Kết quả phân tích proximate thành phần kỹ thuật và phân tích ultimate

Một phần của tài liệu Nghiên ứu kiểm soát hất lượng viên nén sinh khối thông qua điều khiển thông số ông nghệ trong quá trình sản xuất (Trang 37 - 46)

 c thu gôm t  ng, sau khi   m c keo

c th hi n qua hình   sau:

0 1 2 3 4 5 6 7 10

15 20 25 30 35 40 45 50 55

Ham am (%)

So ngay phoi (ngay)

Ham am

Hình 3.4 Quan h  gi a hàm m c  keo và s  

    t t m c   m ca

 keo gi m d n t 52,48% n 11,47% sau 6 ngày, nhi     ng trung bình 25o keo có hàm m 11,47-20,18%. u này có th là do sinh kh i có hàm m cao thì c n tiêu t n m   ng nhi m (s y khô) sinh  khc khi vào vùng cháy hay nhing CO gi m có th là do hàm  

n giá tr nhi t c a khí s n ph m gi m. Tùy thu c vào ngu n nhiên         li  d cho phù h p v u ki n, mang l i hi u qu kinh t      cao.   hi u rõ v    ph c v cho s d ng hi u qu cao thì vi c phân       

c tính k thu t tr là c n thi t.  

 c tính proximate và ultimate c a sinh kh    n phân tích thành ph n k thu t, phân tích thành ph n hóa h c, nhi t tr , thành ph n tro.        

ng ng ch t b c, hàm  

ng cacbon c nh. Và phân tích ultimate bao g m thành ph n     hóa h c cacbon, hydro, oxy, nhi ng.

B ng 3.1  c tính c keo t thc nghim và tham kho Phân tích proximate

 11,7

 82,43

 16,8

 0,78

Phân tích Ultimate

Carbon (%) 45,45

Hydrogen (%) 6,60

Oxygen (%) 48,02

Nitrogen (%) 0,23

Sulfur (%) -

Phân tích thành phần hóa học

Hemicellulose (%) 28,03

Cellulose (%) 42,11

Lignin (%) 29,08

Phân tích nhiệt lƣợng

HHV (MJ/kg) 16,974

K t qu cho th   ng ch t b t kho ng 

ng cacbon c nh là th  ng tro c keo thng ch t b c có   ng r t l n quá trình nhi t phân, khí 

t sinh kh i. D a vào b ng 7, ta th y r ng các thành ph n phi hydrocacbon      

nh trong g  i thn

 i l n, v i oxy là 44,52%, cacbon là 48%. Nhi t tr c a g      keo r t l n 1  c tính k thu t, nhi t tr c     keo thì hàm

  c nhi t 

 nóng ch y, k t x c    keo trong thi t b   t và cung cp s u cho vili c la chn vt liu và ch t o thi  t b.

 ng oxit kim lo i trong tro g      nh b pháp phân tích hóa h c và hóa  lý vàc ch ra trong  sau:

B ng 3.2 Thành ph n oxit trong tro c a g keo 

Oxit G keo  G cao su G b 

CaO 19.13 42.30 7.42

MgO 3.51 1.63 8.84

SiO2 23.24 29.36 14.81

Fe2O3 10.94 3.66 1.71

Al2O3 6.11 8.17 2.79

K2O 16.3 1.74 33.70

Na2O 4.1 1.25 3.09

Khác 16.67 11.90 27.63

a 37.07 14.88 64.43

T2 1074.78 973.99 1156.77

ng oxit kim lo i trong tro c a sinh kh i ch y    u xu t phát t   n

ng c a sinh kh ng này ph thu c nhi  u ki n t nhiên  

ng sinh khng phát tri n. D a vào   Error! Reference source not found., ta th y r ng SiO2 trong tro g keo là cao nh t (23,24%), ti  n là các oxit kim lo2O3, K2ng (>10% khng tro), các oxit kim lo2O3 và Na2O ching íi

ng tro) và m t s oxit kim lo i n   2O3, CuO, MnO và ZnO. So vi các oxit kim lo i có trong tro g b   ng SiO2 có trong tro c keo th  b i có trong tro g 

ng SiO2 trong tro c a g   i tro c a ph ph m nông nghi p tr     - [9].

ng K2O c a tro g   i tro g  

  i g b i ph ph n nông nghi p tr   

ng K2O trong tro c   u này có th   u ki n t   ng và phát tri n c a cây keo khác so v i các lo i cây tr ng    khác.

S d ng công th c tính nhi   chy m m c a tro theo   ng hng SiO2 là nh  ng Al2O3 là nh   

ng Fe2O3là nh n thc nghim)

(3.1)

 i v ng h và trng SiO2 lc áp d ng s  là:

(3.2)

Tính toán nhichy m m c  keo là 1074,78oC và th

so v i ph ph m nông nghi p và g n b ng so v i nhi         ch y m m c a tro g     b cao su. Giá tr nhi chy mng trong quá trình thi t k , l a ch n v t li u cho quá trình s d ng. K t qu này cho th y, khi            nhi  trong thi t b    t quá nhi  chy m m c a tro thì s gây ra    nhing tiêu cy x t b . V keo có nhi t ch y m m c a tro kho ng 1.075    oC, khuy n cáo không nên ho ng v i nhi  trong bu t c a thi t b    này, m c dù nhi  cao có th gi c hàm ng hc ín trong khí sn phm.

3.3. Nghiên cứu quá trình cháy của gỗ keo

T  Error! Reference source not found. n  Error! Reference source not found., ta có th thng cong TG, DTG có th chia làm 3 ph 

ng vn trong quá trình phân h y nhi ng không khí. Giai

n 1 di n ra trong kho ng nhi    t 30on 150oC. n này,

m s  n nàng m trong nguyên li u th p ( 7,5%)     dn khng gi m nh     gi m khng ng v i ba   t gia nhi t khác nhau 3, 5, 10 ong là 9,33%,

n 2 di n ra trong d i nhi     t n 460 oC tùy thuc vào t gia nhi t.  n này, khng gi m m nh (t 90% xu ng    

 10%)  gi m khng v i ba t  gia nhi t 3, 5, 10  oC/phút

             n thoát ch t b c và phân hy g m hemicellulose, cellulose và m t ph  ng vu tiên, nhi ng v i ba t  gia nhit

3, 5, 10oC/phút lc là Tnh =315oC, 325oC, 320oC. Rõ ràng s có m  t c a oxy (xy ra ph n   n t   c a quá trình phân h y m u.  

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100

Temperature (°C)

TG (%)

Stage 1 Stage 2 Stage 3

-100 -80 -60 -40 -20 0

DTG (%/min)

B ng 3.3  GiTG DTG g ng không khí v i t  gia nhit 3 oC/phút

n 3 di n ra trong d i nhi t 370-570

Tro     oC tùy thu c vào t c

 gia nhi t, kh    n này gi m ch m và ít (t 10% xu ng còn     kho     n phân h y ph n lignin còn l    t cháy char (cacbon c  nh). Khng mn 3 là tht nhi u so v i  



D i nhi  

gi m kh  ng ng v i các t    gia nhi t 3, 5, 10  oC/phút l c là 2%, 0,27%, 11,04%.

  gi m khng cng không

t. Ta có th d dàng quan sát th y    r ng, k t nhi    550 oC tr không có s    i khng t 

 cháy hoàn và ph n còn l i trong m u là tro.   

0 100 200 300 400 500 600 0

20 40 60 80 100

Temperature (°C)

TG (%)

Stage 1

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10

DTG(%/min)

Stage 2 Stage 3

B ng 3.4  GiTG DTG g ng không khí v i t  gia nhit 5 0C/ phút

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100

Temperature (°C)

TG(%)

-100 -80 -60 -40 -20 0

DTG (%/min)

Stage 1 Stage 2 Stage 3

B ng 3.5  GiTG DTG g ng không khí v i t  gia nhit 10 oC/ phút

   gia nhi t  n d i nhi 

c a t  gia nhi t, nhi  u b và k t thúc m  n 1 do t gia nhi t cho ph n ng hydrat hóa là g n gi ng nhau). V  n 2, d i nhi   ng v i t  gia nhit 3 oC/phút, 5 oC/phút và 10 oC/phút lt là (222-375 oC), (235-460 oC), (245-370

oC). Vn 3, d i nhi   l t là (375-540 oC), (460-560 oC), (370-570

ong v i t  gia nhi t là 3 oC/phút, 5 oC/phút và 10 oC/phút.

B ng 3.6 D i nhi  c a t t cháy trong môi

ng không khí

3 oC/phút 5 oC/phút 10 oC/phút



(oC) Wt % 

(oC) Wt % 

(oC) Wt %

 30 100 32 100 32 100

148 90,67 148 94,37 140 92,61

 222 88,22 235 92,23 245 88,9

375 4,71 460 0,892 370 13,79

 375 4,71 460 0,892 370 13,79

540 2,7 560 0,622 570 2,75

Ash 600 2,25 600 0,516 600 2,62

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 20 40 60 80 100

TG (%)

Temperature (°C) 10

5 3

B ng 3.7 TG c  keo  3 t gia nhing không khí

K t qu so sánh này cho th y, kho ng nhi      gi m khng hay quá trình

cháy c keo 3 t  gia nhi t 3, 5 và 10  oC/phút là g

có s khác nhau nhi u này có th là 3 t   gia nhi

l ch nhau nhi  khác bi t v quá trình cháy c   keo. Trong

ng không khí, s cháy c  keo di n ra trong kho ng nhi t t 250     

n 380 oC.

Một phần của tài liệu Nghiên ứu kiểm soát hất lượng viên nén sinh khối thông qua điều khiển thông số ông nghệ trong quá trình sản xuất (Trang 37 - 46)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(75 trang)