Sơ đồ 3.2: Hệ thống khí hóa trấu
I. Thiết bị khí hóa II. Thiết bị ngưng tụ III. Thiết bị chứa khí - hắc ín IV. Thùng chứa tro V. Thiết bị gia nhiệt bằng điện
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hóa học 44 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Tại thiết bị khí hóa (I), trấu sẽ được đưa từ trên xuống dưới và được đốt cháy ở phía dưới đáy lò. Tác nhân khí hóa sẽ được thổi vào phía dưới từ thùng chứa tro để cung cấp Oxi cho duy trì ngọn lửa và cho phản ứng, trước khi đi vào thiết bị khí hóa thì tác nhân sẽ đi qua thiết bị gia nhiệt bằng điện (V) để cung cấp nhiệt độ cho thiết bị khí hóa làm cháy trấu bên trong. Tại thiết bị khí hóa thì nhiệt phản ứng khoảng 800oC.
Khi phản ứng thì nhiên liệu trong thiết bị khí hóa sẽ chia thành 5 vùng, theo thứ tự từ dưới lên gồm vùng chứa tro, vùng cháy, vùng phản ứng (khử), vùng bán cốc (nhiệt phân), vùng sấy. Sau khi trấu và khí phản ứng tại vùng cháy, các khí như CO, H2, hơi nước, và các thành phần tạp chất sẽ bay lên qua các vùng còn lại. Vì vậy nhiệt từ các vùng còn lại có được do khí mang từ vùng cháy và càng đi lên càng giảm dần.
Sản phẩm của quá trình khí hóa sẽ được lấy ra ở đỉnh thiết bị, tại đây nếu không sử dụng xúc tác trong quá trình thực nghiệm, ta cho nó qua van (1), đóng van (2), (3) lại để cho sản phẩm khí hóa đi trực tiếp qua thiết bị ngưng tụ (II). Nếu sử dụng xúc tác, ta cho qua van (2), (3), đóng van (1), để cho sản phẩm khí hóa đi qua vùng xúc tác đặt tại vùng cháy ở nhiệt độ khoảng 700-900o
C. Sản phẩm khí hóa sau khi đi qua vùng xúc tác, sẽ đưa vào thiết bị ngưng tụ (II).
Tại thiết bị ngưng tụ gián tiếp (II) với tác nhân làm lạnh bằng nước. Khí đi bên trong ống, nước đi bên ngoài. Sau khi qua thiết bị ngưng tụ, khí và các sản phẩm ngưng tụ sẽ đi vào thiết bị chứa sản phẩm (III). Tại đây sản phẩm sẽ chia làm 2 phần, phía trên là sản phẩm khí không ngưng, phía dưới là sản phẩm ngưng tụ. Các sản phẩm ngưng tụ chủ yếu là các thành phần hữu cơ như CH3OH, CH3COOH, hắc ín.... Khí không ngưng chủ yếu gồm H2, CO, CH4 được đưa ra ngoài thông qua van (4) dùng để làm nhiên liệu đốt cháy. Khí này có thể sẽ được
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hóa học 45 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
đưa trở lại thiết bị khí hóa thông qua van một chiều (6) để cung cấp nhiệt cho thiết bị khí hóa đạt nhiệt độ cần thiết .