Quan sát biểu đồ thấy rằng hiệu suất của hệ thống hĩa khí trong khoảng từ 22,35% đến 51,44% tùy thuộc vào nhiệt độ vùng khử T2 và hệ số khơng khí cấp ER. Hiệu suất hệ thống hĩa khí trấu trong nghiên cứu này thấp hơn hiệu suất hệ thống hĩa khí sinh khối của một số cơng bố thường lớn hơn 65% [57, 58, 115], điều này cũng dễ hiểu vì mục tiêu của nghiên cứu là thu đồng thời khí tổng hợp và than sinh học, do đĩ q trình hĩa khí diễn ra chưa hồn tồn nên hiệu suất của hệ thống hĩa khí khơng cao.
Trong thí nghiệm này, hiệu suất hĩa khí trấu thấp nhất với lượng khơng khí cấp khi ER = 0,2 tại nhiệt độ 750oC là 22,35%, khi đĩ lượng than sinh học thu được là 37,8%; hiệu suất hĩa khí trấu đạt cao nhất với lượng khơng khí cấp khi ER = 0,4 tại nhiệt độ 900oC là 51,44%, khi đĩ lượng than sinh học là 27,1%.
Từ hình 3.43 đến hình 3.47 biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ khí hĩa đến hiệu suất khí hĩa và lượng than sinh học thu được khi ER từ 0,2 đến 0,4.
Hình 3.43 Ảnh hưởng của nhiệt độ khí hĩa đến hiệu suất khí hĩa và lượng
than sinh học thu được khi ER = 0,2
Hình 3.44 Ảnh hưởng của nhiệt độ khí hĩa đến hiệu suất khí hĩa và lượng than
sinh học thu được khi ER = 0,25
Quan sát biểu đồ từ hình 3.43 đến hình 3.47 thấy rằng: Hiệu suất của hệ thống hĩa khí trấu luơn tăng khi nhiệt độ vùng khử tăng trong điều kiện khơng thay đổi lượng khơng khí cấp. Và trong chế độ thí nghiệm này thì lượng than sinh học thu được giảm. Điều này cũng dễ hiểu là khi hiệu suất tăng thì các thành phần nguyên tố trong trấu đã chuyển hĩa thành các chất khí tăng và vì vậy lượng than sinh học thu được giảm.
Hình 3.45 Ảnh hưởng của nhiệt độ khí hĩa đến hiệu suất khí hĩa và lượng
than sinh học thu được khi ER = 0,3
Hình 3.46 Ảnh hưởng của nhiệt độ khí hĩa đến hiệu suất khí hĩa và lượng than
sinh học thu được khi ER = 0,35
Hình 3.47 Ảnh hưởng của nhiệt độ khí hĩa đến hiệu suất khí hĩa và lượng
than sinh học thu được khi ER = 0,4
Hiệu suất của hệ thống hĩa khí trấu tăng khi nhiệt độ vùng khử tăng. Khi nhiệt độ vùng khử 750oC thì hiệu suất trung bình tại 5 mức lượng khơng khí cấp đạt 35,95% và khi nhiệt độ vùng khử là 900oC thì hiệu suất trung bình đạt 43,80%. Điều này cĩ nghĩa là trong dãy nhiệt độ của nghiên cứu từ 750oC đến 900oC, khi nhiệt độ vùng khử cao thì các phương trình phản ứng (3.5, 3.6 và 3.7) xảy ra nhiều hơn.
Hình 3.48 đến hình 3.51 biểu diễn anh hưởng của chế độ cấp giĩ đến hiệu suất hĩa khí và lượng than sinh học khi nhiệt độ hĩa khí từ 750oC đến 900oC.
Hình 3.48 Ảnh hưởng của chế độ cấp giĩ đến hiệu suất hĩa khí và lượng than sinh
học thu được khi nhiệt độ hĩa khí 750oC
Hình 3.49 Ảnh hưởng của chế độ cấp giĩ đến hiệu suất hĩa khí và lượng than sinh
học thu được khi nhiệt độ hĩa khí 800oC
Hình 3.50 Ảnh hưởng của chế độ cấp giĩ đến hiệu suất hĩa khí và lượng than sinh
học thu được khi nhiệt độ hĩa khí 850oC
Hình 3.51 Ảnh hưởng của chế độ cấp giĩ đến hiệu suất hĩa khí và lượng than sinh
Quan sát biểu đồ từ hình 3.48 đến hình 3.51 thấy rằng: Hiệu suất của hệ thống hĩa khí trấu tăng khi lượng khơng khí cấp tăng tại cùng mức nhiệt độ vùng khử. Cụ thể, tại nhiệt độ vùng khử 750oC hiệu suất của hệ thống hĩa khí là 22,35%; 30,77%; 41,08%; 42,64% và 42,93% khi hệ khơng khí cấp tương ứng là 0,2; 0,25; 0,3; 0,35 và 0,4. Và cũng trong chế độ thí nghiệm này thì lượng than sinh học thu được giảm.
3.4 Kết quả kiểm chứng mơ hình tốn và xây dựng phương trình hồi quy
3.4.1 Kiểm chứng mơ hình tốn
Căn cứ vào kết quả thực nghiệm để kiểm chứng mơ hình tốn bằng cách so sánh, đối chiếu các kết quả giữa thực nghiệm và giải mơ hình lý thuyết nhằm đánh giá mức độ phù hợp của mơ hình lý thuyết đã được xây dựng.
Căn cứ để đánh giá mức độ phù hợp của mơ hình tốn lý thuyết là dựa vào độ lệch chuẩn của phần dư (RMSE) của hai tập hợp kết quả cùng điều kiện giữa thực nghiệm và lý thuyết. Nếu RMSE ≤ 5 thì mơ hình tốn lý thuyết được xem là phù hợp.
3.4.1.1 Kiểm chứng mơ hình tốn khi T2 = 750oC
Bảng 3.11 biểu diễn các kết quả giải mơ hình lý thuyết và thực nghiệm khi nhiệt độ vùng khử T2 = 750oC và 5 mức khơng khí cấp khi ER = 0,2 ÷ 0,4.
Bảng 3.11 So sánh kết quả lý thuyết và thực nghiệm khi T2 = 750oC
Thực nghiệm (%) Mơ hình (%)
ER RMSE
Biochar CO CO2 H2 CH4 Biochar CO CO2 H2 CH4
0,2 37,80 17,08 1,32 4,90 4,96 35,67 15,36 1,48 4,42 4,59 1,256 0,25 37,50 18,56 1,42 5,30 5,87 35,15 16,15 1,70 4,80 4,96 1,580 0,3 37,30 20,16 1,51 5,80 6,65 34,73 17,24 1,87 5,09 5,27 1,880 0,35 36,90 19,08 1,61 5,40 5,23 34,05 16,50 2,22 4,85 4,72 1,773 0,4 36,60 17,97 1,68 5,10 4,15 33,48 15,98 2,58 4,55 4,09 1,721 Average 1,642
So sánh các kết quả thu được gồm thành phần khí và than sinh học của lý thuyết và thực nghiệm ở 5 mức khơng khí cấp khi ER = 0,2 ÷ 0,4, giá trị trung bình độ lệch chuẩn của phần dư giữa lý thuyết và thực nghiệm là RMSE = 1,642 < 5. Giá trị này phản ánh
tính phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm tại 5 mức khơng khí cấp khi nhiệt độ T2 = 750oC.
a. C (than sinh học) và Nhiệt trị syngas b. Khí CO
c. Khí CH4 d. Khí H2