Đối tượng nghiờn cứu là thiết bị xử lý nhiệt cho vỏ trấụ Trước tiờn cần nắm vững và xõy dựng được quy trỡnh cụng nghệ xử lý nhiệt cho vỏ trấu để làm cơ sở lựa chọn nguyờn lý và tớnh toỏn, thiết kế thiết bị nõng cao nhiệt trị cho vỏ trấụ
2.1.1.Quy trỡnh cụng nghệ xử lý nhiệt cho vỏ trấu
Cụng nghệ xử lý nhiệt là một quỏ trỡnh nhiệt phõn nhẹ được thực hiện ở nhiệt độ từ 3500C đến 4500C để khắc phục những hạn chế của vỏ trấụ Trấu sau khi xử lý nhiệt cú cỏc đặc tớnh mật độ năng lượng cao hơn và cải thiện khả năng nghiền so với vỏ trấu trước khi xử lý và nú cũng cho thấy khả năng kị nước.
Quy trỡnh cụng nghệ xử lý nhiệt vỏ trấu được thể hiện trờn sơ đồ hỡnh 2.1 sau:
Hỡnh 2.1. Sơ đồ quy trỡnh cụng nghệ xử lý nhiệt cho vỏ trấu
Sơ đồ cụng nghệ của mụ hỡnh quỏ trỡnh cơ bản cho xử lý nhiệt (và làm khụ) trờn cơ sở dựng nhiệt trực tiếp ở điều kiện ỏp suất bỡnh thường (ỏp suất khớ quyển).
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 25 Để hiểu rừ vấn đề chỳng ta tỡm hiểu một số vớ dụ về cấu trỳc của Cellulose được thể hiện thụng qua cỏc liờn kết húa học như sơ đồ hỡnh 2.2, và sự bẻ vỡ cấu trỳc liờn kết cứng của sinh khối (biomass) như trờn hỡnh 2.3 sau đõỵ
Hỡnh 2.2. Vớ dụ về liờn kết húa học của cấu trỳc Cellulose
•
Hỡnh 2.3. Sự "phỏ vỡ“ cấu trỳc liờn kết cứng của sinh khối (biomass)
Vớ dụ cho sự tượng trưng về liờn kết của cỏc thành phần trong sinh khối được mụ tả như trờn hỡnh 2.4. Trờn hỡnh này cho thấy "hỡnh cõy" trong cấu trỳc của "bức tường gạch'' được vớ tượng trưng như cấu trỳc liờn kết của sinh khốị Trong đú thành phần ”Cellulose“ được vớ như là "gạch“ và thành phần chất "Hemicellulose“ được vớ như là "xi măng“ trong sự liờn kết cấu trỳc giữa chỳng để tạo nờn "bức tường“.
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 26
Hỡnh 2.4. Vớ dụ về cấu trỳc của sinh khối được vớ như „bức tường“
Qua hỡnh 2.1 đến hỡnh 2.4 cho thấy cụng nghệ xử lý nhiệt được hiểu như là sự phỏ vỡ cấu trỳc liờn kết giữa cỏc thành phần như: "Lignin", "Cellulose" và "Hemicellulose" cú trong sinh khốị Khi cấu trỳc liờn kết này bị phỏ vỡ thỡ khả năng, nghiền ộp tạo viờn nhiờn liệu pellet, hoặc ộp tạo thanh nhiờn liệu sẽ dễ dàng hơn, hoặc chi phớ năng lượng cho nghiền nhỏ lỳc này cũng sẽ ớt hơn. Từ đú đem lại hiệu quả kinh tế hơn so với khi khụng ứng dụng cụng nghệ xử lý nhiệt.
2.1.2.Thiết bị nõng cao nhiệt trị cho vỏ trấu
Thiết bị nõng cao nhiệt trị cho vỏ trấu được tớnh toỏn, thiết kế chế tạo dựa trờn nguyờn lý sấy trống quaỵ Sơ đồ nguyờn lý được thể hiện trờn hỡnh 2.5
Hỡnh 2.5. Thiết bị nõng cao nhiệt trị cho vỏ trấu
Nguyờn liệu vào
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 27 Nguyờn lý cấu tạo của thiết bị cú ảnh hưởng nhiều đến chất lượng và khả năng hoạt động ổn định của thiết bị. Thiết bị ở dõy được lựa chọn nguyờn lý kiểu trống quay hoạt động liờn tục được truyền động từ động cơ hộp số cú điều chỉnh được tốc độ nhờ biến tần (hỡnh 2.5). Bờn trong lũng trống cú bố trớ cỏc cỏnh xoắn cựng chiều và ngược chiều so với chiều của dũng vật liệu đi trong ống tương ứng theo tỷ lệ 2/3 và 1/3 trống. Trong quỏ trỡnh hoạt động vật liệu được nạp ở một đầu trống, dũng vật liệu di chuyển được hai phần quóng đường thỡ được cỏch ngược chiều hất lại một phần. Mục đớch như vậy để cho thời gian di chuyển dũng vật liệu trong trống được lõu hơn, ngoài ra cú thể điều chỉnh được khoảng thời gian làm việc này nhờ thay đổi tốc độ quay của trống qua biến tần.
Năng suất của thiết bị phụ thuộc vào đường kớnh trống, vũng quay của trống, chiều cao cỏnh xoắn, bước cỏnh xoắn và tỷ lệ số cỏnh xuụi, cỏnh ngược được bố trớ trong, ngoài ra cũn phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu trước khi xử lý.