báo cáo NCKH nhóm Hải doc

2 Nội dung nghiên cứu của đề tài:• Tìm hiểu quá trình chuyển biomass • Tìm hiểu các phương pháp nâng cấp sản phẩm nhiêt phân biomass thành nhiên liệu.. • Đánh giá một số khó khăn và thu

Kính chào tất cả các thầy cô

giáo và các bạn đến với buổi

NCKH sinh viên

3) Lương Kim Dung

4) Lương Văn Năng

5) Trần Văn Hùng

Nhiên liệu sinh

Gây mất an ninh lương thực

TH2: từ phụ phẩm nông-lâm nghiệp

Hướng đi có triển

vọng

TH3: từ các loại cây

có tính dầu

2) Nội dung nghiên cứu của đề tài:

• Tìm hiểu quá trình chuyển biomass

• Tìm hiểu các phương pháp nâng cấp sản

phẩm nhiêt phân biomass thành nhiên liệu.

• Đánh giá một số khó khăn và thuận lợi đối với sản xuất nhiên liệu sinh học từ những nguồn nguyên liệu trên.

3) Đánh giá và thảo luận

• Các phương pháp chuyển hóa biomass thành nhiên liệu

Sản phẩm

Phương pháp

Nguyên liệu

biomass

Nhiệt phân

Bio-char Bio-oil Khí hóa Khí

• So sánh phương pháp khí hóa và nhiệt phân:

Sản

phẩm khí Gồm các khí CO, Hcó thể có hydrocacbon C1-2 ,CO2,H2O

C4 (chiếm phần ít) Thuận lợi cho quá trình tổng hơp sau, tổng hợp HCHC và nhiên liệu

Gồm các khí CO, H2, CO2, H2O, hydrocacbon C1-C4

Sản

phẩm rắn Không có giá trị (thải ra) (10-20%) Dùng để khí hóa hoăc làm than hoạt tính

Nhiệt phân

a) Xúc tác:

 Nguyên tắc chọn xúc tác:

Phải có tính axit để có tâm Bronsted bẽ gãy mạch cacbon

 Chất xúc tác đang được sử dụng nhiều hiện nay (zeolite)

Hình 1: Mô hình hoạt động của xúc tác

Nhiệt phân

Hình 2: Thành phần của bio-oil đối với các loại zeolite khác nhau

(số liệu trích từ bài báo của trung tâm công nghệ môi trường

lowa state university 401 Marston Hall Ames)[3]

Một số xúc tác khác

Ngoài zeolite, người ta còn sử dụng một số xúc tác khác như

MCM41, CaO với các kết quả sau:

Hình 3: kết quả của sử dụng xúc tác MCM41, CaO và không sử

dụng xúc tác

Ví dụ về nhiệt phân rơm rạ

Ví dụ về nhiệt phân rơm rạ

• Kết quả

Tốc độ gia Nhiệt 5o/phút

Ví dụ về nhiệt phân rơm rạ

• Tốc độ gia nhiệt 15o/phút

• Hình 5: kết quả của nhiệt phân với tốc độ gia nhiệt khác nhau

(Trích nguồn nhiệt phân rơm rạ- Đặng Tuyết Phương)[1]

Ví dụ về nhiệt phân rơm rạ

Ví dụ về nhiệt phân rơm rạ

Từ phân tích trên, ta dự đoán tốc độ gia nhiệt tối ưu là

200C/phút, sản phẩm thu được như sau:

Nâng cấp sản phẩm nhiệt phân

• Sản phẩm khí:

Khí

hydrocacbon

CH4 CH3OH

andehyt

H2

CO

Điện, khí đốt

Nâng cấp sản phẩm lỏng

-yêu cầu nâng cấp bio-oil:

+loại bỏ Oxi trong dầu

+nâng cao mật độ năng lượng

+giảm độ nhớt

 Có 2 phương pháp phổ biên: HDO và DCO

• Các phản ứng xảy ra trong quá trình HDO:

RCOOH + H2 => RCHO + H2O

R-CH=CH-R’ + H2 => R-CH2–CH2-R’

RCHO + 2H2 => R-CH3 + H2O

ROH + H2 => RH + H2O

Nâng cấp sản phẩm lỏng

• Ví dụ:

 Xúc tác sử dụng trong quá trình HDO

NiMo/Al2O3 , CoMo/Al2O3 ngoài ra một số kim loại quý cũng

có thể dùng làm xúc tác như Pt, Ru, Pd, Rh, Ni.

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình HDO:

(trích: Automotive fuels from biomass via gasification, Fuel Processing Technology)

+ tỉ lệ Ni/Mo

Nâng cấp sản phẩm lỏng

Nâng cấp sản phẩm lỏng

+chất mang

+áp suất riêng phần của nước:

+thời gian:

Nâng cấp sản phẩm rắn

Bio-char

Khí hóa

Than hoạt tính

Tổng kết

Phương pháp khả quan để sản xuất nhiên liệu mới từ biomass

đó là nhiệt phân, quá trình đó mô tả như sau:

Nâng cấp

Khí hóa

Các Sản phẩm hữu cơ

Nhiên liệu