KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP THỤ KHÍ TẠP TỪ LÒ ĐỐT GAS GASIFIER CỦA THAN SINH HỌC (BIOCHAR)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC **************** KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP THỤ KHÍ TẠP TỪ LỊ ĐỐT GAS GASIFIER CỦA THAN SINH HỌC (BIOCHAR) Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viênthực : TRẦN HIẾU NHÂN Niên khóa : 2008 - 2012 Tháng 07 năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC **************** KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP THỤ KHÍ TẠP TỪ LỊ ĐỐT GAS GASIFIER CỦA THAN SINH HỌC (BIOCHAR) Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực PGS.TS DƯƠNG NGUYÊN KHANG KS NGUYỄN MINH TRIẾT Tháng 07 năm 2012 TRẦN HIẾU NHÂN LỜI CÁM ƠN Để hồn thành đề tài tơi xin chân thành cảm ơn: - Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ CHí Minh, Chủ nhiệm Bộ mơn Cơng Nghệ Sinh Học, quý Thầy, Cô truyền đạt kiến thức cho tơi suốt q trình học trường - PGS TS Dương Nguyên Khang hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài - KS Nguyễn Minh Triết giúp đỡ tơi hồn thành đề tài thời gian - Các anh chị điểm Biogas trường ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh tận tình động viên giúp đỡ - Các bạn tập thể lớp DH08SH chia sẻ buồn vui, khó khăn nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập - Con xin cảm ơn cha, mẹ Người sinh thành, nuôi dưỡng nên người, sẵn sàng giúp đỡ gặp khó khăn tạo điều kiện cho hồn thành khóa luận tốt nghiệp Sinh viên thực Trần Hiếu Nhân i TÓM TẮT Nền nông nghiệp công nghiệp đại tiêu tốn nhiều lượng mà chủ yếu lượng hóa thạch Hiện lượng hóa thạch ngày cạn kiệt Cần nguồn lượng tái tạo để thay đáp ứng nhu cầu kinh tế Giải pháp khí hóa sinh khối đáp ứng yêu cầu Nhưng khí gas tạo có chứa khí CO2 khí gây hiệu ứng nhà kính Than sinh học có khả hấp thụ CO2 Nên sử dụng than sinh học để loại bỏ khí CO2 có khí gas Đề tài thực từ tháng 2/2012 đến 7/2012 điểm Biogas, trường đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Mục tiêu đề tài khảo sát khả lọc khí gas từ lò đốt khí gas từ ngun liệu trấu thân khoai mì than sinh học Thí nghiệm bố trí theo kiểu đơn ngun tố phương pháp hồn toàn ngẫu nhiên CRD, thực với nhân tố nguyên liệu trấu thân khoai mì với lần lập lại Thí nghiệm có nghiệm thức; Nghiệm thức (NT1): 1,2 kg trấu đốt lò đốt khí gas để thu khí gas sinh dùng 140 g than sinh học cho vào bình lọc để lọc khí gas; Nghiệm thức (NT2): 1,2 kg thân khoai mì đốt lò đốt khí gas để thu khí gas sinh dùng 140 g than sinh học cho vào bình lọc để lọc khí gas Kết cho thấy hiệu suất thu hồi than nghiệm thức 44,04% 37,28% Tổng lượng khí cho qua lọc nghiệm thức 7,23 m3 5,03 m3 Khả lọc biochar nghiệm thức cho thấy lượng CO giảm từ 30,5% xuống 6,86% Tương tự, khả lọc biochar nghiệm thức cho thấy lượng CO2 giảm từ 34,23% xuống 14,25% Điều cho thấy biochar có khả loại bỏ khí CO2 có khí gas thu từ q trình khí hóa nguyên liệu ii SUMMARY Modern agriculture and industrial consuming energy mainly fossil energy The more fossil fuel depletion Requestion a renewable energy source to replace and response economic needs Biomass gasification solutions can meet that requirement But syngas contain CO2 causing greenhouse gases Biochar has the ability to absorb CO2 So be able to use biochar to remove CO2 in the gas The study carried out from 02/2012 to 07/2012 at Biogas Center, in Nong lam University, Ho Chi Minh City This study aim to evaluate the effect on reducing carbon dioxide that produced from gasifier on different type of materials as rice husk and cassava-trunk by used rice husk biochar The study was arranged as single factor and using Completely Randomized Design (CRD) This study was carried out one factor with duplicates There were two treatments; Treatment I with 1.2 kg rice husk was supplied to downdraft gasifier to collect the syngas and used 140 g rice husk biochar that stored in box for filtering the syngas; Treatment II with 1.2 kg cassava-trunk was supplied to downdraft gasifier to collect the syngas and used 140 g rice husk biochar that stored in box for filtering the syngas The results shown that the recovery of biochar on the treatments and were 44.04 and 37.28%, respectively Total gas produced by rice husk and cassava-trunk were 7.23 m3 and 5.03 m3, respectively The syngas produced by rice husk and cassava-trunk were reduced from 30.5% to 6.86% and 34.23% to 14.25%, respectively The conclusion from this study that rice husk biochar could be filtered the syngas iii MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i TÓM TẮT ii SUMMARY iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG vii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Yêu cầu 1.3 Nội dung thực Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khí hóa (gasification) 2.1.1 Khí hóa gì? 2.1.2 Các loại thiết bị khí hóa 2.1.2.1 Kiểu gas lên (updraft) 2.1.2.2 Kiểu gas xuống (downdraft) 2.1.2.3 Kiểu gas ngang 2.1.2.4 Kiểu phân tầng gas xuống 2.1.2.5 Kiểu tầng sôi 2.1.3 Các bước đốt cháy sinh khối 2.1.4 Phản ứng hóa học 2.1.4.1 Vùng cháy 2.1.4.2 Vùng phản ứng 2.1.4.3 Vùng nhiệt phân 2.1.5 Thành phần khí gas 10 2.1.6 Nhiệt độ khí gas 10 2.2 Than sinh học (biochar) 11 iv 2.2.1 Than sinh học gì? 11 2.2.2 Đặc tính than sinh học 11 2.2.3 Cấu trúc than sinh học 11 2.2.4 Nguyên liệu dùng để đốt than 11 2.2.4.1 Trấu 12 2.2.4.2 Thân khoai mì 14 2.2.5 Ứng dụng than sinh học nông nghiệp môi trường 15 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 17 3.2 Dụng cụ thí nghiệm 17 3.3 Xác định độ ẩm nguyên liệu dùng để đốt 19 3.4 Mơ tả thí nghiệm 20 3.4.1 Mơ hình hệ thống lò đốt thu khí gas 21 3.4.2 Mơ hình hệ thống lọc khí gas 22 3.4.3 Tiến trình thực 22 3.5 Phương pháp thí nghiệm 23 3.5.1 Chọn yếu tố đầu vào cho thí nghiệm 23 3.5.2 Chọn yếu tố đầu 24 3.6 Bố trí thí nghiệm 24 3.7 Phân tích số liệu 25 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Tính tốn hiệu suất thu hồi than sinh học 26 4.2 Tổng lượng khí thu 27 4.3 Tính tốn tổng lượng CO2 sinh nguyên liệu 28 4.4 So sánh trung bình tổng lượng khí CO2 trước sau lọc 30 4.6 Thảo luận 31 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 33 5.1 Kết luận 33 5.2 Kiến nghị 33 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC 36 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Thành phần khí gas 10 Bảng 2.2 Phân tích nguyên tố trấu 13 Bảng 2.3 Phân tích thành phần trấu 13 Bảng 2.4 Hiệu suất thu hồi than trấu 13 Bảng 2.5 Số liệu hấp thụ carbon than sinh học 16 Bảng 3.1 Độ ẩm trấu thí nghiệm 19 Bảng 3.2 Độ ẩm thân khoai mì thí nghiệm 20 Bảng 3.3 Bảng bố trí thí nghiệm 25 Bảng 4.1 Hiệu suất thu hồi than nguyên liệu trấu thân khoai mì 26 Bảng 4.2 Tổng lượng khí thu từ trình khí hóa 27 Bảng 4.3 Tổng lượng khí CO2 khí trước sau lọc 28 Bảng 4.4 Bảng phần trăm CO2 có lượng khí gas trước sau lọc 29 Bảng 4.5 Bảng so sánh khí CO2 trước sau nguyên liệu 30 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Kiểu gas lên Hình 2.2 Kiểu gas xuống Hình 2.3 Kiểu gas ngang Hình 2.4 Kiểu phân tầng gas xuống Hình 2.5 Kiểu tầng sôi Hình 2.6 Nguyên liệu trấu 14 Hình 2.7 Nguyên liệu thân khoai mì 14 Hình 3.1 Mơ hình thiết kế máy gasifier .17 Hình 3.2 Máy đo thành phần khí Gasmet DX 4030 18 Hình 3.3 Cân điện tử Precisa .18 Hình 3.4 Tủ sấy 18 Hình 3.5 Bình lọc 20 Hình 3.6 Lược đồ hệ thống thí nghiệm 21 Hình 3.7 Mơ hình hóa hệ thống thu khí .21 Hình 3.8 Mơ hình hóa hệ thống lọc khí .22 Hình 4.1 Than sinh học .26 Hình 4.3 Đồ thị so sánh lượng khí CO2 có khí đầu vào khí đầu .30 viii - Khí sau sinh quạt thổi qua hệ thống làm lạnh (4) – lượng nhiệt từ khí sinh truyền vào nước, để làm giảm nhiệt độ khí trước khí vào túi thu khí - Lúc van 5a1, 5b1, 5b2 khóa, có van 5a1 mở – để khí sinh từ lò đốt gas vào túi khí thứ (5a) - Khi túi thứ (5a) chứa đầy khí, ta mở van 5b1 cho khí vào túi thứ hai (5b) Đồng thời khóa van 5a1 lại để khí vào túi 5b - Tiếp ta đo chiều cao túi khí thứ (5a), ghi nhận kết đo Nối van (6a) vào van (5a2); mở hai van (6a) (5a2); dùng lực đẩy khí túi khí thứ (5a) vào túi dự trữ (6) - Lập lại thao tác túi khí thứ hai (5b) – mở van 5a1; đóng van 5b1, đo chiều cao, xả khí vào túi trữ (6) - Trong trình làm ta ghi nhận thời gian, lấy mẫu khí phân tích - Khi tới thời gian đinh, ta tắt van (1), mở nắp lò (3) đồng thời khóa tất van Cho phần than lò vào nước để dừng trinh đốt lại - Tách than nước, đem than phơi khô cân xác định khối lượng than - Phần than dùng nhồi vào bình lọc để lọc khí bước Bước - Sau cân than trấu (140 g) ta nhồi than thật chặt vào bình lọc (3) tay - Nối van (1a) với đường vào (2a), đồng thời nối đường (2b) với đầu vào lọc (3a) đảm bảo cho đường ống kín khơng để khí - Sau cắm điện cho máy bơm (2) hoạt động, đồng thời cho mở van (1a) cho khí chứa túi (1) chạy bình lọc để lọc khí - Khi khí cho bơm hết qua lọc ta tắt máy bơm khóa van túi trữ khí lại, dùng túi nylon bịch đầu bình lọc lại tránh cho khơng khí vào 3.5 Phương pháp thí nghiệm 3.5.1 Chọn yếu tố đầu vào cho thí nghiệm Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới thành phần lượng khí sinh khả thu hồi than thiết bị khí hóa;với điều kiện thí nghiệm mẻ nên xét yếu tố sau: 23 - Nguyên liệu yếu tố đình thành phần chất lượng khí gas sinh nên đề tài chọn yếu tố nguyên liệu để khảo sát - Còn nhiều yếu tố ảnh hưởng tới sản phẩm cuối như: vận tốc gió bề mặt, khối lượng nhiên liệu cho vào, ẩm độ nguyên liệu, thời gian lưu than Nhưng thời gian thí nghiệm giới hạn nên tiến hành khảo sát yếu tố đầu vào ngun liệu dùng để khí hóa tiến hành thí nghiệm với vận tốc gió cố định 54,5 m/h Ngoài yếu tố đầu vào q trình lọc có: loại vật chất lọc, loại khí lọc, khối lượng vật chất lọc Nội dụng đề tài khảo sát khả lọc than sinh học Nên đề tài sử dụng cố định loại than sinh học đốt từ nguyên liệu trấu với khối lượng 14 g Và chúng tơi thấy đổi loại khí cho vào lọc gồm loại khí: khí đốt từ trấu, khí đốt từ thân khoai mì 3.5.2 Chọn yếu tố đầu Có nhiều yếu tố đầu cần nghiên cứu: khí gas, than sinh học, dầu sinh học nội dung đề tài lọc khí gas nên tập trung vào số yếu tố - Khí gas: nội dụng đề tài lọc khí nên ta tập trung vào yếu sau: thành phần khí sinh qua q trình khí hóa khí sau cho qua lọc - Than sinh học: xác định lượng than sinh để tính hiệu suất thu hồi than, khả lọc than dựa vào thay đổi thành phần khí gas sau qua than 3.6 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí theo kiểu đơn nguyên tố phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn CRD (Completely Randomized Design) phân tích phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) phần mềm Minitab 14 Thí nghiệm thực với nhân tố (nguyên liệu) với lần lập lại với nghiệm thức trấu thân khoai mì 24 Bảng 3.3 Bảng bố trí thí nghiệm Nguyên liệu (1,2 kg) Trấu Thân khoai mì 54,5 54,5 60 60 Nghiệm thức Vận tốc gió bề mặt (m/h) Thời gian (phút) 3.7 Phân tích số liệu Số liệu xử lý theo phương pháp thống kê mô tả phần mềm Minitab vẽ đồ thị với hỗ trợ phần mềm Excel 25 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Tính tốn hiệu suất thu hồi than sinh học Kết tính hiệu suất thu hồi than sinh học hai nguyên liệu trấu thân khoai mì trình bày Bảng 4.1 Bảng 4.1 Hiệu suất thu hồi than nguyên liệu trấu thân khoai mì Trấu Thân khoai mì Khối lượng than thu (g) 500 450 Độ ẩm (%) 5,87 13,01 Nguyên liệu khô (g) 1200 1200 Hiệu suất (%) 44,04 37,28 Hiệu suất thu hồi than: %H = [mthan * (100 – Athan)]*100/[mnl * (100 – Athan)] Trong đó: - %H: hiệu suất thu hồi than - mthan: khối lượng than thu (g) - mnl: khối lượng nguyên liệu tươi (g) - A: ẩm độ (%) tính tính độ ẩm trấu mục 3.3 a) Than sinh học từ trấu b) Than sinh học từ thân khoai mì Hình 4.1 Than sinh học 26 Bảng 4.1 cho thấy hiệu suất thu hồi than nguyên liệu trấu cao thân khoai mì Điều giải thích độ ẩm trấu thấp thân khoai mì Vì vật chất khơ thân khoai mì thấp trấu nên than sinh Ngồi kích thước lớn khơng đồng thân khoai mì tạo nhiều lỗ hổng lò đốt gas Vật chất khơ cháy nhiều nên lượng than thu so với trấu có kích thước nhỏ độ đồng cao 4.2 Tổng lượng khí thu Bảng 4.2 Tổng lượng khí thu từ q trình khí hóa Trấu Lượng nguyên Thân khoai mì liệu dùng Tổng chiều Thể tích Tổng chiều Thể tích lần đốt cao túi khí khí cao túi khí khí (g) (m) (m3) (m) (m3) 1200 5,79 1,06 3,54 0,65 1200 5,6 1,03 4,235 0,78 1200 5,03 0,93 3,08 0,57 1200 4,795 0,88 3,43 0,63 1200 3,98 0,73 2,64 0,49 1200 5,96 1,1 3,4 0,62 1200 4,05 0,74 3,86 0,71 1200 4,11 0,76 3,15 0,58 Tổng 9600 39,315 7,23 27,335 5,03 STT Thể tính khí thu : V (m3) = S*h Trong đó: - V: thể tích khí thu (m3) - S: Diện tích bề mặt túi thu khí (m); Bán kính (R) = 0,242 - H: chiều cao túi khí (m) 27 Bảng 4.2 trình bày tổng lượng khí thu từ lò đốt gas nguyên liệu Lượng khí thu lần đốt gián đoạn từ lò đốt gas Lượng khí thu được tính dựa thể tích nước đẩy ngồi hai túi nylon thu khí 4.3 Tính tốn tổng lượng CO2 sinh nguyên liệu Bảng 4.3 Bảng tổng lượng khí CO2 khí gas trước sau lọc Ngun liệu Trấu Thân khoai mì Khí trước lọc Khí sau lọc (ppm) (ppm) 7,67 1,76 6,65 2,05 8,66 1,38 8,46 1,58 5,95 0,623 8,36 2,89 Trung bình 7,63 1,71 8,57 3,59 8,45 3,23 7,93 2,89 9,01 3,93 9,04 4,31 8,34 3,57 Trung bình 8,56 3,59 Lần lập lại Ở thấy lượng khí CO2 sinh nguyên liệu trấu dao động từ – ppm nguyên liệu thân khoai mì từ – ppm Điều nói nguyên liệu trấu trình khí hóa tạo khí CO2 so với ngun liệu thân khoai mì Để giải thích cho việc kích thước trấu đồng khoảng cách vỏ trấu nhỏ nên oxy vào phản ứng oxy hóa khó xảy tạo khí CO2 Đối với thân khoai mì kích thước khơng đồng khó nén chặt nên khơng khí vào nhiều phản ứng oxy hóa xảy nhanh tạo nhiều khí CO2 28 Chuyển đổi từ ppm sang phần trăm (%) 1% = 1/100 ppm = 1/1000000 Do ppm = 0,0001% Để chuyển từ ppm sang phần trăm ta chia giá trị ppm cho 1000 x (%) = x (ppm) /10000 Ví dụ: x (%) = 300 ppm/10000 = 0,03% Ở hỗn hợp khí sinh đem pha lỗng 40000 lần với khơng khí Do 7,5 ppm tương đương với 30% khí so với tổng lượng khí (www.rapidtables.com/) Bảng 4.4 Bảng phần trăm CO2 có lượng khí gas trước sau lọc Nguyên liệu Trấu Thân khoai mì Khí trước lọc Khí sau lọc (%) (%) 30,68 7,04 26,6 8,2 34,64 5,52 33,84 6,32 23,8 2,49 33,44 11,56 Trung bình 30,5 6,86 34,28 14,36 33,8 12,92 31,72 11,56 36,04 15,72 26,16 17,24 33,36 14,28 Trung bình 34,23 14,25 Lần lập lại 29 4.4 So sánh trung bình tổng lượng khí CO2 trước sau lọc Bảng 4.5 Bảng so sánh khí CO2 trước sau nguyên liệu Khí CO2 trước lọc Khí CO2 sau lọc (%) (%) Trấu 30,5* 6,86* 0,00 Thân khoai mì 34,23* 14,25* 0,00 Nguyên liệu P *: có ý nghĩa giá trị P < 0,005 Lượng khí CO2 trước sau lọc than sinh học trình bày bảng 4.7 Ta thấy lượng khí CO2 khí gas sinh từ nguyên liệu trấu sau qua lọc giảm lượng đáng kể từ 30,5% xuống 6,86% khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (P < 0,005); nguyên liệu thân khoai mì khí CO sau qua lọc giảm từ 34,23% xuống 14,25% khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (P < 0,005) Khí gas sau cho qua lọc tác nhân lọc than sinh học lượng CO giảm lượng đáng kể Lượng khí CO2 lại khí gas lọc khoảng 67% Khí gas sau lọc với lượng khí CO2 lại giảm cản trở cháy khí gas, khí cháy tốt hơn, bền 40 Lượng CO2 (%) 35 34,23 30,5 30 25 20 14,25 15 10 Khí vào Khí 6,86 Trấu Thân khoai mì Nguyên liệu Hình 4.2 Đồ thị so sánh lượng khí CO2 có khí đầu vào khí đầu 30 Nhìn vào hình 4.3 cho thấy cột màu xanh (khí vào) có chiều cao nhiều so với cột màu đỏ (khí ra) Điều cho thấy lượng khí CO2 có khí đầu vào khí đầu khác biệt nhiều Lượng CO2 khí đầu giảm so với khí đầu vào hai nguyên liệu trấu thân khoai mì Khí CO2 than sinh học giữ lại phân tử than 4.6 Thảo luận Kết khảo sát cho thấy phù hợp với kết khảo sát Trần Thanh Thảo (2011) tiến hành đốt 1000 g nguyên liệu trấu có độ ẩm 11,9% hệ thống lò đốt khí gas updraft với vận tốc gió 54,5 m/h mơt tả hình 3.7 để thu khí gas sinh thu hồi than sinh học Kết hiệu suất thu hồi than Trần Thanh Thảo (2011) 40,6% chênh lệch với kết đạt hai nguyên liệu khoảng 4% Kết khác biệt độ ẩm nguyên liệu khác nhau, ngun liệu khác Ngồi ảnh hưởng thao tác tiến hành đốt nguyên liệu lò đốt gas thời gian ngừng phản ứng khí hóa để thu hồi than Nếu ngừng phản ứng khí hóa q sớm ngun liệu chưa cháy hết ngừng phản ứng khí hóa trễ than cháy thành tro lượng than thu hồi Vì điều quan trọng biết xác định thời gian ngừng phản ứng khí hóa để lượng than sinh học thu hồi đạt nhiều Kết thành phần khí CO2 sinh đề tài trấu thân khoai mì là: 30,5%; 34,24% Lượng khí CO2 sinh nguyên liệu trấu so với kết nghiên cứu trước tác giả trình bày bảng 2.1 cao nhiều Kết khảo sát thành phần khí CO2 sinh nghiên cứu cho thấy không phù hợp với kết khảo sát Trần Thanh Thảo (2011) tiến hành với hệ thống đốt khí gas thu khí gas tương tự tốc độ gió 54,5 m/h Kết Trần Thanh Thảo khảo sát lượng khí CO sinh tốc độ gió 54,5 m/h 44,6 % đồng nghĩa với việc lượng CO sinh thấp khoảng vài phần trăm Do lượng CO CO2 sinh tỷ lệ nghịch với Kết lượng CO2 sinh cao nhiều so với kết khảo sát đề tài Trần Thanh Thảo (2011) không đảm bảo điều kiện yếm khí lò đốt gas Do lò đốt gas đậy nắp kín khe hở nên khơng đảm bảo yếm khí Do khơng có áp lực khơng đủ mạnh để hút hết khí CO sinh từ lò đốt gas vào hai túi thu khí 31 nên lượng khí lại lò tiếp tục cháy tạo nhiều CO2 Ngồi ngun liệu khơng nén chặt nên trình cháy tạo nhiều CO2 Than sinh học thu từ q trình khí hóa nguyên liệu sử dụng lọc khí gas hấp thu lượng CO2 đáng kể có khí gas Than sinh học giống thực vật hấp thụ khí CO2 lưu giữ khí nhà kính lỗ hổng Các lỗ hỏng carbon trường hợp hồ nhân tạo tích lũy lưu giữ lượng khí CO cho sinh khối Stoyle (2011) Việc sử dụng than sinh học để loại bỏ CO2 khí cải tạo đất quan tâm giới Còn việc sử dụng than sinh học để loại bỏ CO2 khỏi khí gas theo tìm hiểu đề tài chưa thấy có đề tài nghiên cứu vấn đề Lượng CO2 có tiềm hấp thụ than sinh học dạng bể carbon Nhìn vào kết nghiên cứu Stoyle (2011) thấy khả hấp thụ CO2 than sinh học (bảng 2.5) Cùng với kết đề tài ta thấy khả hấp thụ CO2 có khí gas than sinh học Khí gas sau qua bình lọc có chứa than sinh học loại bỏ CO2 trở thành khí gas hơn, dễ đốt cháy giảm thiểu lượng CO2 ngồi môi trường 32 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Hệ thống lò đốt khí hóa (gasifier) hoạt động với mức vận tốc gió 54,5 m/h, nguyên liệu đốt 1,2 kg cho thấy: - Hiệu suất thu hồi than trấu cao thân khoai mì khoảng 7% - Tổng lượng khí thu trấu (7,23 m3) cao tổng lượng khí thu thân khoai mì (5,03 m3) khoảng m3 - Lượng khí CO2 đầu giảm đáng kể sau qua hệ thống lọc than sinh học hai loại ngun liệu hóa khí Kết cho thấy than sinh học có khả loại bỏ khí CO2 khí gas thu từ q trình khí hóa nguyên liệu 5.2 Kiến nghị Lượng CO2 sinh phụ thuộc vào kích thước hình dạng ngun liệu Nếu nguyên liệu lớn không đồng tạo khoảng trống nguyên liệu từ tạo nhiều khí CO2 Mặt khác lượng CO2 sinh phụ thuộc vào tốc độ gió, loại nguyên liệu Vì chúng tơi có số kiến nghị thí nghiệm sau này: - Lập lại thí nghiệm với nhiều loại nguyên liệu - Khảo sát kích cỡ, độ đồng nguyên liệu đưa vào - Khảo sát lượng oxy cung vào lò đốt vừa đủ để q trình cháy xảy khơng hồn tồn trạng thái yếm khí - Khảo sát khả thời gian lọc loại biochar khác 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phan Hiếu Hiền 2006 Thiết bị sấy bảo quản nông sản: Tập giảng Đại học Nơng Lâm, Hồ Chí Minh Trần Thanh Thảo.2011 Khảo sát khả sinh nhiệt lượng ngun liệu cho vào lò đốt khí gas (gasifier).Luận văn tốt nghiệp khoa Công Nghệ Sinh Học Đại học Nông Lâm TP.HCM Trần Văn Tuấn 2009 Nguyên cứu giải pháp cơng nghệ hố ga từ trấu làm ngun liệu cho động Diesel kéo máy phát điện Luận văn thạc sĩ khoa Khí Đại học Nơng Lâm TP HCM Tiếng Anh Demirbas, A., 2006 Effects of temperature and particle size on bio-char yield from pyrolysis of agricultural residues Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 72, 243-248 Downie, A., Crosky, A and Munroe, P 2009, Physical Properties of Biochar, in Lehmann, J and Joseph, S (editors), Biochar for Environmental Management, Earthscan, London: 13-32 Forbes, M.S., Raison, R.J., Skjemstad, J.O., 2006 Formation, transformation and transport of black carbon (charcoal) in terrestrial and aquatic ecosystems Science of the Total Environment 370, 190-206 Friedl, A., Padouvas, E., Rotter, H., Varmuza, K., 2005 Prediction of heating values of biomass fuel from elemental composition Analytica Chimica Acta 544, 191-198 Fushimi, C., Araki, K., Yamaguchi, Y., Tsutsumi, A., 2003 Effect of heating rate on steam gasification of biomass Thermogravimetric-mass spectrometric (TGMS) analysis of gas evolution Industrial & Engineering Chemistry Research 42, 3929-3936 34 Kaupp A 1984 Gasification of rice husk: Theory and Praxis Fried Vieweng and Sohn 10 Kuwagaki, H., Tamura, K., 1990 Aptitude of wood charcoal to a soil improvement and other non-fuel use In: Mitigation and adaptation strategies for global change 11 Rajvanshi.A.K, 1986 Biomass gasification.Phalta – 415523 Nimbkar Agricultural Research Institure, Maharashtra, India 2-3 12 Reed.T.B.1981 Biomass Gasification: Principles and technology Noyes Data Corporation, New Jersey,USA 13 Schulze, E.-D., Wirth, C., Heimann, M., 2000 Managing forests after Kyoto Science 289, 2058-2059 14 Swift, R.S., 2001 Sequestration of carbon by soil Soil Science 166, 858-871 Internet http://www.rapidtables.com/convert/number/PPM_to_Percent.htm;22/06/2012 http://www.ecoenergy-vn.com/information/ung-dung-cua-vo-trau-13.html; 12/06/2012 http://skhdt.longan.gov.vn/Tint/E1/BB/A9cS/E1/BB/B1ki/E1/BB/87n/tabid/55/ID/ 335/sid/1/tid/140/Default.aspx; 09/06/2012 35 PHỤ LỤC Phụ lục : Phân tích phương sai One-way ANOVA(Trấu): Thành phần CO2 trước sau versus NT Source NT Error Total DF 10 11 S = 3,770 SS 1677,2 142,2 1819,4 Level MS 1677,2 14,2 N 6 R-Sq = 92,19% F 117,98 Mean 30,500 6,855 StDev 4,406 3,003 P 0,000 R-Sq(adj) = 91,41% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev + -+ -+ -+ ( -* -) ( * -) + -+ -+ -+ 8,0 16,0 24,0 32,0 Pooled StDev = 3,770 One-way ANOVA(Thân khoai mì): Thành phần CO2 trước sau versus NT Source NT Error Total DF 10 11 S = 1,852 Level N 6 SS 1185,64 34,31 1219,95 MS 1185,64 3,43 R-Sq = 97,19% Mean 34,227 14,347 StDev 1,688 2,003 F 345,59 P 0,000 R-Sq(adj) = 96,91% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev -+ -+ -+ -+ ( * ) ( * ) -+ -+ -+ -+ 18,0 24,0 30,0 36,0 Pooled StDev = 1,852 36 37 ... 33 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC 36 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Thành phần khí gas 10 Bảng 2.2 Phân tích nguyên tố trấu 13 Bảng... trước sau lọc 29 Bảng 4.5 Bảng so sánh khí CO2 trước sau nguyên liệu 30 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Kiểu gas lên Hình 2.2 Kiểu gas xuống Hình 2.3 Kiểu gas ngang... học thiết bị khí hóa downdraft ưa thích thiết bị khác Thực tế phần lớn thiết bị khí hóa, chiến tranh giới thứ II loại downdraft Cuối cùng, khu vực sấy q trình sấy gỗ Gỗ đưa vào thiết bị khí hóa