Nghiên cứu đặc tính nhiệt phân của gỗ keo và quá trình khí hóa tạo khí thiên nhiên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đinh Quốc Việt NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH NHIỆT PHÂN CỦA GỖ KEO VÀ Q TRÌNH KHÍ HĨA TẠO KHÍ NHIÊN LIỆU Ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 9520301 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chƣa đƣợc tác giả khác công bố Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Đinh Quốc Việt i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS Văn Đình Sơn Thọ hƣớng dẫn hoàn thành luận án tiến sĩ Thầy chủ nhiệm đề tài hợp tác nghiên cứu Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Trƣờng Đại học Ghent (Bỉ): “Research and application of Biomass gasification technology for electric/energy application of Vietnam remote areas”, code: ZEIN2013RIP021 hỗ trợ phần kinh phí để em nghiên cứu thực luận án Em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy giáo, Cô giáo Bộ môn Công nghệ Hữu – Hóa dầu, Viện Kỹ thuật Hóa học, Viện Đào tạo sau đại học - Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ thời gian thực luận án Em xin cảm ơn cán xƣởng thiết bị áp lực, Viện khoa học cơng nghệ Nhiệt Lạnh, cán phịng thí nghiệm trọng điểm lọc - hóa dầu, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Em xin cảm ơn chuyên gia ngồi nƣớc lĩnh vực khí hóa hỗ trợ cơng sức, góp ý chia sẻ để tác giả thực nghiên cứu luận án Em xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo trƣờng Đại học Quy Nhơn, lãnh đạo Khoa Hoá – Trƣờng Đại học Quy Nhơn tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập, nghiên cứu thực luận án Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu thực luận án Hà Nội ngày tháng Nghiên cứu sinh Đinh Quốc Việt ii năm 2018 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Các cơng nghệ nhiệt hóa học để chuyển hóa sinh khối thành nhiên liệu 1.2 Cơng nghệ khí hóa sinh khối để sản xuất khí nhiên liệu 1.2.1 Các cơng nghệ khí hóa sinh khối 1.2.2 Q trình khí hóa TBKH thuận chiều lớp cố định 1.2.3 Nâng cao chất lƣợng khí 10 1.3 Lựa chọn ngun liệu gỗ cho q trình khí hóa sản xuất khí nhiên liệu 12 1.3.1 Tiềm gỗ keo Việt Nam sử dụng để sản xuất khí nhiên liệu 12 1.3.2 Thành phần hóa học sinh khối gỗ 13 1.4 Tình hình nghiên cứu chuyển hóa sinh khối thành nhiên liệu ngồi nƣớc nƣớc liên quan đến đề tài 16 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc liên quan đến đề tài 16 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc liên quan đến đề tài 19 Kết luận từ tổng quan Định hƣớng nghiên cứu luận án 21 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 23 2.1 Phƣơng pháp phân tích thành phần kỹ thuật, thành phần hóa học, nhiệt trị gỗ keo thành phần oxit kim loại tro 23 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu đặc tính nhiệt phân gỗ keo 25 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích nhiệt trọng lƣợng (TGA) tính tốn lƣợng hoạt hóa trình nhiệt phân 25 2.2.2 Nghiên cứu, phân tích đánh giá sản phẩm q trình nhiệt phân gỗ keo thiết bị lớp cố định 27 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu khí hóa sinh khối 33 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 33 2.3.2 Hệ thống xác định hàm lƣợng hắc ín khí sản phẩm 35 2.3.3 Đánh giá kết q trình khí hóa 36 2.4 Phƣơng pháp nâng cấp chất lƣợng khí nhiên liệu 40 2.4.1 Phƣơng pháp bổ sung thêm oxi vào tác nhân khí hóa 40 2.4.2 Phƣơng pháp reforming nƣớc chuyển hóa toluen 41 iii CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Đặc tính nhiệt phân gỗ keo 44 3.1.1 Thành phần kỹ thuật, thành phần hóa học, thành phần oxit kim loại tro gỗ keo 44 3.1.2 Hình thái bề mặt, liên kết, nhóm chức gỗ keo 48 3.1.3 Nghiên cứu đánh giá đặc tính nhiệt phân gỗ keo 51 3.2 Nghiên cứu khí hóa gỗ thiết bị khí hóa thuận chiều 64 3.2.1 Kết khí hóa gỗ keo với ER 0,3 (SVa 0,14) 64 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng tốc độ khí cấp qua vùng thắt TBKH 68 3.2.3 Ảnh hƣởng tỷ lệ mol nƣớc mol cacbon (S/C) đến trình khí hóa tạo khí nhiên liệu 73 3.2.4 Nhiệt độ thành phần khí vùng cháy vùng khí hố TBKH 79 3.3 Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng sản phẩm khí khí hóa gỗ keo 84 3.3.1 Phƣơng pháp bổ sung thêm oxi vào vùng oxi hóa (làm giàu oxi khơng khí cấp) 84 3.3.2 Xử lý thành phần hắc ín (toluen) phƣơng pháp xúc tác reforming nƣớc 88 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 100 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 102 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC 113 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu Ký hiệu Đại lƣợng Thứ nguyên Ash Hàm lƣợng tro sinh khối % Ea Năng lƣợng hoạt hóa kJ/mol ER Tỷ lệ khơng khí tƣơng đƣơng (m3/kg)/(m3/kg) FA Tiết diện vùng thắt thiết bị khí hóa m2 FC Hàm lƣợng cacbon cố định sinh khối % Ga Lƣu lƣợng khơng khí cấp vào thiết bị khí hố m3/h H/C Tỷ lệ phần trăm khối lƣợng hydro cacbon kg/kg mẫu HHV Nhiệt trị cao sinh khối O/C Tỷ lệ phần trăm khối lƣợng oxi cacbon kg/kg mẫu RA Lƣợng khơng khí thực tế kg nhiên liệu m3/kg RB Lƣợng khơng khí lý thuyết kg nhiên liệu m3/kg S/C Tỷ lệ mol nƣớc cacbon nguyên liệu mol/mol SVa Vận tốc bề mặt khí cấp qua vùng vùng thắt m/s V Hàm lƣợng chất bốc sinh khối % W Phần trăm khối lƣợng ẩm sinh khối % MJ/kg Danh mục chữ viết tắt Ký hiệu viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AW Acacia wood Gỗ keo EW Eucalyptus wood Gỗ bạch đàn RW Rubber wood Gỗ cao su B2C Biomass to Chemicals Chuyển hoá sinh khối thành hoá chất B2F Biomass to Fuel Char Char, biochar Sản phẩm rắn sau nhiệt phân hay khí hóa Tar Tar Hắc ín, hydrocacbon cao phân tử, hydrocacbon đa vòng ER Equivalence ratio Tỷ lệ khơng khí tƣơng đƣơng IC-Gen Internal combustion generation Động đốt IGCC Integrated gasification combined Hệ thống dùng chu trình tích hợp khí Chuyển hố sinh khối thành nhiên liệu v cycle hóa kết hợp MCFC Molten carbonated fuel cell Pin nhiên liệu muối cacbonat nóng chảy PEMFC Polymer electrolyte membrane Pin nhiên liệu màng điện phân fuel cell polymer TBKH Gasifier Thiết bị khí hóa GC Gas chromatography Phân tích sắc ký khí GC-MS Gas chromatography – mass Phân tích sắc ký khí khối phổ spectroscope XRD X-ray diffraction ICP-MS Phƣơng pháp Quang phổ nguồn Inductively coupled plasma mass plasma cảm ứng cao tần kết nối khối spectrometry phổ SEM Scanning electron microscope Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua TGA Thermogravimetric analysis Phân tích nhiệt trọng lƣợng TPR-H2 Temperature programe reduction Phƣơng pháp khử H2 theo chƣơng trình nhiệt độ FT-IR Fourier transform spectroscopy WGS Water gas shift FWO Flynn-Wall-Ozawa KAS Kissiger-Akahira-Sunnose TG-GC-MS Thermogravimetric analysis Gas Phân tích nhiệt trọng lƣợng kết nối chromatography Mass với sắc ký khí ghép khối phổ spectrometry GCxGC– TOFMS/FID Two-dimensional GC and time Sắc ký khí chiều khối phổ theo of flight mass spectrometry/ thời gian phân tích/ detector ion hố lửa UNISIM Unisim software Phần mềm mô Unisim nghiên cứu động học trình ANSYS Ansys software Phần mềm mơ Ansys để nghiên cứu trình CFD Computational fluid dynamics Phần mềm mô động học lƣu software chất Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X infrared Phƣơng pháp phổ hồng ngoại chuyển đổi Fourier Phản ứng chuyển hố khí nƣớc vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các cơng nghệ nhiệt hóa học chuyển hóa sinh khối Bảng 1.2 Tiềm sản xuất điện từ gỗ keo Việt Nam 13 Bảng 2.1 Các phƣơng pháp sử dụng để tính tốn lƣợng hoạt hóa [89] 26 Bảng 2.2 Ký hiệu thông số thí nghiệm khí hóa dăm gỗ keo 35 Bảng 2.3 Ký hiệu thơng số thí nghiệm khí hóa thêm oxi vào tác nhân khí hóa 41 Bảng 3.1 Thành phần kỹ thuật thành phần nguyên tố gỗ keo 45 Bảng 3.2 Thành phần oxit tro gỗ 47 Bảng 3.3 Thành phần hydrocacbon lỏng trình nhiệt phân 57 Bảng 3.4 Kết Ea R2 nhiệt phân gỗ keo theo phƣơng pháp FOW, KAS 63 Bảng 3.5 Thông số đặc trƣng khí hóa thí nghiệm Dk1 66 Bảng 3.6 Hằng số C thành phần khí [71] 67 Bảng 3.7 Giá trị Cp thành phần khí nhiệt độ khác 68 Bảng 3.8 Biến thiên dòng lƣợng TBKH với ER 0,30 trình phản ứng 68 Bảng 3.9 Thơng số đặc trƣng khí hóa với SVa khác 72 Bảng 3.10 Chuyển hóa lƣợng TBKH nghiên cứu ảnh hƣởng SVa 72 Bảng 3.11 Thơng số đặc trƣng khí hóa thí nghiệm với S/C từ 0,11 đến 0,46 78 Bảng 3.12 Chuyển hóa lƣợng TBKH nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ S/C 78 Bảng 3.13 Các phản ứng xảy vùng cháy 81 Bảng 3.14 Nhiệt độ thiết bị khí hóa theo nồng độ oxi khí cấp 85 Bảng 3.15 Diện tích bề mặt, đƣờng kính mao quản, thể tích mao quản chất mang char xúc tác 15NiChK 91 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Thiết bị khí hóa: (a) thuận chiều, (b) ngƣợc chiều, (c) dòng cắt Hình 1.2 Lƣu trình trình khí hóa[17] Hình 1.3 Nguyên lý trình nhiệt phân sinh khối [64] Hình 1.4 Tập kết dăm gỗ keo phục vụ xuất 13 Hình 1.5 Các thành phần hóa học cấu tạo nên gỗ [3] 14 Hình 1.6 Cấu tạo hóa học gỗ [33] 15 Hình 1.7 Thành phần cấu tạo thành phần gỗ [86] 15 Hình 2.1 Đồ thị quan hệ ln(β) – 1000/T (FWO) [39] 27 Hình 2.2 Đồ thị quan hệ ln(β/T2) – 1000/T (KAS) [39] 27 Hình 2.3 Sơ đồ phản ứng nhiệt phân gỗ keo 29 Hình 2.4 Thiết bị phân tích thành phần khí sản phẩm 30 Hình 2.5 Sơ đồ phản ứng đánh giá khả phản ứng char với nƣớc 33 Hình 2.6 Sơ đồ ngun lý tổng thể hệ thống khí hóa sinh khối 34 Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống thiết bị xác định hàm lƣợng hắc ín [6] 36 Hình 2.8 Sơ đồ phản ứng chuyển hóa toluen 43 Hình 3.1 Thành phần kỹ thuật nhiệt trị sinh khối 46 Hình 3.2 Sơ đồ van Krevelen sinh khối 46 Hình 3.3 Ảnh SEM mẫu gỗ keo độ phóng đại x1000 48 Hình 3.4 Phổ FT-IR gỗ keo, xenlulôzơ lignin từ dăm gỗ keo khoảng số sóng (a) 4000-2500 cm-1; (b) 2000-500 cm-1 49 Hình 3.5 Cấu trúc (a) hemixenlulôzơ [25]; (b) xenlulôzơ [17]; (c) Một vài đơn vị cấu trúc lignin [17] 51 Hình 3.6 Nhiệt phân gỗ keo, xenlulơzơ lignin tốc độ gia nhiệt 10oC/min 52 Hình 3.7 Tỷ lệ sản phẩm rắn, lỏng, khí thu đƣợc trình nhiệt phân gỗ keo 53 Hình 3.8 Thành phần khí nhiệt phân gỗ keo theo nhiệt độ 54 Hình 3.9 Phổ FT-IR sản phẩm lỏng từ nhiệt phân gỗ keo 55 Hình 3.10 Kết GC sản phẩm lỏng trình nhiệt phân 56 Hình 3.11 Các xu hƣớng tạo thành furfural nhiệt phân xenlulôzơ [63] 57 Hình 3.12 Các đơn vị sở hemixenlulơzơ 58 Hình 3.13 Các xu hƣớng tạo thành furfural ancol nhiệt phân hemixenlulơzơ [104] 58 Hình 3.14 Các đơn vị sở lignin [80] 59 Hình 3.15 Quá trình phân hủy (β-O-4) lignin để tạo thành nhóm chức [80] 59 Hình 3.16 Phổ FT-IR sản phẩm rắn từ nhiệt phân gỗ keo 59 Hình 3.17 So sánh thành phần khí q trình nhiệt phân sâu char phản ứng khí hóa char với nƣớc 750oC 60 Hình 3.18 So sánh độ chuyển hóa cacbon q trình nhiệt phân char khí hóa char 61 viii Hình 3.19 Đồ thị quan hệ ln(β) – 1000/T (FWO) 62 Hình 3.20 Đồ thị quan hệ ln(β/T2) – 1000/T (KAS) 62 Hình 3.21 Sự biến đổi lƣợng hoạt hóa phân hủy gỗ keo theo độ chuyển hóa 63 Hình 3.22 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng, ER 0,30 65 Hình 3.23 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng, ER 0,30 66 Hình 3.24 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng SVa 0,19 69 Hình 3.25 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng SVa 0,19 69 Hình 3.26 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng SVa 0,24 70 Hình 3.27 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng SVa 0,24 70 Hình 3.28 Giản đồ nhiệt độ dọc theo chiều thiết bị khí hóa thí nghiệm SVa khác 71 Hình 3.29 Đồ thị quan hệ thành phần khí trung bình SVa 71 Hình 3.30 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng S/C 0,11 73 Hình 3.31 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng S/C 0,11 74 Hình 3.32 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng S/C 0,20 74 Hình 3.33 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng S/C 0,20 74 Hình 3.34 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng S/C 0,35 75 Hình 3.35 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng S/C 0,35 75 Hình 3.36 Phân bố nhiệt độ TBKH theo chiều cao thời gian phản ứng S/C 0,46 75 Hình 3.37 Đồ thị thành phần khí sản phẩm theo thời gian phản ứng S/C 0,46 76 Hình 3.38 Ảnh hƣởng tỷ lệ S/C TBKH đến giản đồ nhiệt độ 76 Hình 3.39 Đồ thị quan hệ thành phần khí trung bình tỷ lệ S/C 77 Hình 3.40 Tỷ lệ thể tích khí H2, CH4, CO, CO2 O2 vùng nhiệt phân tbkh (SVa 0,17 S/C 0,23) 79 Hình 3.41 Biến thiên lƣu lƣợng mol khí sản phẩm dọc thân TBKH (SVa 0,17 S/C 0,23) 80 Hình 3.42 Dịng vật chất xảy thiết bị khí hóa sinh khối 83 Hình 3.43 Giản đồ phân bố nhiệt độ thiết bị khí hóa nồng độ thể tích oxi thay đổi 85 Hình 3.44 Đồ thị so sánh thành phần khí trung bình 86 Hình 3.45 So sánh hàm lƣợng hắc ín hiệu suất khí hóa lạnh 88 Hình 3.46 Phổ hồng ngoại hắc ín thu đƣợc sau q trình khí hóa dăm gỗ keo 89 Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 3.47 So sánh TG hắc ín mơi trƣờng khơng khí nitơ với 10 oC/phút 90 3.48 Giản đồ tín hiệu TPR-H2 15NiChK 91 3.49 Giản đồ XRD chất mang (ChK), xúc tác (15NiChK) 92 3.50 Thành phần khí từ q trình reforming toluen (600oC) 93 3.51 Thành phần khí từ q trình reforming nƣớc toluen (700oC) 94 3.52 Đồ thị tính lƣợng H2 sinh q trình reforming C7H8 94 3.53 Đồ thị biểu diễn lƣợng khí theo nhiệt độ 95 3.54 Thành phần khí từ trình reforming toluen xúc tác 5NiChK (700oC) 96 3.55 Thành phần khí từ q trình reforming toluen xúc tác 10NiChK (700oC) 96 ix Dựa vào giản đồ XRD xúc tác trƣớc sau phản ứng, thấy nhiễu xạ đặc trƣng cho cấu trúc graphit tăng mạnh góc 26,2o [79] Điều kh ng định lƣợng cốc cacbon lắng đọng hình thành trình phản ứng gây tƣợng giảm hoạt tính xúc tác Xúc tác sở niken char sau hoạt tính có hàm lƣợng cacbon lớn (do tạo thành cốc lắng đọng cacbon) nên đƣợc đƣa vào TBKH để thực khí hóa, chuyển hóa thành khí nhiên liệu Kết luận 3.3 - Khi thêm oxi vào khơng khí cấp nhiệt độ TBKH tăng rõ rệt, hàm lƣợng khí CO tăng cao, LHV khí nhiên liệu tăng, hàm lƣợng hắc ín giảm công suất thiết bị tăng Chỉ cần bổ sung thêm 5% oxi khơng khí cấp nhiệt trị khí nhiên liệu đạt 5,84 MJ/m3, hiệu suất khí lạnh 65,85% hàm lƣợng hắc ín 48 mg/m3, đáp ứng yêu cầu khí nhiên liệu cho động IC-Gen - Char từ q trình khí hóa dăm gỗ keo có diện tích bề mặt BET 185 m2, xúc tác 15Ni/Char đạt độ chuyển hóa 19,28 % thành khí CO H2 với phản ứng reforming nƣớc chuyển hóa toluen 700oC 99 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I KẾT LUẬN Thành phần kỹ thuật gỗ keo (ad) bao gồm W 6,02%, V 85,92%, FC13,78% Ash 0,3% Thành phần hóa học gỗ keo bao gồm C 47,68%, H 5,17%, O 44,38%, N 0,37% S 0,02% Gỗ keo có LHV 17,67 MJ/kg Các tiêu cho thấy nguyên liệu gỗ keo ngun liệu tốt cho q trình khí hóa Thành phần oxit kim loại tro gỗ keo gồm SiO 23,24%, CaO 19,13%, K2O 16,3%, Fe2O3 10,94%, Al2O3 6,11% nhiệt độ chảy mềm tro gỗ keo 1075oC, thông số quan trọng để khống chế nhiệt độ cao sử dụng gỗ keo làm nhiên liệu cho q trình khí hóa Cơng thức đơn giản gỗ keo (CH1,3O0,7)n.mH2O, cấu tạo gỗ keo gồm nhiều liên kết C-O, C-C, O-H, C=C, C=O độ bền nhiệt liên kết khác Quá trình nhiệt phân gố keo chia làm hai giai đoạn chính, khoảng nhiệt độ nhiệt phân gỗ keo mạnh (trong môi trƣờng N2) khoảng 205- 385oC với tỷ lệ chuyển hóa thành hydrocacbon khí lỏng 64,46% Ea 117,52 – 203,30 kJ/mol (FWO) 108,71-193,14 kJ/mol (KAS) Ở nhiệt độ cao 385oC, trình nhiệt phân xảy xảy chậm cịn xảy q trình trùng hợp tạo thành hydrocacbon đa nhân Khi nhiệt phân đến 450oC, hiệu suất tích luỹ sản phẩm lỏng xấp xỉ 50% sản phẩm khí 28% Thành phần sản phẩm khí gồm CO, CO2, H2 CH4 Sản phẩm lỏng tập hợp hydrocacbon họ axit, họ rƣợu, họ furan họ phenol có cơng thức đơn giản (CH1,96O0,4)i Sản phẩm rắn trình nhiệt phân hydrocacbon thơm đa vịng có cơng thức phân tử đơn giản (CH0,08O0,03)m Char có hàm lƣợng cacbon cao khả phản ứng với nƣớc 750oC có độ chuyển hóa 36,12% Hai thơng số quan trọng ảnh hƣởng đến chất lƣợng khí nhiên liệu, hiệu suất khí hóa thiết bị tốc độ dịng khí qua vùng thắt (SVa), tỷ lệ mol nƣớc cacbon (S/C) Khi tăng SVa từ 0,14 đến 0,24 (m/s) cơng suất TBKH tăng, chất lƣợng nhiên liệu khí có thành phần CO, H2, CH4 tăng, LHV tăng hàm lƣợng hắc ín giảm (đạt tiêu chuẩn khí nhiên liệu cho động IC-Gen) Khi S/C thay đổi từ 0,11-0,46 hiệu suất TBKH giảm, thành phần CO khí nhiên liệu giảm dẫn đến LHV khí nhiên liệu giảm, hàm lƣợng hắc ín tăng Để đáp ứng tiêu chí làm nhiên liệu khí cho động đốt nên khống chế tỷ lệ S/C xung quanh giá trị 0,2 q trình chuẩn bị nguyên liệu gỗ keo đơn giản Với thí nghiệm nên chọn điều kiện SVa 0,24 m/s (tƣơng ứng với ER 0,40), nhiệt trị nhiên liệu khí lớn 4MJ/m3, hiệu suất khí lạnh lớn (73,18%) có SGR đủ lớn đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu khí động IC-Gen Trong thiết bị khí hóa có vùng quan trọng Vùng nhiệt phân tạo hydrocacbon khí, lỏng rắn làm nguyên liệu cho vùng oxi hóa vùng khử Vùng oxi hóa vùng xảy q trình cháy cung cấp nhiệt cho tồn TBKH, bên cạnh phản ứng reforming cracking xảy mãnh liệt với thời gian lƣu tác nhân vùng oxi hóa 100 2,14 giây Vùng khử vùng xảy phản ứng thu nhiệt mạnh thời gian lƣu 1,02 giây Đây chủ yếu vùng xảy phản ứng cacbon nƣớc chuyển hóa khí Khi thêm oxi vào gió cấp nhiệt độ TBKH tăng rõ rệt, hàm lƣợng khí CO tăng cao, LHV khí nhiên liệu tăng, hàm lƣợng hắc ín giảm hiệu suất thiết bị tăng Chỉ cần bổ sung 5% oxi khơng khí nhiệt trị khí nhiên liệu đạt 5,84 MJ/m3, hiệu suất khí lạnh 65,85% hàm lƣợng hắc ín 48 mg/m3, đáp ứng yêu cầu khí nhiên liệu cho động IC Char từ trình khí hóa dăm gỗ keo có diện tích bề mặt BET 185 m2, xúc tác 15Ni/Char đạt độ chuyển hóa 19,28 % thành khí CO H2 với phản ứng reforming nƣớc chuyển hóa toluen 700oC II ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Nghiên cứu đạt đƣợc kết đóng góp định nghiên cứu phát triển cơng nghệ khí hóa sinh khối để sản xuất điện, hoá chất, lƣợng Việt Nam, nhiên để triển khai công nghệ rộng rãi phát triển tƣơng lai cần tiếp tục thực nghiên cứu sau: - Nghiên cứu khí hố loại sinh khối khác sẵn có nhiều Việt Nam nhƣ cùi ngơ, bã mía,… để đa dạng hố nguồn sinh khối sử dụng cho q trình khí hố sản xuất lƣợng, nhiên liệu, hố chất vùng miền loại sinh khối sẵn có khác - Nghiên cứu chế phản ứng nhiệt phân sinh khối, xác định thay đổi thành phần có sinh khối qua q trình nhiệt phân, khí hố thiết bị đại (phân tích nhiệt trọng lƣợng kết nối với sắc ký khí khối phổ (TG-GC-MS), phân tích sắc ký khí chiều khối phổ theo thời gian phân tích (GCxGC TOF-FID), hố học tính tốn, Thực mơ q trình khí hố sử dụng phần mềm mơ động học q trình UNISIM, phần mềm mơ ANSYS, phần mềm mô ASPEN, phần mềm mô FLUENT phần mềm mô CFD để kết luận phản ứng xãy TBKH - Nghiên cứu sâu hoạt tính xúc tác sở niken với hàm lƣợng niken khác nhƣ yếu tố ảnh hƣởng khác nhƣ áp suất, nhiệt độ, chất hố học, mơ hoạt tính xúc tác sử dụng quy mơ cơng nghiệp Ngồi ra, cần nghiên - cứu đánh giá hoạt tính kim loại khác bổ sung lên chất mang sở char từ q trình khí hố để nâng cao hiệu chuyển hố thành phần hắc ín hắc ín thu đƣợc khí hố thành khí có thành phần CO, H2 Nghiên cứu hồn thiện hệ thống cấp liệu thải tro xỉ liên tục phù hợp với đa dạng nguồn sinh khối đầu vào Nghiên cứu tự động hóa điều khiển cho hệ thống đồng thời có tính mở rộng kết nối điều khiển với nhiều TBKH hệ thống điều khiển động Nghiên cứu kết nối với hệ thống động – máy phát, hệ thống phụ trợ để đánh giá hiệu suất tổng thể q trình khí hố 101 NHỮNG ĐĨNG GĨP MỚI CỦA LUẬN ÁN Xác định đƣợc thành phần kỹ thuật gỗ keo Việt Nam: hàm lƣợng chất bốc, hàm lƣợng cacbon cố định, hàm lƣợng tro thành phần nguyên tố hóa học: cacbon, hydro, oxi, nitơ, lƣu huỳnh, thành phần oxit kim loại tro gỗ keo nhiệt độ chảy mềm tro gỗ keo, nhiệt trị gỗ keo Việt Nam Phân tích lƣợng hóa đƣợc sản phẩm hình thành trình nhiệt phân Xác định đƣợc lƣợng hoạt hóa phản ứng nhiệt phân gỗ keo phƣơng pháp phân tích nhiệt Char hình thành trình nhiệt phân chủ yếu trình phân hủy nhiệt lignin Nghiên cứu sử dụng gỗ keo làm nguyên liệu cho trình khí hóa tạo khí nhiên liệu Đã tìm đƣợc thông số công nghệ (S/C, SVa nồng độ oxi phù hợp) để khí hóa gỗ keo sản xuất khí nhiên liệu thiết bị khí hóa thuận chiều đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu sử dụng cho động đốt Đã đề xuất phản ứng xảy vùng thiết bị khí hóa dựa vào nhiệt độ, tốc độ dịng khí, hàm lƣợng khí TBKH viết đƣợc phản ứng hóa học xảy vùng thiết bị khí hóa Phát quy luật khoa học, mối liên quan V, FC vai trò chúng phản ứng quan trọng thiết bị khí hóa Hàm lƣợng V FC sinh khối liên quan trực tiếp đến hình thành sản phẩm khí lỏng rắn q trình nhiệt phân Khi khí hóa sinh khối có V nhiều phản ứng reforming hydrocacbon lỏng thành CO H2 chiếm ƣu Lignin sinh khối đóng vai trị hình thành char nhiệt phân Hàm lƣợng lignin lớn hình thành nhiều char nhiệt phân q trình khí hóa char tạo CO H2 có vai trị quan trọng 102 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Van Dinh Son Tho, Dinh Quoc Viet, Nguyen Lan Huong, Nguyen Tien Cuong, Pham Hoang Luong, To Kim Anh (2014) Utilization Of By-Product Of Natural Rubber Processing For Fuel Production, 22nd European Biomass Conference and Exhibition, pp 1263 – 1268 Vinh Nguyen Van, Viet Dinh Quoc, Luong Hoang Pham, Cuong Nguyen Tien, Tho Van Dinh Son (2014) Evaluation of biomass potential in Thanh Hoa Province and the ability of gasification of corn-cob for producing energy, The international scientific conference on green growth and energy for ASEAN, Hanoi, Vietnam Academy of Science and Technology 2014, pp 123-129 Dinh Quoc Viet, Nguyen Van Vinh, Van Dinh Son Tho (2015) Thermogravimetric analysis and Kinetic study of acacia wood pyrolysis, Vietnam Journal of Chemistry Vietnam Academy of Science and Technology 53(6e4), pp 185-191 Dinh Quoc Viet, Nguyen Van Vinh, Pham Hoang Luong, Van Dinh Son Tho (2015) Thermogravimetric Study on Rice, Corn and Sugar Cane Crop Residue, Journal of Sustainable Energy and Environment (JSEE), 6(3), pp 87-91 Dinh Quoc Viet, Huynh Van Nam, Truong Thanh Tam, Van Dinh Son Tho (2017) Study on thermogravimetric of woody biomass in Viet Nam, Vietnam Journal of Chemistry - Vietnam Academy of Science and Technology 55(2e), pp 183-187 Dinh Quoc Viet, Van Dinh Son Tho (2017) Study on kinetics of pyrolysis reaction (degradation) of rice husk, corn cob and sugarcane bagasse as agricultural residues in Vietnam, Vietnam Journal of Science and Technology - Vietnam Academy of Science and Technology, 55(4), pp 436-442 Dinh Quoc Viet, Nguyen Van Vinh, Nguyen Tien Cuong, Pham Hoang Luong, Van Dinh Son Tho (2017) The effect of combustion temperature to low-tar gas production using oxigen-enriched air, Vietnam Journal of Chemistry - Vietnam Academy of Science and Technology 55(4), pp 465-469 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt [1] Bộ CôngThƣơng (2012) Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp giấy Việt N m đến năm 2020, c xét đến năm 2025 [2] Chu Thị Hải Nam (2015) Nghiên cứu xúc tác lưỡng kim loại sở pd cho q trình hydrodeclo hóa tetracloetylen., Luận Án Tiến Sĩ, Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội [3] Hồ Sĩ Tráng (2013) Cơ sở hóa học gỗ xenluloza NXB Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, tập [4] Hoàng Ngọc Đồng and Nguyễn Văn Quốc Cƣờng (2015) Một số kết nghiên cứu bếp hóa khí sinh khối Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, vol 11, no 96pp 39–43 [5] Lê Thị Hoài Nam, Trần Quang Vinh, Nguyễn Thị Thanh Loan et al (2010) Nghiên cứu ảnh hưởng cấu trúc mao quản vật liệu xúc tác tới độ chọn lọc sản phẩm phản ứng cracking dầu thực vật thải tạo nhiên liệu sinh học Tạp chí Hóa học, vol 48, no 4Cpp 1–7 [6] Nguyễn Tiến Cƣơng (2015) Nghiên cứu phát triển hệ thống khí hóa sinh khối để cung cấp lượng quy mô nhỏ Việt Nam., Luận Án Tiến Sĩ, Đại học Bách khoa Hà Nội [7] Phạm Hoàng Lƣơng, Tiến Cƣơng Nguyễn, and Đình Sơn Thọ Văn (2014) Ảnh hưởng chế độ cấp gi đến đặc tính lương thiết bị khí hóa sinh khối kiểu thuận chiều Tạp chí Khoa học cơng nghệ trƣờng đại học, vol 98, no 4pp 60–66 [8] Pham Thị Thu Giang (2015) Nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hiệu cho trình sản xuất nhiên liệu sinh học từ rơm rạ., Luận Án Tiến Sĩ, Viện Hóa Học - Viện Hàn lâm KH CN Việt Nam [9] Phan Minh Quốc Bình (2015) Nghiên chuyển hóa sinh khối Việt Nam thành dầu sinh học trình nhiệt phân nhanh hydrodeoxi h (HDO) sở xúc tác molybden., Luận Án Tiến Sĩ, Trƣờng Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM [10] Tô Xuân Phúc, Lê Huy Trần, Tôn Quyền Nguyễn et al (2015) Xuất gỗ Việt Nam 2012 - 2014 [11] Vũ Thị Thu Hà and Lê Kim Diên (2006) Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ sản xuất Biodiesel từ nguồn nguyên liệu khác nh u đánh giá tính chất hỗn hợp nhiên liệu biodiesel/diesel, Viện hóa học cơng nghiệp, Viện hóa học cơng nghiệp Tài liệu tham khảo tiếng Anh [12] Aboyade Akinwale O., Thomas J Hugo, Marion Carrier et al (2011) Non-isothermal kinetic analysis of the devolatilization of corn cobs and sugar cane bagasse in an inert atmosphere Thermochim Acta, 517 (1–2), pp 81–89 104 [13] Abu El-Rub Z., E.a a Bramer, G Brem et al (2004) Review of Catalysts for Tar [14] [15] [16] [17] Elimination in Biomass Gasification Processes Ind Eng Chem Res., 45 (22), pp 75– 80 Amutio M., G Lopez, M Artetxe et al (2012) Influence of temperature on biomass pyrolysis in a conical spouted bed reactor Resour Conserv Recycl., 59, pp 23–31 Atnaw Samson Mekbib, Shaharin Anwar Sulaiman, and Suzana Yusup (2014) Influence of FuelMoisture Content and Reactor Temperature on the Calorific Value of Syngas Resulted from Gasification of Oil Palm Fronds Sci World J., 2014, pp 1–9 Bassilakis R (2002) TG-FT-IR analysis of biomass pyrolysis Fuel, 80(12), pp 1765– 1786 Basu Prabir (2010) Biomass Gasification and Pyrolysis Handbook Elsevier Inc [18] Bhattacharya S C, San Shwe Hla, and Hoang-luang Pham (2001) A study on a multistage hybrid gasiÿer-engine system Biomass and Bioenergy, 21, pp 445–460 [19] Braga Renata M., Dulce M A Melo, Flavia M Aquino et al (2014) Characterization and comparative study of pyrolysis kinetics of the rice husk and the elephant grass J Therm Anal Calorim., 115(2), pp 1915–1920 [20] Bui T., R Loof, and S C Bhattacharya (1994) Multi-stage reactor for thermal gasification of wood Energy, 19(4), pp 397–404 [21] Buranatrevedhya Sasithorn and Suneerat Fukuda (2014) A comparison of catalytic and non-catalytic steam reforming of naphthalene used as biomass gasification tar model compound Jt Grad Sch Energy Environ., 3, pp 47–50 [22] Burhenne Luisa, Lisbeth Rochlitz, Christian Lintner et al (2013) Technical demonstration of the novel Fraunhofer ISE biomass gasification process for the production of a tar-free synthesis gas Fuel Process Technol., 106, pp 751–760 [23] Chaudhari S T., S K Bej, N N Bakhshi et al (2001) Steam Gasification of BiomassDerived Char for the Production of Carbon Monoxide-Rich Synthesis Gas Energy & Fuels, 15, pp 736–742 [24] Chen Tianhu, Haibo Liu, Peichao Shi et al (2013) CO2 reforming of toluen as model compound of biomass tar on Ni/Palygorskite Fuel, 107, pp 699–705 [25] Chen Wei, Lin-Xin Zhong, Xin-Wen Peng et al (2014) Xylan-type hemicellulose supported palladium nanoparticles: a highly efficient and reusable catalyst for the carbon–carbon coupling reactions Catal Sci Technol, 4, pp 1426–1435 [26] Cheng Gong, Pi wen He, Bo Xiao et al (2012) Gasification of biomass micron fuel with oxigen-enriched air: Thermogravimetric analysis and gasification in a cyclone furnace Energy, 43(1), pp 329–333 [27] Colom X., F Carrillo, F Nogues et al (2003) Structural analysis of photodegraded wood by means of FT-IR spectroscopy Polym Degrad Stab., 80(3), pp 543–549 [28] Courson C., E Makaga, C Petit et al (2000) Development of Ni catalysts for gas 105 production from biomass gasification Reactivity in steam- and dry-reforming Catal [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] Today, 63, pp 427–437 Cramer BY A B., M J Hunter, and H Hibber (1932) Structure of Lignin Analysis, 60(1), pp 2274–2277 Das Kunal, Dipa Ray, N R Bandyopadhyay et al (2010) Study of the Properties of Microcrystalline Cellulose Particles from Different Renewable Resources by XRD, FTIR, Nanoindentation, TGA and SEM J Polym Environ., 18(3), pp 355–363 Das Prasanta, Dibyendu Mondal, and Subarna Maiti (2017) Thermochemical conversion pathways of Kappaphycus alvarezii granules through study of kinetic models Bioresour Technol., 234, pp 233–242 Dien Le Quang, Nguyen Thi Minh Nguyet, Phan Huy Hoang et al (2015) Properties of lignocellulosic biomass and aspects of their biochemical refineries in Vietnam: a review of recent, in Workshop Proceedings of Vietnam Forestry University International Academy of wood science cooperation for development, pp 56–63 Doherty William O S, Payam Mousavioun, and Christopher M Fellows (2011) Valueadding to cellulosic ethanol: Lignin polymers Ind Crops Prod., 33(2), pp 259–276 Donolo Giulio, Giulio De Simon, and Maurizio Fermeglia (2006) Steady state simulation of energy production from biomass by molten carbonate fuel cells J Power Sources, 158(2), pp 1282–1289 Duan Liqiang, Siyu Sun, Long Yue et al (2015) Study on a new IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) system with CO2 capture by integrating MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) Energy, 87, pp 490–503 Duo Wanga, Wenqiao Yuana Wei Ji (2011) Char and char-supported nickel catalysts for secondary syngas cleanup and conditioning Appl Energy, 8, pp 1656–1663 Faix O (1991) Classification of Lignins from Different Botanical Origins by FT-IR Spectroscopy Holzforschung, 45(1), pp 21–28 Gašparovič Lukáš, Zuzana Koreňová, and Ľudovít Jelemenský (2010) Kinetic study of wood chips decomposition by TGA Chem Pap., 64(2), pp 174–181 Ghaderi Faranak, Mahboob Nemati, Mohammad Reza Siahi-Shadbad et al (2017) Physicochemical analysis and nonisothermal kinetic study of sertraline–lactose binary mixtures J Food Drug Anal., 25(3), pp 709–716 [40] Guan Tingting and Per Alvfors (2015) An Overview of Biomass-fuelled Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Systems Energy Procedia, 75, pp 2003– 2008 [41] Hernández J J., R Ballesteros, and G Aranda (2013) Characterisation of tars from biomass gasification: Effect of the operating conditions Energy, 50(1), pp 333-342 [42] Hong Nguyen Khanh Dieu and Pham Van Vuong (2017) Upgrading Bio-Oil Obtained From Microalgae Over Ni/Biochar Catalyst For Hydrocarbon Synthesis J Appl 106 Chem., 6(2), pp 210–218 [43] Huynh Cuong Van and Song Charng Kong (2013) Performance characteristics of a pilot-scale biomass gasifier using oxigen-enriched air and steam Fuel, 103, pp 987– 996 [44] Jeguirim Mejdi and Gwenaelle Trouvé (2009) Pyrolysis characteristics and kinetics of Arundo donax using thermogravimetric analysis Bioresour Technol., 100(17), pp 4026–4031 [45] Jenkins B.M, L.L Baxter, T.R Miles et al (1998) Combustion properties of biomass Fuel Process Technol., 54(1–3), pp 17–46 [46] K.Maniatis Beenachers A A.C M (2000) Tar Protocols IEA Bioenergy Gasification Task Biomass and Bioenergy, 18, pp 1–4 [47] Karaosmanoglu Filiz, Bulent D Cift, and Asli Isigigur-Ergudenler (2001) Determination of Reaction Kinetics of Straw and Stalk of Rapeseed Using Thermogravimetric Analysis Energy Sources, 23, pp 767–774 [48] Keown Daniel M., Jun Ichiro Hayashi, and Chun Zhu Li (2008) Drastic changes in biomass char structure and reactivity upon contact with steam Fuel, 87(70, pp 1127– 1132 [49] Klinghoffer Naomi, Marco J Castaldi, and Ange Nzihou Utilization of char from biomass gasification for tar reduction Doctor of Philosophy at Columbia University pp 1-145 [50] Kuhn John N., Zhongkui Zhao, Allyson Senefeld-Naber et al (2008) Ni-olivine catalysts prepared by thermal impregnation: Structure, steam reforming activity, and stability Appl Catal A Gen., 134(1–2), pp 43–49 [51] Kumar Ajay, Lijun Wang, Yuris A Dzenis et al (2008) Thermogravimetric characterization of corn stover as gasification and pyrolysis feedstock Biomass and Bioenergy, 32(5), pp 460–467 [52] Kumararaja L, P Gopinath Reddy, M Venkata Ramanan et al (2011) Experimental investigation on the changes in bed properties of a downdraft biomass gasifier Int J Eng Sci Technol., 2(6), pp 98–106 [53] Lapuerta Magín, Juan José Hernández, and Joaquín Rodríguez (2004) Kinetics of devolatilisation of forestry wastes from thermogravimetric analysis Biomass and Bioenergy, 27(4), pp 385–391 [54] Leinonen Arvo and Nguyen Duc Cuong (2013) Development of biomass fuel chains in Vietnam Introduction VTT Technology, pp 1-240 [55] Liu Chao, De-zheng Jiang, Shun-an Wei et al (2009) A Study of thermal decomposition in cellulose by molecular dynamics simulation Nat Sci., 1, pp 41–46 [56] Liu Wu-Jun, Hong Jiang, and Han-Qing Yu (2015) Thermochemical conversion of lignin to functional materials: a review and future directions Green Chem., pp 4888– 107 4907 [57] Lv P M., Z H Xiong, J Chang et al (2004) An experimental study on biomass airsteam gasification in a fluidized bed Bioresour Technol., 95(1), pp 95–101 [58] Ma Zhongqing, Yimeng Zhang, Qisheng Zhang et al (2012) Design and experimental investigation of a 190 kW e biomass fixed bed gasification and polygeneration pilot plant using a double air stage downdraft approach Energy, 46(1), pp 140–147 [59] Malik Ashi and S K Mohapatra (2013) Biomass-based gasifiers for internal combustion (IC) engines-A review India Acad Sci., 38(June 2013), pp 461–476 [60] Mansaray K G and A E Ghaly (1998) Thermal degradation of rice husks in nitrogen atmosphere Bioresour Technol., 65(1–2), pp 13–20 [61] Marquez-Montescino Francisco, Fermin Correa-Mendez, Caio Glauco-Sanchez et al [62] [63] [64] [65] [66] (2015) Pyrolytic Degradation Studies of Acacia mangium wood BioResources, 10(1), pp 1825–1844 Martinez Juan Daniel, Electo Eduardo Silva Lora, Rubenildo Viera Andrade et al (2011) Experimental study on biomass gasification in a double air stage downdraft reactor Biomass and Bioenergy, 35(8), pp 3465–3480 Mayes Heather B., Michael W Nolte, Gregg T Beckham et al (2014) The alphabet(a) of glucose pyrolysis: Computational and experimental investigations of 5hydroximethylfurfural and levoglucosan formation reveal implications for cellulose pyrolysis ACS Sustain Chem Eng., 2(6), pp 1461–1473 Neves Daniel, Henrik Thunman, Arlindo Matos et al (2011) Characterization and prediction of biomass pyrolysis products Prog Energy Combust Sci., 37(5), pp 611– 630 Nguyen Hong K D., Vuong V Pham, and Hai T Do (2016) Preparation of Ni/biochar Catalyst for Hydrotreating of Bio-Oil from Microalgae Biomass Catal Letters, 146(11), pp 2381–2391 Nhuchhen Daya Ram and P Abdul Salam (2012) Experimental study on two-stage air supply downdraft gasifier and dual fuel engine system Biomass Convers Biorefinery, 2(2), pp 159–168 [67] Nishikawa Jin, Kazuya Nakamura, Mohammad Asadullah et al (2008) Catalytic performance of Ni/CeO2/Al2O3 modified with noble metals in steam gasification of biomass Catal Today, 131, pp 146–155 [68] Nordgreen Thomas, Truls Liliedahl, and Krister Sjöström (2006) Metallic iron as a tar breakdown catalyst related to atmospheric, fluidised bed gasification of biomass Fuel, 85(5–6), pp 689–694 [69] Ounas A., A Aboulkas, K El harfi et al (2011) Pyrolysis of olive residue and sugar cane bagasse: Non-isothermal thermogravimetric kinetic analysis Bioresour Technol., 102(24), pp 11234–11238 108 [70] Pakdel H and C Roy (1991) Hydrocarbon Content of Liquid Products and Tar from [71] [72] [73] [74] Energy & Fuels, 15, pp 427–436 Pandey M P and C S Kim (2011) Lignin Depolymerization and Conversion: A Review of Thermochemical Methods Chem Eng Technol., 34(1), pp 29–41 Perry R H and D W Green (2008) Perry’s Chemic l Engineers’ H ndbook 8th Phan Binh M Q, Long T Duong, Viet D Nguyen et al (2014) Evaluation of the production potential of bio-oil from Vietnamese biomass resources by fast pyrolysis Biomass and Bioenergy, 62, pp 1–8 Phuong Dang Tuyet, Le Huong Giang, Giang T Pham et al (2014) Synthesis of Novel Nanostructured Catalysts for Pyrolysis of Biomass Int J Chem Mol Nucl Mater Metall Eng., 8(12), pp 1371–1376 [75] Poletto Matheus, Juliane Dettenborn, Vinícios Pistor et al (2010) Materials Produced from Pl nt Biom ss P rt I : Ev lu tion of Therm l St bility nd Pyrolysis of Wood Results and Discussion 13(3), pp 375–379 [76] Popescu Carmen Mihaela, Maria Cristina Popescu, Ghita Singurel et al (2007) Spectral characterization of eucalyptus wood Appl Spectrosc., 61(11), pp 1168–1177 [77] Popescu Carmen Mihaela, Ghita Singurel, Maria Cristina Popescu et al (2009) Vibrational spectroscopy and X-ray diffraction methods to establish the differences between hardwood and softwood Carbohydr Polym., 77(4), pp 851–857 [78] Prauchner Marcos J, M D Pasa, Choyu Otani et al (2001) Characterization and Thermal Polymerization of Eucalyptus Tar Pitches Energy & Fuels, 7, pp 449–454 [79] Qian Kezhen and Ajay Kumar (2017) Catalytic reforming of toluen and naphthalene (model tar) by char supported nickel catalyst Fuel, 187, pp 128–136 [80] Quan Cui, Ningbo Gao, and Qingbin Song (2016) Pyrolysis of biomass components in a TGA and a fixed-bed reactor: Thermochemical behaviors, kinetics, and product characterization J Anal Appl Pyrolysis, 121, pp 84–92 [81] Rao M S., S P Singh, M S Sodha et al (2004) Stoichiometric, mass, energy and exergy balance analysis of countercurrent fixed-bed gasification of post-consumer residues Biomass and Bioenergy, 27(2), pp 155–171 [82] Rath J., G Steiner, M G Wolfinger et al (2002) Tar cracking from fast pyrolysis of large beech wood particles J Anal Appl Pyrolysis, 62(1), pp 83–92 [83] Reed T.B and a Das (1988) Handbook of Biomass Downdraft Gasifier Engine Systems, no Marchp 1481988 pp 148, 1988 [84] Reed Thomas B and Siddhartha Gaur (2001) A SURVEY OF BIOMASS GASIFICATION 2001 Gasifier Projects and Manufacturers Around the World NERL BEF, Inc Golden, CO [85] Riegel Izabel Cristina, Fabiano De Souza Mello, Angela Beatrice et al (2009) Investigation of the Pyrolysis of Acacia Mearnsii De Wild Under Different 109 Atmosphere Conditions, in 20th International congress of Mechanical Engineering, pp [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] 1–10 Ruppert Agnieszka M., Kamil Weinberg, and Regina Palkovits (2012) Hydrogenolysis goes bio: From carbohydrates and sugar alcohols to platform chemicals Angew Chemie - Int Ed., 51(11), pp 2564–2601 Schmidt S., S Giesa, A Drochner et al (2011) Catalytic tar removal from bio syngasCatalyst development and kinetic studies, in Catalysis Today, 175 (1), pp 442-449 Sills Deborah L and James M Gossett (2012) Using FT-IR spectroscopy to model alkaline pretreatment and enzymatic saccharification of six lignocellulosic biomasses Biotechnol Bioeng., 109(4), pp 894–903 Silverstein Robert W and G Clayton Bassler (1962) Spectrometric Identification of Organic Compounds J Chem Educ., 39(11), pp 547–553 Slopiecka Katarzyna, Pietro Bartocci, and Francesco Fantozzi (2012) Thermogravimetric analysis and kinetic study of poplar wood pyrolysis Appl Energy, 97, pp 491–497 Song Kunlin, Huan Zhang, and Qinglin Wu (2015) Structure and thermal properties of tar from gasification of agricultural crop residue J Therm Anal Calorim, 119, pp 27– 35 Van De Steene L., J P Tagutchou, F Mermoud et al (2010) A new experimental Continuous Fixed Bed Reactor to characterise wood char gasification Fuel, 89(11), pp 3320–3329 Stenseng Mette, Anker Jensen, and Kim Dam-johansen (2001) Investigation of biomass pyrolysis by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry J Anal Appl Pyrolysis, 58–59, pp 765–780 Sulaiman Shaharin A., Muhammad F Karim, M Nazmi et al (2013) On gasification of different tropical plant-based biomass materials Asian J Sci Res., vol 6, no 2pp 245–253 Šulc Jindřich, Jiří Štojdl, Miroslav Richter et al (2012) Biomass waste gasification Can be the two stage process suitable for tar reduction and power generation? Waste Manag., 32, pp 692–700 [96] Sun Yining, Bin Gao, Ying Yao et al (2014) Effects of feedstock type, production method, and pyrolysis temperature on biochar and hydrochar properties Chem Eng J., 240, pp 574–578 [97] Swierczynski Dariusz, Claire Courson, and Alain Kiennemann (2008) Study of steam reforming of toluen used as model compound of tar produced by biomass gasification Chem Eng Process Process Intensif., 47(3), pp 508–513 [98] Syed-Hassan Syed Shatir Asghrar and Farah Aimi Fuadi (2016) Catalytic steam reforming of biomass tar model compound using nickel and cobalt catalysts supported 110 on palm kernel shell char J Chem Eng Japan, 49(1), pp 29–34 [99] Tao Jun, Leiqiang Zhao, Changqing Dong et al (2013) Catalytic steam reforming of toluen as a model compound of biomass gasification tar using Ni-CeO2/SBA-15 catalysts Energies, 6(7), pp 3284–3296 [100] Tiangco Valentino M., bryan M Jehwnst, and John R Goss7 (1996) Optimum specific gasification rate for static bed rice hull gasifiers Biomass and Bioenergy, 11(1), pp 51–62 [101] Tien Minh Hai, Ho Ngoc Hoang Kim, Luong Duy Phuoc Thinh et al (2015) Biohydrogen production from cassava starch processing waste water by anaerobic mixed cultures Int J Hydrogen Energy, 3(1), pp 99–104 [102] Tran Thi Nhu Mai, Tran Chi Cong, Nguyen Van Manh et al (2016) Reuse of spent [103] [104] [105] [106] [107] [108] FCC of dung quat refinery for cracking wasted cooking oil in liquid phase Vietnam J Chem., 54(2), pp 194–198 Ud Din Zia and Z A Zainal (2016) Biomass integrated gasification-SOFC systems: Technology overview Renew Sustain Energy Rev., 53, pp 1356–1376 Wang Meng Hui, Mei Ling Huang, and Kang Jian Liou (2015) Application of extension theory with chaotic signal synchronization on detecting islanding effect of photovoltaic power system Int J Photoenergy, 2015 Wang Zhiqi, Tao He, Jianguang Qin et al (2015) Gasification of biomass with oxigenenriched air in a pilot scale two-stage gasifier, Fuel, 50, pp 386–393 Wannapeera Janewit, Nakorn Worasuwannarak, and Suneerat Pipatmanomai (2007) Product yields and characteristics of rice husk , rice straw and corncob during fast pyrolysis in a drop-tube / fixed-bed reactor Songklanakarin J Sci Technol., 30(3), pp 393–404 Xu Feng, Jianming Yu, Tesfaye Tesso et al (2013) Qualitative and quantitative analysis of lignocellulosic biomass using infrared techniques: A mini-review Appl Energy, 104, pp 801–809 Yamazaki Takashi, Hirokazu Kozu, Sadamu Yamagata et al (2005) Effect of superficial velocity on tar from downdraft gasification of biomass Energy and Fuels, 19(3), pp 1186–1191 [109] Yan Feng, Si yi Luo, Zhi quan Hu et al (2010) Hydrogen-rich gas production by steam gasification of char from biomass fast pyrolysis in a fixed-bed reactor: Influence of temperature and steam on hydrogen yield and syngas composition Bioresour Technol., 101(14), pp 5633–5637 [110] Yang Haiping (2007) Characteristics of hemicellulose , cellulose and lignin pyrolysis 86, pp 1781–1788 [111] Yang Haiping, Rong Yan, Hanping Chen et al (2007) Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis Fuel, 86(12–13), pp 1781–1788 111 [112] Yao Fei, Qinglin Wu, Yong Lei et al (2008) Thermal decomposition kinetics of natural fibers: Activation energy with dynamic thermogravimetric analysis Polym Degrad Stab., 93(1), pp 90–98 [113] Yin Chungen, Zhongyang Luo, Mingjiang Ni et al (1998) Predicting coal ash fusion temperature with a back- propagation neural network model Fuel, 77(15), pp 1777– 1782 [114] Zainal Z A., Ali Rifau, G A Quadir et al (2002) Experimental investigation of a downdraft biomass gasifier Biomass and Bioenergy, 23(4), pp 283–289 [115] Zhang Ruiqin, Huajian Wang, and Xiaoxue Hou (2014) Catalytic reforming of toluen as tar model compound: Effect of Ce and Ce-Mg promoter using Ni/olivine catalyst Chemosphere, 97, pp 40–46 [116] Zhang Ruiqin, Yanchang Wang, and Robert C Brown (2007) Steam reforming of tar compounds over Ni/olivine catalysts doped with CeO2 Energy Convers Manag., 48(1), pp 68–77 [117] Zhou Jinsong, Qing Chen, Hui Zhao et al (2009) Biomass-oxigen gasification in a high-temperature entrained-flow gasifier Biotechnol Adv., 27 (5), pp 606–611 112 PHỤ LỤC 113 ... kết, nhóm chức gỗ keo 48 3.1.3 Nghiên cứu đánh giá đặc tính nhiệt phân gỗ keo 51 3.2 Nghiên cứu khí hóa gỗ thiết bị khí hóa thuận chiều 64 3.2.1 Kết khí hóa gỗ keo với ER 0,3... thiết bị khí hóa (TBKH), xử lý khí sản phẩm sử dụng khí sản phẩm… cần đƣợc quan tâm nghiên cứu Xuất phát từ thực tế trên, đề tài ? ?Nghiên cứu đặc tính nhiệt phân gỗ keo q trình khí hóa tạo khí nhiên. .. tƣợng gỗ keo nguồn nguyên liệu đủ lớn áp dụng quy mơ cơng nghiệp đến chƣa có cơng bố giới nghiên cứu gỗ keo đặc tính nhiệt phân ngun liệu cho q trình khí hóa Do đó, nghiên cứu nhiệt phân gỗ keo