƣợng nhập liệu, lƣợng hoàn lƣu, số bậc chƣng cất Hình 3.7 : Tháp chƣng cất Page 29 CHƯƠNG : THIẾT BỊ CHƢƠNG : THIẾT BỊ CHI TIẾT 4.1 Lò khí hóa 4.1.1 Kích thƣớc Chiều cao thiết bị : 2612mm Chiều cao chân đỡ : 950mm Đƣờng kính trục cánh khuấy : 76.3mm Đƣờng kính cánh khuấy : 750mm Đƣờng kính thiết bị : 1120mm Đƣờng kính : 800mm 4.1.2 Buồng khí hóa Buồng khí hố có dạng hình trụ đứng đƣợc đặt chân đỡ nhƣ hình, bên đƣợc lắp đặt vít tải vận chuyển vỏ trấu từ hệ thống Cyclone xuống Phía nắp có cửa thơng với buồng đốt – nơi di chuyển khí Syngas sau tạo thành Bên thành có cửa quan sát hình vng Bên khơng gian rỗng có trục khuấy Trục khuấy gồm cánh khuấy nằm trục Mục đích việc sử dụng cánh khuấy nhằm đảm bảo vỏ trấu đƣợc cháy đều, tránh nhiệt cục ảnh hƣởng đến q trình khí hoá thiết bị, đồng thời hỗ trợ cho việc đẩy than ngồi Dƣới đáy hình trụ có cửa tháo than Than sau đƣợc hình thành đƣợc vít tải vận chuyển đến thùng chứa than Quạt hút hút khơng khí từ phía dƣới đáy thiết bị để đảm bảo trì cháy bên buồng than hoá 4.1.3 Vật liệu chế tạo Thành buồng khí hóa gồm có lớp vật liệu: Trong lớp xi măng truyền nhiệt Lớp cao nhơm (gạch chịu lửa) Lớp bơng khống Khung kim loại chịu lực Page 30 CHƯƠNG : THIẾT BỊ 4.1.4 Công suất Công suất động : 0.2kW Tốc độ quay rotor : 25Hz Động quay : 1450 vòng/phút Tốc độ quay cánh khuấy : 500 vòng/phút 4.1.5 Năng suất Năng suất nhập liệu : 55 – 65 kg/h Lƣợng than sinh : 15 – 25 kg/h Lƣu lƣợng khơng khí đƣa vào q trình khí hóa : 22 m3 /h 4.1.6 Thông số kỹ thuật Áp suất: Áp suất khỏi thiết bị at Nhiệt độ: Nhiệt độ vùng cháy – tro : 800oC – 1000C Nhiệt độ vùng khí hóa : 600oC Nhiệt độ vùng nhiệt phân : 300oC Nhiệt độ vùng sấy : 60oC Thời gian lƣu khoảng 14 – 40 phút tùy theo lƣợng vỏ trấu nhập liệu vào thiết bị 4.1.7 Nguyên tắc vận hành Trấu đƣợc trục vít đƣa vào buồng khí hóa, dùng LPG để đốt cháy trấu ban đầu đồng thời khởi động quạt gió từ phía bên dƣới Khoảng phút sau, q trình “khí hóa” xảy cháy khí kéo dài liên tục từ 14 – 40 phút (tùy lƣợng trấu đổ vào lò), nhiệt độ miệng lò từ 250 – 350oC Q trình tạo khí Syngas với ngun liệu từ xuống Khi từ xuống, trọng lƣợng kích thƣớc trấu giảm dần tham gia phản ứng nhiệt phân, phản ứng khử, phản ứng cháy Tại nguyên liệu qua bốn vùng : Vùng có nhiệt độ thấp : vùng sấy Vùng nhiệt phân Vùng khí hóa Page 31 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Vùng tro Khơng khí từ dƣới lên lần lƣợt qua vùng cháy, vùng khử, vùng nhiệt phân, vùng sấy tầng không đỉnh lò Vùng ghi lò: nơi chứa xỉ lò Nhờ gió từ dƣới lên làm giảm nhiệt nên nhiệt độ vùng tƣơng đối thấp Lƣợng Oxy khơng khí cấp vào giảm chút phản ứng với phần trấu lại xỉ Hình 4.1 : Các phân vùng bên lò khí hóa 4.1.8 Sự cố Khi lò đốt bị q nhiệt tốc độ khí Syngas sinh nhiều lúc cần giảm lƣợng khơng khí cấp vào lò khí hóa để làm giảm lƣợng Syngas sinh Trƣờng hợp, lƣợng nóng sinh lò đốt q nhiều (> 850oC) đƣợc thải qua đƣờng ống dẫn đƣợc bố trí sẵn phía lò đốt Page 32 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Bản vẽ : Lò khí hóa (xem file vẽ đính kèm) Page 33 CHƯƠNG : THIẾT BỊ 4.2 Bồn thủy phân lên men đồng thời 4.2.1 Kích thƣớc Thân hình trụ đứng đƣờng kính d=900 mm, chiều cao h=1049 mm Nắp ellip có chiều cao h=174 mm Đáy hình ellip : Đƣờng kính : d=900 mm Chiều cao : 222 mm Vỏ áo: Đƣờng kính : 950 mm Đƣờng kính ngồi : 1010 mm Chiều cao : 1031 mm Chiều dài cánh khuấy: l=450 mm 4.2.2 Cấu tạo Là thiết bị hình trụ Thân: đặt chân đỡ cao khoảng 1.2m, bên thiết bị có chắn cánh khuấy mái chèo tầng gắn với động quay cánh khuấy đặt nắp thiết bị, dung tích 800L Thân gắn kính quan sát Nắp: hình ellip, nắp có cửa nhập liệu kính quan sát Thân nắp đƣợc gắn với mặt bích Đáy: hình ellip, dƣới đáy có đƣờng ống tháo nƣớc ngƣng cửa tháo sản phẩm Vỏ áo: bao xung quanh thân đáy thiết bị 4.2.3 Vật liệu Thép 304 4.2.4 Công suất Động điện quay cánh khuấy có cơng suất 2.2KW, tần số 80Hz 4.2.5 Năng suất Tùy lƣợng nhập liệu Page 34 CHƯƠNG : THIẾT BỊ 4.2.6 Cơ chế hoạt động Trong suốt q trình lên men, quan trọng vơ trùng việc quan trọng khử trùng thiết bị lên men – thủy phân đồng thời Tiến hành khử trùng thiết bị gián tiếp nƣớc thông qua vỏ áo Nguyên liệu sau trình tiền xử lý đƣợc cho vào thiết bị với enzyme nấm men qua cửa nhập liệu phía thiết bị Nhiệt độ để nấm men enzyme hoạt động tốt 35oC nhƣng trình lên men, nhiệt độ bên mơi trƣờng lên men lên đến 40 – 45oC hay hạ xuống thấp 35oC, lúc ta cần ổn định nhiệt độ thiết bị 35oC nhờ nƣớc làm mát vỏ áo thiết bị gia nhiệt tự động để trình lên men – thủy phân đồng thời diễn với hiệu suất cao Khi thiết bị hoạt động trình lên men giải phóng khí CO2 , khí đƣợc khỏi thiết bị nhờ lỗ phía đỉnh thiết bị Khi thiết bị hoạt động, cánh khuấy bên thiết bị hoạt động liên tục nhằm giúp trình thủy phân lên men đồng thời xảy liên tục đặn 4.2.7 Thông số kỹ thuật Áp suất khí Nhiệt độ : Giai đoạn tuyệt trùng : nhiêt độ nƣớc khoảng 90oC vòng 15 phút Giai đoạn thủy phân lên men : nhiệt độ phù hợp 30 - 35oC Thời gian yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ nhiệt độ lên men, nồng độ đƣờng, chủng nấm men, nồng độ sản phẩm 4.2.8 Nguyên tắc vận hành Nƣớc đƣợc đƣa vào bên thiết bị Hơi nƣớc nóng từ nồi (Boiler) qua van ngả, tiếp tục qua van ngả chiều sau vào vỏ áo thiết bị để gia nhiệt cho bên Hơi nƣớc vào gia nhiệt sau trao đổi nhiệt ngƣng tụ đƣợc lấy phía dƣới lớp vỏ thiết bị, sau thải ngồi Q trình đƣợc tiến hành liên tục đến nhiệt độ đạt khoảng 90oC, nƣớc bốc lên bên thiết bị đƣợc lấy từ đỉnh thiết bị lên men qua van ngả đƣợc ngƣng tụ thiết bị ngƣng tụ nƣớc Lƣợng nƣớc ngƣng tụ đƣợc nhập chung với nƣớc lạnh từ bể chứa Page 35 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Quá trình khử trùng làm thiết bị lên men diễn 90oC 15 phút, sau ngƣng cung cấp nhiệt để nhiệt độ thiết bị giảm xuống 35oC tiến hành nhập liệu Lƣợng nguyên liệu cho vào thiết bị lên men – thủy phân đồng thời đƣợc chia làm nhiều lần, lần 10kg cho vào lúc cánh khuấy bị kẹt khối vật chất, không khuấy đƣợc, enzyme làm việc hiệu chất nhiều làm nấm men khó tiếp xúc đƣợc với Glucose để thực trình lên men Lƣợng nguyên liệu chƣa nhập đƣợc bảo quản lạnh để hạn chế xâm nhiễm Tỷ lệ enzyme Cellulase cho vào khoảng 1.875% enzyme/biomass Tỷ lệ nấm men cấy vào đƣợc tính theo cơng thức : 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑚𝑒𝑛 = 0.5 𝑥 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑛ướ𝑐 𝑙ê𝑛 𝑚𝑒𝑛 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑟ơ𝑚 𝑥 20 ( ℎ𝑜ặ𝑐 40 𝑙ầ𝑛 𝑝ℎ𝑎 𝑙𝑜ã𝑛𝑔) Để làm mát thiết bị, nƣớc đƣợc dùng chất trao đổi nhiệt thông qua lớp vỏ áo Nƣớc làm mát đƣợc đƣa từ bồn làm mát qua bơm, sau vào lớp vỏ áo từ phía bên dƣới, nƣớc sau trao đổi nhiệt nóng lên khỏi vỏ áo phía trên, qua van ngả, tiếp tục qua thiết bị gia nhiệt tự động sau quay lại bồn làm mát đƣợc làm mát Cũng trình nhập liệu, nhiệt độ hạ xuống dƣới 35oC Lúc đầu dò nhiệt độ cấp tín hiệu điều khiển, thiết bị gia nhiệt tự động hoạt động tăng nhiệt nhằm đảm bảo nhiệt độ thiết bị ổn định 35oC Khi thiết bị gia nhiệt tự động hoạt động, dòng nƣớc sau vào làm mát qua thiết bị gia nhiệt tự động không bồn làm mát mà đƣợc gia nhiệt thiết bị gia nhiệt tự động sau qua bơm vào trao đổi nhiệt với thiết bị thông qua lớp vỏ áo Khi nhiệt độ thiết bị thủy phân – lên men đồng thời đạt yêu cầu thiết bị gia nhiệt tự động ngƣng hoạt động, trình trao đổi nhiệt lại diễn bình thƣờng Khi q trình kết thúc sản phẩm thu đƣợc có dạng huyền phù nên rút sản phẩm có phần khó khăn Thiết bị máy nén dùng để cung cấp khí nén để rút sản phẩm ngồi dễ dàng Khí nén đƣợc nén vào qua van ngả sau vào phía thiết bị, khí nén ép sản phẩm khỏi thiết bị lên men dễ dàng Ngồi có bóng đèn đƣợc thắp sáng thơng qua kính đỉnh thiết bị để q trình thủy phân xảy tốt enzyme hoạt động tốt có thêm tác dụng ánh sáng Page 36 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Hình 4.2 : Sơ đồ đƣờng ống thiết bị thủy phân lên men đồng thời 4.2.9 Sự cố Để bổ sung nguồn nitơ cho trình sinh trƣởng phát triển nấm men cần bổ sung thêm 1% CSL Trong suốt q trình lên men pH mơi trƣờng phải khoảng 4.6 – 5.0 Nếu trình lên men pH giảm cho NaOH vào để trì lại pH phù hợp van phía thiết bị Q trình nhập liệu vào thiết bị làm cho pH môi trƣờng tăng, lúc cần cho vào Acid Citric để để đƣa pH phù hợp Page 37 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Bản vẽ : Bồn thủy phân lên men đồng thời (xem file vẽ đính kèm) Page 38 CHƯƠNG : THIẾT BỊ 4.3 Tháp chƣng cất 4.3.1 Kích thƣớc Tháp chƣng cất thơ -Tháp mâm chóp : 4.3.2 Chiều cao từ đỉnh tháp đến đáy 3600mm Nồi đun: chiều cao 900mm, đƣờng kính 550mm Tháp có đƣờng kính 250mm, chiều cao mâm 250mm Mâm chóp gắn ốc vào thân thiết bị, mâm có 17 chóp đƣờng kính 25mm Ống chảy tràn có đƣờng kính 43mm, đƣờng kính 45mm Chiều cao chân đỡ 460mm Cửa nhập liệu phía nồi đun có đƣờng kính 70mm Ống tháo sản phẩm đáy đƣờng kính 84mm Cấu tạo Thiết bị hoạt động gián đoạn gồm phần đế tháp chƣng cất Phần đế: dùng để nâng đỡ toàn thiết bị, thuận tiện việc vận hành, vệ sinh, bảo dƣỡng Phần tháp chƣng: gồm nồi đun đáy tháp, mâm chóp, thiết bị ngƣng tụ đỉnh tháp Toàn thân thiết bị đƣợc bọc lớp cách nhiệt Phần nồi đun đáy tháp: cấp nhiệt nƣớc gián tiếp qua lớp vỏ áo Phía dƣới đáy nồi có ống tháo sản phẩm đáy Ngồi có đồng hồ áp đo áp suất nồi, đầu đo nhiệt độ dung dịch Phần mâm chóp: tháp gồm mâm Mỗi mâm có cửa quan sát Mâm có 17 chóp, đƣờng kính chóp 25mm đƣợc bố trí theo kiểu tam giác Ống chảy tràn có đƣờng kính 45mm Chiều cao đoạn 250mm Thiết bị ngƣng tụ đỉnh tháp : hình ống trụ, có chiều dài 0,67m; thiết bị ngƣng tụ kiểu ống chùm truyền nhiệt ngƣợc chiều, nƣớc lạnh chảy bên ống từ dƣới lên, từ tháp chƣng từ xuống 4.3.3 Vật liệu chế tạo Thép SUS 304 Page 39 CHƯƠNG : THIẾT BỊ 4.3.4 Năng suất Năng suất nhập liệu: 80kg/ mẻ 4.3.5 Hiệu suất Hiệu suất chƣng thơ trung bình 83,5% 4.3.6 Cơng dụng Dùng cất hỗn hợp sản phẩm lên men (Ethanol 3-5% cặn rơm) thành ethanol với nồng độ cao vào khoảng 70% 4.3.7 Vị trí nhập liệu tháo liệu Cửa nhập liệu phía nồi đun có đƣờng kính 70mm Ống tháo sản phẩm đáy đƣờng kính 70mm 4.3.8 Nguyên lý hoạt động Thực trình chƣng cất gián đoạn tháp chƣng cất thơ, dùng cất hỗn hợp sản phẩm lên men (Ethanol 3-5% cặn rơm) thành ethanol với nồng độ cao vào khoảng 70% Ethanol sau chƣng cất tiếp tục đƣợc đƣa qua tháp chƣng cất tinh để làm tăng nồng độ Nồng độ Ethanol thu đƣợc sau trình chƣng cất tinh vào khoảng 95.6%, nồng độ ethanol hỗn hợp Ethanol – nƣớc thu đƣợc điểm đẳng phí, nhiệt độ lỏng sơi hỗn hợp 78.15oC Nhập liệu gián đoạn vào nồi đun đáy tháp theo mẻ, mẻ khoảng 80kg Đƣợc cấp nhiệt nƣớc gián tiếp phía dƣới vỏ áo để đun sôi dung dịch Các chất rắn nƣớc có nhiệt độ sơi cao thu đáy Ethanol có nhiệt độ sơi thấp dần bay lên đỉnh tháp qua thiết bị ngƣng tụ Một phần đƣợc hoàn lƣu tháp ngƣng tụ, phần lại sản phẩm ta thu đƣợc Khi nhiệt độ dung dịch (nhiệt độ đáy) đạt 98oC ta dừng trình Page 40 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Hình 4.3 : Sơ đồ tháp chƣng cất thơ 4.3.9 Thông số kỹ thuật Áp suất : Áp suất làm việc áp suất nƣớc áp suất khí Nhiệt độ : Nhiệt độ dung dịch đầu vào nhiệt độ phòng nhiệt độ dung dịch đạt 98oC ta dừng trình Thời gian lƣu : tùy thuộc vào lƣợng nƣớc cấp cho nồi đun 4.3.10 Khắc phục cố Khi lƣợng tháp khơng ngƣng tụ kịp thiết bị ngƣng tụ thiếu nƣớc làm mát dẫn qua thiết bị ngƣng tụ phụ Page 41 CHƯƠNG : THIẾT BỊ Bản vẽ : Tháp mâm chƣng cất thơ (xem file vẽ đính kèm) Page 42 NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ Phòng thí nghiệm Năng lƣợng sinh học vận hành quy mô pilot quy trình cơng nghệ thiết thực đời sống Nếu quy trình thuận lợi đƣa vào cơng nghiệp giúp giải đƣợc nhiều vấn đề : Giảm sức ép nhiên liệu hóa thạch Có đƣợc nhiên liệu sinh học mà không ảnh hƣởng tới vấn đề an ninh lƣơng thực Syngas thay cho Gas Phế phẩm nông nghiệp đƣợc tận dụng mang lại hiệu kinh tế cao cho ngành nông nghiệp đồng thời giảm thiểu đƣợc vấn đề ô nhiễm mơi trƣờng phế phẩm nơng nghiệp Quy trình sản xuất Ethanol từ rơm trấu có ý nghĩa lớn nƣớc có nơng nghiệp lúa nƣớc nhƣ Việt Nam Page 43 ... CHƯƠNG : TỔNG QUAN ĐƠN VỊ THỰC TẬP Hình 1.5 : Bên xƣởng thực nghiệm Hình 1.6 : Sơ đồ thiết bị thí nghiệm tầng Page 14 CHƯƠNG : TỔNG QUAN ĐƠN VỊ THỰC TẬP Hình 1.7 : Sơ đồ thiết bị thí nghiệm tầng... nghiệm đạt đƣợc quy mơ phòng thí nghiệm, hiểu đƣợc tồn quy trình hệ thống, cải tiến phát triển trang thiết bị 1.2 Địa điểm xây dựng Xƣởng thực nghiệm với tên gọi phòng thí nghiệm lƣợng sinh học, ... Hình 1.1 : Phòng thí nghiệm – xƣởng thực nghiệm nhiên liệu sinh học Biomass 10 Hình 1.2 : Vị trí phòng thí nghiệm 12 Hình 1.3 : Cơ cấu tổ chức nhân 12 Hình 1.4 : sơ đồ