quá trình nhiệt phân
- Xác định nhiệt lượng cung cấp cho quá trình nhiệt phân:
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình nhiệt phân được xác định theo phương trình cân bằng năng lượng: Qnp = Qs + Qr + Qtt , W (3 1) Trong đó:
Qnp: Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình nhiệt phân, W;
Qs: Nhiệt lượng cung cấp cho sinh khối đạt đến nhiệt độ bắt đầu phản ứng nhiệt phân;
Hình 3 9: Lò nhiệt phân nhanh 1 Ống dẫn thoát phẩm nhiệt phân,
Qs = Ggỗ Cpgỗ (tp1 – tp0), W (3 2) 2 Ống cấp nguyên liệu, 3 Đầu gắn Qr: Nhiệt lượng cung cấp cho phản ứng
nhiệt phân (từ nhiệt độ bắt đầu nhiệt phân tp1 đến
cảm biến nhiệt độ, 4 Bích nối lò phản ứng với thiết bị gia nhiệt
nhiệt độ kết thúc quá trình nhiệt phân t2) và được xác định theo công thức thực nghiệm của Antal [58]: Qr = Ggỗ(553 – 3142zcốc), W (3 3)
Ggỗ: Lượng gỗ nhiệt phân được tính theo đơn vị kg/s zcốc = mc/ms0
Qtt: Tổn thất nhiệt ra môi trường Để Qtt nhỏ nhất thân lò phản ứng được bọc lớp cách nhiệt có độ dày phù hợp, đồng thời để đơn giản trong việc tính toán xem tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh bằng 0
- Xác định lưu lượng khí nitơ cấp cho quá trình nhiệt phân nhanh:
Dòng khí nitơ nóng có nhiệt độ t1 dẫn vào lò phản ứng cung cấp nhiệt QN2 cho quá trình nhiệt phân, nhiệt độ hỗn hợp khí ra khỏi lò giảm xuống đến t2 Do đó ta có phương trình: Qnp = QN2
Với: QN2 =ρN2 VN2 CpN2 (t1 – t 2 )
(3 4) (3 5)
Suy ra: Ggỗ Cpgỗ ( tp1 – tp0) + Ggỗ(553 – 3142zcốc) = ρN2 VN2 CpN2 (t1 – t 2 ) (3 6) Từ công thức (3 6) ta xác định được lưu lượng khí nitơ VN2 cung cấp cho quá trình nhiệt phân
- Xác định công suất thiết bị gia nhiệt cho khí nitơ:
Công suất của thiết bị gia nhiệt cho khí nitơ tăng từ nhiệt độ t0 đến t1 là:
Qgia nhiệt = ρN2 VN2 CpN2 (t1 – t0)/η (3 7)
Với η là hiệu suất của thiết bị gia nhiệt và lò phản ứng