Kết quả kiểm nghiệm các mẫu TSH tại trung tâm Quatest 3 – Số 7 Đường số 1, KCN Biên Hòa 1, Đồng Nai.
Bảng 4. 5. Kết quả kiểm nghiệm TSH Kiểm nghiệm
Mẫu
Hàm lượng tro
(%)
Hàm lượng chất bốc
(%)
Hàm lượng Lưu
Huỳnh (%)
Hàm lượng Carbon
(%)
Nhiệt lượng tổng (kcal/kg)
A 5.00 24.9 0.14 67.3 6790
B 5.53 24.7 0.16 66.3 6730
C 5.20 22.1 0.15 70.7 7075
D 5.58 20.9 0.17 71.0 6950
E 4.85 24.5 0.14 67.3 6815
F 5.67 24.1 0.16 66.5 6680
G 5.64 17.5 0.16 72.9 7020
H 5.93 16.8 0.16 72.6 6930
Trang 36 Bảng 4. 6. So sánh một số loại than khác
Kiểm nghiệm Mẫu
Hàm lượng Carbon
(%)
Nhiệt lượng tổng (Kcal/kg)
Hàm lượng Lưu Huỳnh
(%)
A 67.3 6790 0.14
B 66.3 6730 0.16
C 70.7 7075 0.15
D 71.0 6950 0.17
E 67.3 6815 0.14
F 66.5 6680 0.16
G 72.9 7020 0.16
H 72.6 6930 0.16
Than trắng Biotan 92.3 76008200 0.01 Than gỗ 7090 70008000 0.01 0.1 Than mùn cưa 6590 72007800 0.1
Hình 4. 4. Biểu đồ Hàm lượng tro 5
5.53 5.2 5.58
4.85
5.67 5.64 5.93
0 1 2 3 4 5 6 7
Hàm lượng tro(%)
A B C D E F G H
Trang 37 Hàm lượng tro có trong TSH là các chất cặn không thể còn cháy được trong quá trình kiểm nghiệm. Chủ yếu là các nguyên tố dễ cháy có trong TSH, hàm lượng tro thường được xác định bằng phần trăm khối lượng của tro so với khối lượng tổng của TSH.
Thông qua kết quả kiểm nghiệm: Mẫu E có Hàm lượng tro thấp nhất với 4.85% và mẫu H có Hàm lượng tro cao nhất là 5.93%. Hàm lượng tro ở các thông số đầu vào với thời gian nung và nhiệt độ không có quá nhiều khác biệt. Hàm lượng tro thấp chứng tỏ ít tạp chất không cháy được, đồng nghĩa với hiệu suất năng lượng cao hơn và ít tạo ra cặn tro sau khi cháy.
Hình 4. 5. Biểu đồ Hàm lượng chất bốc
Hàm lượng chất bốc là tổng hợp các thành phần hữu cơ có trong TSH khi được đốt cháy, chất bốc sẻ được phân hủy hoặc bay hơi. Trong đó các thành phần như Cellulose, Hemicellulose và ligin cũng một phần quyết định hàm lượng chất bốc.
Thông qua kết quả kiểm nghiệm: Hàm lượng chất bốc mẫu H thấp nhất với 16.8%
và mẫu A cao nhất với 24.9%. Hàm lượng chất bốc của TSH phụ thuộc chủ yếu vào thành phần của bã mía, trong đó chất bốc gồm các hợp chất dễ bốc cháy như hydro,
24.9 24.7
22.1 20.9
24.5 24.1
17.5 16.8
0 5 10 15 20 25 30
Hàm lượng chất bốc(%)
A B C D E F G H
Trang 38 carbon dioxide và các hợp chất hữu cơ khác. Hàm lượng chất bốc cao cho thấy khả năng bắt lửa của TSH nhanh và tăng hiệu suất hiệt của TSH. Hàm lượng chất bốc cao cũng liên quan đến hàm lượng cellulose có trong bã mía và thường hàm lượng này luôn cao hơn so với các loại cây gỗ. Tuy vậy, muốn giảm hàm lượng chất bốc có thể nung nóng ở nhiệt độ cao hơn và thời gian nung lâu hơn.
Hình 4. 6. Biểu đồ Hàm lượng Lưu Huỳnh
Hàm lượng lưu huỳnh là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất và ứng dựng lưu thông. Do lưu huỳnh là một chất độc hại đến môi trường và ảnh hưởng đến quá trình trao đổi oxy ở người. Hàm lượng lưu huỳnh thường được xác định bằng phần trăm trọng lượng của lưu huynh có trong tổng khối lượng than.
Thông qua kết quả kiểm nghiệm: Hàm lượng lưu huỳnh ở tất cả các mẫu đều dưới 0.2%. Điều đó chỉ ra rằng, thành phần Lưu huỳnh có trong bã mía thấp và sau khi chuyển hóa thành TSH cũng thấp, Hàm lượng Lưu Huỳnh thấp giúp giảm tác động với môi trường, cải thiện hiệu suất đốt cháy, giảm chi phí xử lý khí thải. Để có thể tối ưu
0.14
0.16
0.15
0.17
0.14
0.16 0.16 0.16
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
Hàm lượng Lưu Huỳnh(%)
A B C D E F G H
Trang 39 hàm lượng lưu huỳnh có trong TSH thì nên lựa chọn nguồn bã mía khác nhau để đánh giá hàm lượng các thành phần có trong bã mía.
Hình 4. 7. Biểu đồ Hàm lượng Carbon
Hàm lượng carbon là một yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng và các ứng dựng của TSH với các lĩnh lực khác nhau. Hàm lượng carbon là thành phần chiếm khối lượng lớn của TSH. Hàm lượng carbon thường được xác định bằng phần trăm trọng lượng của carbon có trong tổng trọng lượng TSH.
Thông qua kết quả kiểm nghiệm: Các kết quả cho thấy hàm lượng Carbon ở mẫu C, D, G và H được nung 60 phút với nhiệt độ 450oCvà 500oC là cao, vì khi nung càng lâu các chất cellulose, hemicellulose và ligin càng được chuyển hóa thành carbon nhiều hơn vì bản chất đường sau khi được nung nóng sẽ dần chuyển hóa thành carbon. Hàm lượng Carbon ảnh hưởng đến đặc tính vật lý của TSH như độ cứng, khả năng hấp thụ và độ bền. TSH với hàm lượng carbon cao thường có cấu trúc vững chắc và bền hơn. TSH có hàm lượng carbon cao làm tăng khả năng đốt cháy của TSH và cải thiện hiệu suất năng lượng của quá trình cháy. Hàm lượng carbon cũng có thể bị ảnh hưỡng bởi quy trình sản xuất, thời gian nung và nhiệt độ nung.
67.3
66.3
70.7 71
67.3
66.5
72.9 72.6
62 64 66 68 70 72 74
Hàm lượng Carbon(%)
A B C D E F G H
Trang 40 Hình 4. 8. Biểu đồ Nhiệt lượng tổng
Nhiệt lượng tổng là một yếu tố quan trọng xác định khả năng hiệu suất nhiệt của TSH trong quá trình đốt cháy và các ứng dụng khác. Nhiệt lượng tổng là tổng hợp các nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy và nó được xác định trên một đơn vị khối lượng TSH có thể phát sinh khi được đốt cháy hoàn toàn. Các thành phần liên quan đến nhiệt lượng tổng của TSH như: C, H. N, S…
Thông qua kết quả kiểm nghiệm: Nhiệt lượng tổng của TSH có xu hướng tăng ở các mẫu C, D, G và H khi được nung ở thời gian 60 phút với nhiệt độ 450oCvà 500oC , khi nung trong thời gian dài thì chất bốc, độ ẩm và các chất hữu cơ khác sẻ chuyển hóa nhiều hơn đồng thời giúp tăng hàm lượng carbon của TSH và cùng với điều kiện hàm lượng carbon tăng cao thì nhiệt lượng tổng của TSH cũng tăng theo. Khi đốt TSH ở các mẫu C, D, G và H thì nhiệt độ tỏa ra của TSH cũng cao hơn so với các mẫu còn lại.
Nhiệt lượng tổng cao cho thấy than sinh học có thể tạo ra nhiều năng lượng khi đốt cháy, làm cho nó trở thành một nguồn nhiên liệu thay thế hiệu quả cho các nguồn năng lượng truyền thống. Nhiệt lượng tổng cao thường chỉ ra rằng quá trình sản xuất than sinh học đã tối ưu hóa việc giữ lại năng lượng trong sản phẩm cuối cùng.
6790
6730
7075
6950
6815
6680
7020
6930
6400 6500 6600 6700 6800 6900 7000 7100 7200
Nhiệt lượng tổng(Kcal/kg)
A B C D E F G H