H .8 Al ng khâu tiền xử lý bằng kiềm.
3.4. Nhiệt phân vỏ trấu
Vỏ trấu có k ch thước khoảng – mm ài, 2 – mm rộng và ,2 mm ày. Khối lượng thể t ch của vỏ trấu khi n n trong bao đựng khoảng 22 kg m3. Thành phần hóa học của vỏ trấu thay đổi theo loại thóc, m a vụ canh tác, điều kiện kh hậu và đ c trưng v ng miền. Tuy nhiên, hầu hết các loại vỏ trấu có thành phần hữu cơ chiếm trên theo khối lượng. Các hợp chất ch nh có cấu trúc ốp ạng cellulose và lignin. Những hợp chất này khi cháy sẽ chuyển hóa thành tro chứa chủ yếu Si 2 và các kh C 2, C thoát ra môi trường.
Các quá trình đốt trấu thành tro được thực hiện b ng nhiều công nghệ khác nhau và tạo ra sản ph m có chât lượng khác nhau. Tuy nhiên, điển hình nhất hiện nay là một trong số những phương pháp sau
Đốt tự o vỏ trấu được đổ thành đống và đốt tự o ngoài không kh . Phương pháp này không điều chỉnh được nhiệt độ và sự đối lưu của không kh nên không quản lý được chất lượng của tro.
Đốt không tận thu năng lượng Vỏ trấu được đốt trong các loại l có khống chế nhiệt độ nhưng không thiết kế các bộ phận để tận thu nhiệt năng. Phương pháp này thu được sản ph m có chất lượng đảm bảo nhưng nhiệt năng bị phát tán ra môi trường.
Đốt sử ụng cho l hơi Nhiệt thu được từ quá trình đốt trấu được tận ụng để đung nóng nước trong các l hơi. Các loại l này hiện nay chưa quan tâm đến công nghệ đốt để đạt được đảm bảo chất lượng mà mới chỉ quan tâm đến việc tận ụng nhiệt lượng.
Đốt trong l đốt tầng sôi Đây là l đốt co điều khiển nhiệt cho ph p chuyển hóa nhanh vỏ trấu thành nhiệt lượng và tro ở điều kiện nhiệt độ không đổi định trước. Trong quá trình hoạt động, h n hợp không kh và nhiên liệu đốt được thổi áp lực vào bu ng đốt của l . ưới tác động của nhiệt độ và lưu tốc ng kh , trấu được đốt cháy để chuyển hóa thành nhiệt và tro. Sau đó, nhiệt năng và tro nh sẽ được thu theo những thiết bị được thết kế trước.
Đốt trong l đốt hóa hơi Trấu nhiên liệu được đốt ở chế độ nhiệt cao trên 0C để chuyển hóa thành các nhiên liệu kh thương mại như C , 2 và methan. Tuy nhiên, o phải đốt ở nhiệt độ cao nên thu được không đạt được chất lượng po olan mong muốn.
Từ những phân t ch nêu trên cho thấy, l đốt tầng sôi là kiểu l ph hợp nhất cho việc đốt trấu. Kiểu l này một m t vừa thu được năng lượng khi đốt trấu phục vụ cho mục đ nh công nghiệp, một m t đảm bảo được chất lượng thu được.
Khi trấu được đốt ở điều kiện khống chế nhiệt, Si 2 vô định hình với độ hoạt t nh cao, k ch cỡ hạt mịn và t lệ iện t ch bề m t lớn có thể được tạo ra. Như vậy, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản ph m sau khi đốt bao g m a tốc độ tăng nhiệt độ trong quá trình đốt b nhiệt đọ cao nhất trong quá trình đốt c thời gian uy trì nhiệt độ cao nhất khi đốt mức độ cung cấp o y không kh cho phản ứng cháy khi đốt. Những yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng của thông qua những cơ chế sau:
Tốc độ tăng nhiệt trong quá trình đốt ếu tố này quyết định đến quá trình o y hóa cacbon. Kh cháy với tốc độ nhanh, quá trình o y hóa cacbon khó ảy ra o sự chảy bề m t iễn ra trước, ẫn đến hàm lượng các hạt màu đen tăng lên. Khi đó lượng MKN sẽ cao. Ngược lại, nếu trấu cháy với tốc độ chậm thì quá trình o y hóa cacbon iễn ra trước khi sự chảy bề m t SiO2, làm giảm đáng kể hàm lượng các hạt màu đen, đ ng thời sẽ k ch th ch quá trình o y hóa cacbon ảy ra để giải phóng kh C 2.
Nhiệt độ cao nhất trong quá trình đốt Đây là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình đốt. Nếu nhiệt độ đốt thấp sẽ làm cho trấu không cháy triệt để và ẫn đến hàm lượng cacbon t n tại trong tro lớn, tương ứng với lượng MKN cao. Ngược lại, nếu nhiệt độ cháy quá cao sẽ hình thành Si 2 ạng tinh thể, làm cho độ hoạt t nh po olan của thấp. Các nghiên cứu đã chỉ ra nhiệt độ ph hợp để phản ứng cháy iễn ra triệt để và hình thành có hàm lượng Si 2 vô định hình cao nhất là v ng nhiệt từ – 7000
C.
Thời gian uy trì nhiệt độ cao nhất Là yếu tố đảm bảo sự o y hóa triệt để của các phản ứng cháy của vỏ trấu. Nếu thời gian ngắn, một phần vỏ trấu chưa cháy hết sẽ để lại lượng MKN lớn. Ngược lại, khi uy trì thời gian cháy ài sẽ làm cho hiệu suất của chu trình đốt thấp.
Sự lưu thông của không kh Đây là một yếu tố quan trọng để đảm bảo t lệ o y hóa các thành phần vỏ trấu. Nếu lượng o y không đủ cho các phản ứng o y hóa khi cháy sẽ làm cho hàm lượng cacbon trong tro lớn. Ngược lại, khi cung cấp đủ o y cho quá trình cháy thì toàn bộ các thành phần hóa học trong vỏ trấu có thể o y hóa để tách phần cacbon và chuyển hóa thành kh C 2 thoát ra khỏi l đốt.