ĐỒ ÁN XỬ LÝ CTR BẰNG PP ĐỐT TẦNG SÔI (có bản vẽ)

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa tại Việt Nam đã gia tăng mạnh mẽ và đang có xu hướng tiếp tục tăng trong những năm tới. Cùng với đó thì việc nâng cao giá trị của các sản phẩm từ nông nghiệp và các phụ phẩm của sản xuất công nghiệp bằng sự tiến bộ khoa học kỹ thuật đang là vấn đề được cả thế giới quan tâm. Nước ta là một nước có kinh tế chủ yếu là nông nghiệp, và để phát triển một nền kinh tế bền vững không gì hơn là áp dụng khoa học kỹ thuật chế biến các nông sản và phụ phẩm thành các sản phẩm có giá trị kinh tế cao. Nhưng ngoài phát triển kinh tế, xã hội thì việc bảo vệ môi trường là yếu tố không thể thiếu trong mọi hoạt động của con người, nhằm nâng cao chất lượng đời sống con người và thúc đẩy phát triển cho các thế hệ tương lai. Dựa trên cơ sở đó đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn của quá trình sản xuất furfural từ lõi ngô, công suất xử lý 50 tấnngày” được thực hiện. Như chúng ta đã biết ngô là loại cây nông nghiệp được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau và có diện tích thu hoạch lớn thứ hai tại Việt Nam sau lúa gạo. Ngoài những giá trị dinh dưỡng và lợi ích kinh tế mà ngô mang lại như: hạt ngô được con người thu hoạch cho nhu cầu lương thực; thân, lá được sử dụng làm thức ăn gia súc; thì lõi ngô cũng mang lại nhiều lợi nhuận, và được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất. Do lõi ngô có hàm lượng cellulose và lignin khá cao nên sau khi được thủy phân sẽ cho ra các chất sản phẩm có khả năng ứng dụng cao. Cho đến nay, chôn lấp vẫn là biện pháp xử lý chất thải rắn phổ biến đối với nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. Ưu điểm chính của chôn lấp là ít tốn kém và có thể xử lý được nhiều loại chất thải rắn khác nhau. Tuy nhiên hình thức chôn lấp lại gây gây ra những hình thức ô nhiễm khác như ô nhiễm nước, mùi hôi, côn trùng, ruồi… Ngoài ra, trong quá đô thị hóa như hiện nay, quỹ đất ngày càng thu hẹp, dẫn đến khó khan trong việc lựa chọn vị trí làm bãi chôn lấp. Vì vậy, áp dụng một số biện pháp xử lý rác khác song song với chôn lấp là một nhu cầu rất thiết thực. Công nghệ đốt chất thải rắn, một trong những công nghệ thay thế, ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi đặc biệt với loại hình chất thải rắn công nghiệp. Công nghệ đốt chất thải rắn sẽ ít tốn kém hơn nếu đi kèm với biện pháp khai thác tận dụng năng lượng phát sinh trong quá trình đốt.

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN viii

MỞ ĐẦU ix

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT FURFURAL TỪ LÕI NGÔ 1

1.1.1 Giới thiệu về Furfural 1

1.1.2 Nguyên liệu lõi ngô 7

1.1.3 Quy trình sản xuất 11

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI 15

1.2.1 Phương pháp chôn lấp 15

1.2.2 Phương pháp xử lý sinh học 15

1.2.3 Phương pháp nhiệt 16

1.2.4 Đề xuất công nghệ 20

CHƯƠNG 2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 25

2.1 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU: 25

2.2 TÍNH THỂ TÍCH KHÔNG KHÍ VÀ SẢN PHẨM CHÁY LÝ THUYẾT 25

2.2.1 Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nguyên liệu : 25

2.2.2 Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết : 25

2.2.3 Thể tích không khí và sản phẩm cháy thực tế : 26

2.3 ENTANPY CỦA KHÔNG KHÍ VÀ SẢN PHẨM CHÁY 28

2.3.1 Entanpy của sản phẩm cháy lý thuyết Iko 28

2.3.2 Entanpy của không khí lý thuyết : 28

2.3.3 Entanpy của khói thực tế : 28

2.4 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT [8] 29

2.4.1 Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài q6 29

2.4.2 Tổn thất nhiệt do thải ra môi trường xung quanh q5 29

2.4.3 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học 29

2.4.4 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hoá học q3 29

2.4.5 Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài q2 30

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ NHIỆT PHÂN 31

3.1 NHIỆT LƯỢNG CỦA QUÁ TRÌNH NHIỆT PHÂN 31

3.2 KÍCH THƯỚC LÒ 31

3.2.1 Diện tích mặt cắt lò [11] 31

3.2.2 Chiều cao lò [10] 32

3.3 BỀ DÀY LÒ 33

3.3.1 Bề dày khung lò: 33

3.3.2 Bề dày lớp bảo ôn: 34

3.4 ĐĨA PHÂN PHỐI KHÍ 35

3.4.1 Áp suất qua lớp đĩa [11] 35

3.4.2 Vận tốc khí qua lỗ 35

3.4.3 Khoảng cách giữa các lỗ 35

3.5 ỐNG NỐI 36

3.5.1 Ống loop seal 36

3.5.2 Ống nạp liệu 37

3.5.3 Ống dẫn khí 37

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT 39

4.1 NHIỆT LƯỢNG CỦA QUÁ TRÌNH ĐỐT 39

4.2 KICH THƯỚC CHÍNH TRONG LÒ 39

4.2.1 Diện tích mặt cắt lò : 39

4.2.2 Chiều cao lò : 40

4.3 BỀ DÀY LỚP XÂY LÒ 41

4.4 ĐĨA PHÂN PHỐI KHÍ 42

4.4.1 Áp suất qua lớp đĩa [11] 42

4.4.2 Vận tốc khí qua lỗ 42

4.4.3 Khoảng cách giữa các lỗ 42

4.5 ỐNG NỐI 43

4.5.1 Ống cấp khí sơ cấp 43

4.5.2 Ống cấp khí thứ cấp 43

4.6 ỐNG CẤP LIỆU BỔ SUNG 44

CHƯƠNG 5 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 45

5.1 TÍNH CYCLONE [10] 45

5.1.1 Đường kính phần thân trụ cyclone : 45

5.1.2 Bề dày khung : 47

5.1.1 Bề dày lớp bảo ôn: 47

5.2 TÍNH NỒI HƠI [18] 48

5.2.1 Nhiệt độ tính toán : 49

5.2.2 Vận tốc khói lưu thông qua nồi hơi : 49

5.2.3 Tổng diện tích trao đổi nhiệt đối lưu trong nồi : 50

5.2.4 Nhiệt độ trung bình logarit trong nồi : 50

5.2.5 Nhiệt lượng trao đổi theo phương trình truyền nhiệt : 50

5.3 CÔNG SUẤT QUẠT 50

5.3.1 Quạt cấp khí nhiệt phân : 50

5.3.2 Quạt cấp khí lò đốt : 51

5.4 ỐNG KHÓI 52

5.4.1 Đường kính ống khói 52

5.4.2 Chiều cao ống khói 52

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

6.1 KẾT LUẬN 54 6.2 KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của furfural [1] 1

Hình 1.2 Cây ngô 8

Hình 1.3 Cấu trúc lõi ngô [7] 9

Hình 1.4 Thành phần hóa học của vi sợi cellulose [6] 10

Hình 1.5 Quy trình sản xuất Furfural liên tục của ROSENLEW [5] 14

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý công nghệ đốt nhiệt phân tầng sôi tuần hoàn 23

Hình 2.1 Thiết bị lò đốt thùng quay kết hợp xử lý khí 19

Hình 2.2 Lò đốt tầng sôi 20

Hình 5.1 Hệ số kích thước của các mô hình cyclone [17] 45

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tính chất vật lý của furfural 2

Bảng 1.2 Áp suất hơi của furfural phụ thuộc nhiệt độ [2] 3

Bảng 1.3 Hàm lượng pentosane và sản lượng furfural trong nguyên liệu thô [4] 7

Bảng 1.4 Thành phần hóa học trong lõi ngô 11

Bảng 1.5 Ưu và nhược của 2 phương pháp 24

Bảng 2.1 Các thông số khói thải 27

Bảng 2.2 Entanpy của không khí và sản phẩm cháy 28

Bảng 3.1 Các thông số vật lý của Nito 32

Bảng 3.2 Thông số mặt bích thân 33

Bảng 3.3 Thành phần của sản phẩm nhiệt phân 36

Bảng 4.1 Các thông số vật lý của không khí 40

Bảng 5.1 Kích thước cơ bản của cyclone 46

Bảng 5.2 Thông số mặt bích thân cyclone 47

Bảng 5.3 Hệ số dữ trữ k [19] 51

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô hiện đang công tác và giảng dạy tại khoa Môi Trường - Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP.HCM

Đã tận tâm dạy bảo và truyền đạt những kiến thức quý báu cho bọn em trong suốt quá trình

học tập Đặc biệt em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy TS Đỗ Hải Sâm,

người đã hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện giúp đỡ tụi em trong suốt quá trình thực hiện nhiệm vụ đồ án

Em xin chân thành cảm ơn Thư viện trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho em có được các nguồn tài liệu cụ thể xác thực để tham khảo và hoàn thành tốt đồ án được giao

Bên cạnh đó, em cũng muốn chuyển lời cảm ơn sâu sắc đến bạn bè trong lớp đã luôn cạnh bên ủng hộ tinh thần và sát cánh bên em mỗi khi cần sự trợ giúp

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện:

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa tại Việt Nam đã gia tăng mạnh mẽ và đang có xu hướng tiếp tục tăng trong những năm tới Cùng với đó thì việc nâng cao giá trị của các sản phẩm từ nông nghiệp và các phụ phẩm của sản xuất công nghiệp bằng sự tiến bộ khoa học kỹ thuật đang là vấn đề được cả thế giới quan tâm Nước

ta là một nước có kinh tế chủ yếu là nông nghiệp, và để phát triển một nền kinh tế bền vững không gì hơn là áp dụng khoa học kỹ thuật chế biến các nông sản và phụ phẩm thành các sản phẩm có giá trị kinh tế cao Nhưng ngoài phát triển kinh tế, xã hội thì việc bảo vệ môi trường là yếu tố không thể thiếu trong mọi hoạt động của con người, nhằm nâng cao chất lượng đời sống con người và thúc đẩy phát triển cho các thế hệ tương lai Dựa trên cơ sở

đó đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn của quá trình sản xuất furfural từ lõi ngô, công suất xử lý 50 tấn/ngày” được thực hiện

Như chúng ta đã biết ngô là loại cây nông nghiệp được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau và có diện tích thu hoạch lớn thứ hai tại Việt Nam sau lúa gạo Ngoài những giá trị dinh dưỡng và lợi ích kinh tế mà ngô mang lại như: hạt ngô được con người thu hoạch cho nhu cầu lương thực; thân, lá được sử dụng làm thức ăn gia súc; thì lõi ngô cũng mang lại nhiều lợi nhuận, và được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất Do lõi ngô có hàm lượng cellulose và lignin khá cao nên sau khi được thủy phân sẽ cho ra các chất sản phẩm

có khả năng ứng dụng cao

Cho đến nay, chôn lấp vẫn là biện pháp xử lý chất thải rắn phổ biến đối với nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam Ưu điểm chính của chôn lấp là ít tốn kém và có thể xử lý được nhiều loại chất thải rắn khác nhau Tuy nhiên hình thức chôn lấp lại gây gây

ra những hình thức ô nhiễm khác như ô nhiễm nước, mùi hôi, côn trùng, ruồi… Ngoài ra, trong quá đô thị hóa như hiện nay, quỹ đất ngày càng thu hẹp, dẫn đến khó khan trong việc lựa chọn vị trí làm bãi chôn lấp

Vì vậy, áp dụng một số biện pháp xử lý rác khác song song với chôn lấp là một nhu cầu rất thiết thực Công nghệ đốt chất thải rắn, một trong những công nghệ thay thế, ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi đặc biệt với loại hình chất thải rắn công nghiệp Công nghệ đốt chất thải rắn sẽ ít tốn kém hơn nếu đi kèm với biện pháp khai thác tận dụng năng lượng phát sinh trong quá trình đốt

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT FURFURAL TỪ LÕI NGÔ

1.1.1 Giới thiệu về Furfural

Furfural là một aldehyde dị vòng, có công thức hóa học OC4H3CHO và công thức phân tử của nó là C5H4O2 Ngoài ra, furfural hay còn có tên gọi là furfurol, 2 - furandehyde, fural, 2 – furancacbonal, furol, là andehyde đơn giản nhất của dãy furan Nó là chất lỏng không màu có mùi hạnh nhân, ngoài ra có một số tài liệu khác lại nói là furfural có mùi như mùi bánh mì đen mới làm [1]

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của furfural [1]

Furfural là một hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ nhiều loại sản phẩm phụ nông nghiệp, bao gồm cả lõi ngô, yến mạch, cám lúa mì và mùn cưa, … hay là sản phẩm của quá trình phân giải pentosane, polysaccharide từ nhiều loại phế thải thực vật có thớ, sợi như lõi ngô, bã mía, gỗ, cỏ rác, … Tên furfural xuất phát từ tiếng Latin là từ “furfur”, có nghĩa là ngũ cốc, cám trong khi _ol ở cuối có nghĩa là dầu [2]

Furfural được phát hiện vào năm 1821 bởi nhà hóa học người Đức Johann Wolfgang Dobereiner khi chưng cất cám với axit sunfuric Năm 1840, nhà hóa học người Scotland John Stenhouse đã phát hiện ra rằng các chất tương tự furfural có thể được tạo ra bằng cách chưng cất nhiều loại vật liệu trồng trọt, bao gồm ngô, yến mạch, cám và mùn cưa… với dung dịch axit sulfuric, và ông cũng xác định được công thức thực nghiệm của nó là

C5H4O2 Trong năm 1845, với sự khám phá ra chức aldehyde trong phân tử, nó được đặt tên là Furfural (al đối với aldehyde) Mãi đến năm 1901, nhà hóa học Đức Carl Harries đã suy luận ra cấu trúc Furfural

Năm 1922, Công ty Quaker Oats bắt đầu sản xuất hàng loạt từ vỏ yến mạch Ngày nay, furfural vẫn được sản xuất từ các sản phẩm phụ nông nghiệp như bã mía và lõi ngô Các quốc gia chính sản xuất furfural ngày nay là Cộng hòa Dominican, Nam Phi và Trung Quốc…

Tính chất vật lý:

Furfural dạng tinh khiết là chất lỏng không màu hay mày vàng nhạt, màu sẫm nhanh

và quánh lại dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt, không khí và axit vô cơ Loại pha chế thông thường đều luôn có màu nâu Có mùi đặc trưng (mùi hạnh nhân hay mùi bánh mì đen mới làm) Furfural khi vừa mới chưng cất xong thì furfural là một chất lỏng không màu, có mùi hạnh nhân Trong không khí với sự có mặt của oxy đã làm cho hợp chất furfural có màu đục hơn so với lúc vừa chưng cất và làm cho hợp chất có tính chất ổn định với nhiệt Chỉ khi lên đến 230℃ thì furfural mới có những thay đổi tính chất vật lý mà có thế nhận biết được, đặc biệt là màu sắc Một số tính chất vật lý của furfural như:

Bảng 1.1 Tính chất vật lý của furfural

Tên IUPAC: Furan – 2 – carbaldehyde

Tên khác: Furfural, furan-2-carboxaldehyd, fural, furfuraldehyd, 2-furaldehyd, aldehyd pyromucic

Tỷ khối hơi so với không khí 3,3

Độ hòa tan trong nước ở 20℃ 83 g/L

Độ hòa tan trong methanol Methanol 12,02M

Ngoài ra furfural có thể tan tốt trong rượu etylic và ete Dễ bay hơi theo nước, tạo thành hỗn hợp nổ với không khí, giới hạn dưới 2,1% thể tích Để bảo quản furfural, đôi khi

người ta thêm một ít parandehyde làm cho mùi của furfural thay đổi hẳn dung dịch furfural chỉ có thể hòa tan được các hợp chất clorua kẽm và clorua sắt chứ không thể hòa tan được các hợp chất vô cơ khác [3]

Áp suất hơi của furfural phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ:

Bảng 1.2 Áp suất hơi của furfural phụ thuộc nhiệt độ [2]

Phản ứng ngưng tụ cannizaro với kiềm đặc tạo ra furfuryl alcol và furoat natri:

Phản ứng ngưng tụ với NaCN: furfural dime hóa thành furoin là hợp chất furan có tính chất tương tự beoin, sau đó hình thành furyl

Phản ứng ngưng tụ với ammoniac tạo thành nitro furamit

Furfural tác dụng với aniline khi có mặt axit clohydric, vong furan bị phá vỡ và tạo hợp chất có màu:

Furfural có thể bị halogen hóa hay bị nitrat hóa, dưới điều kiện kiểm tra cẩn thận để xảy ra phản ứng thay thế vào vị trí số 5: (X = Cl, Br, NO2, …)

Ví dụ như:

Furfural ngưng tụ thành những hợp chất chứa nhóm metylen hoạt động như là este cacboxylic béo, hợp chất nitril, và cho những hợp chất α, βeste, xeton, nitril không no

Hợp chất 5 – nitro furfural ngưng tụ với các hợp chất semicarbazid, thiosemicarbazid tạo thành các hợp chất semicarbazon và thiosemicarbazon:

Ứng dụng

Furfural được dùng để điều chế các dẫn xuất 5-intro furfural và 5-intro furfural diaxetat, furfuryl alcol, furfuryl amin, axit furoic, furan, tetra hydro furan, metyl furan, metyl tetrahydrofuran

Gốc aldehyde và vòng furan làm cho phân tử furfural có những tính chất nổi bật để

sử dụng như một dung môi chọn lọc Furfural có khả năng hình thành liên kết đôi phức tạp với các phân tử có chứa liên kết đôi, do đó được sử dụng trong công nghiệp để tách các chất thơm từ các loại dầu bôi trơn và nhiên liệu diesel hoặc các hợp chất không bão hòa từ dầu thực vật

Furfural là một chất chống cháy trong các sản phẩm nhựa và còn là tác nhân làm bay màu nhựa gỗ, không những vậy nó còn được dùng để chế tạo các chất dẻo họ furan Ngoài ra, nó còn có khả năng hòa tan trong nhựa, đặc biệt là dạng phenol-aldehyt để sản xuất compozit với cacbon bậc cao chịu được mài mòn, có thể dùng làm lốp xe và má phanh Furfurol hòa tan trong furfuryl alcol có thể sản xuất sợi thủy tinh tăng cường độ bền cho nhựa tổng hợp, làm cho nó bền với sự ăn mòn và chống cháy

Furfural được sử dụng như thuốc diệt nấm và giun tròn ở nồng độ tương đối thấp Lợi thế thêm nữa của chất hóa học nông nghiệp Furfural là chi phí thấp, an toàn, dễ dàng ứng dụng và tương đối ít độc đối với con người

Hầu hết furfural sản xuất trên thế giới được chuyển thành rượu furfuryl thông qua quá trình hydro hóa, được sử dụng cho sản xuất polyme và nhựa Hợp chất furan khác thu được từ Furfural gồm methylfuran và tetrahydrofuran Furfural và nhiều dẫn xuất của nó

có thể được dùng để tổng hợp vật liệu polymer mới dựa trên thành phần hóa học của vòng furan

1.1.2 Nguyên liệu lõi ngô

Furfural là một chất hóa học quan trọng trong nông nghiệp Nó được sản xuất từ nguồn sản phẩm nông nghiệp, ví dụ như những cây lương thực, thực phẩm có xơ, thớ, có rác hoặc những sản phẩm phụ như lõi bắp, vỏ của những cây bông, sợi, cây lúa mạch, hay

từ bã mía (bã của nguồn sản xuất đường ăn), từ gỗ

Hợp chất pentosane polysaccharide xylan và hợp chất arabinan là nguyên liệu chính của furfural mà phần lớn trong tự nhiên là xenlulose

Thành phần chủ yếu của hợp chất pentosane là xylan, xylan gồm chuỗi polysaccharid liên kết với D-xylopyranose Cùng với một lượng nhỏ arabinan là hợp chất gồm các nhánh polysaccharide 1,3 và polysaccharide 1,5 liên kết với α-L-arabinofuranozo thì thành phần xylan trong chất xơ khô của các loại cây là: chiếm 5 ÷ 30% trong ngũ cốc, rơm và các loại hạt, 15 ÷ 25% trong lá rụng, và 5 ÷ 15% trong gỗ tùng bách

β-Chỉ một vài hợp chất chứa pentosane được sử dụng để sản xuất furfural Những nguyên liệu thô khác để sản xuất furfural được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.3 Hàm lượng pentosane và sản lượng furfural trong nguyên liệu thô [4]

Giới thiệu chung lõi ngô

Ngô là cây nông nghiệp một lá mầm thuộc chi Zea, họ Poaceae Các bộ phận của cây ngô bao gồm: rễ, thân, lá, hoa và hạt, …

Hình 1.2 Cây ngô

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và cây hoa màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng

và hệ thống canh tác Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn

là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn Sản xuất ngô

cả nước qua các năm không ngừng tăng về diện tích, năng suất, sản lượng: năm 2001 tổng diện tích ngô là 730.000 ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm 2010, diện tích ngô

cả nước 1126,9 nghìn ha, năng suất 40,9 tạ/ha, sản lượng trên 4,6 triệu tấn Tuy vậy, cho đến nay sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu trên dưới 1 triệu tấn ngô hạt

Chính vì lượng sản xuất của ngô lớn như vậy nên lượng lõi ngô sau khi đã tuốt hạt ngô là rất lớn Lõi ngô sau khi loại ra một phần là làm chất đốt, một phần nhỏ là làm bột sản xuất nấm còn phần lớn là thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm, mất mỹ quan sinh thái Đây chính là một nguyên liệu tốt cho ta nghiên cứu và ứng dụng nó cho đời sống

Thành phần của lõi ngô

Lõi ngô về mặt hình thái thì ở phía ngoài được bao bọc bởi một lớp trấu ngô (chaff), phần lõi (pith) ở trung tâm xốp mềm và vòng gỗ (woody ring) cứng được hình thành ở giữa chúng có rất nhiều ứng dụng như làm nguyên liệu để sản xuất hóa chất furfural, sản xuất đường xylooligosacarit, làm thức ăn cho gia súc (mặc dù giá trị dinh dưỡng thấp), làm nguyên liệu cho vật liệu hấp thụ, nguyên liệu làm tẩu thuốc, sản xuất than

Thành phần chủ yếu của lõi ngô là cellulose, hemicellulose và lignin, nên rất khó bị

vi sinh vật phân hủy Lõi ngô được nghiên cứu cho thấy có khả năng điều chế, chiết suất thành furfural

Hình 1.3 Cấu trúc lõi ngô [7]

Hình 1.4 Thành phần hóa học của vi sợi cellulose [6]

Cellulose: Cellulose là polisacarit các mắt xíc -glucozơ [C6H7O2(OH)3]n nối với nhau bằng liên kết 1,4-glicozit tạo nên các vi sợi cellulose Phân tử khối của cellulose rất lớn, khoảng từ 10.000 đến 150.000𝜇 vi sợi cellulose có một lớp hemicellulose áo quanh gắn nó gắn kết với các vi sợi khác [6] Các mạch cellulose được liên kết với nhau nhờ liên kết hydro và liên kết Van Der Waals Do thiếu chuỗi bên hoặc chuỗi nhánh, cellulose là một polyme bán tinh thể, chứa cả pha tinh thể và pha vô định hình Liên kết hydro giữa các chuỗi cellulose và lực Van Der Waals giữa các phân tử glucozơ dẫn đến sự hình thành vùng tinh thể liên kết chặt chẽ với nhau Ngược lại, trong vùng vô định hình, cellulose liên kết không chặt chẽ với nhau nên dễ bị tấn công

Hemicellulose: Về cơ bản, hemicellulose là polisacarit giống cellulose, nhưng số lượng mắt xích nhỏ hơn Hemicellulose thường bao gồm nhiều loại mắt xích và có chứa các nhóm thế axetyl và metyl

Lignin: Lignin là loại polymer được tạo bởi các mắt xích phenylpropan Lignin giữ vai trò là chất kết nối giữa hemicellulose và cellulose [6]

Bảng 1.4 Thành phần hóa học trong lõi ngô

Ghi chú: 1: Tính dựa trên nguyên liệu thô và bằng 100% - % tro

2: Tính dựa trên nguyên liệu thô và không tro

3: Phần còn lại, bỏ qua tro

4: Dựa trên nguyên liệu thô, chưa kể tro

“Khác”: có thể bao gồm chất béo, nhựa, tinh bột, đường, pectin, protein… KPH: Không phát hiện

1.1.3 Quy trình sản xuất

Furfural được điều chế bằng phương pháp thủy phân các chế phẩm từ nông nghiệp như rơm, trấu, lõi ngô, … bằng cách sử dụng chất xúc tác (sulfuric, hydrochloric và photphoric,…) hoặc dưới áp suất và nhiệt độ lớn hơn 100℃ Thông thường quá trình thủy phân pentosan thành pentose với sự có mặt của xúc tác acid thường nhanh hơn quá trình

khử nước của pentose monomer thành furfural Do trong lõi ngô, trấu, rơm rạ, … có pentosan Các hợp chất pentosane (xylan) được hydro hóa thành những hợp chất pentose (xylose), rồi sau đó để hydrat hóa đồng thời đóng vòng thành furfural

Quy trình sản xuất furfural trong công nghiệp [7]:

Thuyết minh quy trình sản xuất:

Nguyên liệu được sấy khô đến độ ẩm khoảng 20% để để dễ dàng thực hiện quá trình tẩm acid sau này cũng như để tồn trữ đảm bảo nguồn nguyên liệu luôn đủ cung cấp cho quá trình khi đưa vào hoạt động Nguyên liệu sau khi sấy khô được đưa vào kho để dự trữ

Nguyên liệu trước khi vào thiết bị tẩm chất xúc tác được cho vào máy nghiền thô

để đạt kích thước vừa phải Nguyên liệu đạt độ ẩm cần thiết được đưa vào thiết bị tẩm acid dạng trục vít, tại đây nguyên liệu được trục vít vận chuyển từ đầu vào đến đầu ra của thiết

bị, trong quá trình di chuyển thì nguyên liệu được phun acid vào ở dạng sương, trộn đều, sau khi ra khỏi thiết bị tẩm acid, nguyên liệu được đem đi ủ trong thời gian 24 giờ để thuận lợi trong quá trình thủy phân Sau khi ủ, nguyên liệu được vận chuyển vào thiết bị thủy phân dạng trụ, hoạt động liên tục Ở đây nguyên liệu được cấp nhiệt độ Trong quá trình phản ứng thủy phân xảy ra, hơi nước cùng hơi Furfural, acid và một số chất khác theo đường dẫn ra khỏi thiết bị, được ngưng tụ rồi đưa vào thiết bị chưng cất

Bã thải sau khi thủy phân có màu nâu đen, ở dạng ẩm và khối lượng khoảng 60 – 70% so với nguyên liệu ban đầu, còn chứa một lượng acid, để loại bỏ lượng acid này ta rửa

bã bằng nước, phần nước sau khi rửa được thu gom lại để xử lý môi trường trước khi thải

ly cũng đóng góp vào sự xúc tác trong thiết bị phản ứng Quy trình sản xuất theo ROSENLEW có nhiều ưu điểm Quy trình được mô tả như hình 1.5

Hình 1.5 Quy trình sản xuất Furfural liên tục của ROSENLEW [5]

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI

Mục đích của việc xử lý chất thải là chuyển chất thải sang một dạng khác ít độc hại hơn, dễ kiểm soát hơn, chuyển chất thải thành chất khác có thể sử dụng có ích, giúp giảm thể tích hoặc khối lượng nhằm lưu giữ được nhiều hơn, lưu giữ tạm thời để chờ đợi công nghệ phù hợp Tùy theo công nghệ áp dụng, chi phí xử lý sẽ khác nhau Có công nghệ xử lý với chi phí thấp nhưng trong quá trình xử lý lại phát sinh ra ô nhiễm thứ cấp

Có công nghệ xử lý hiện đại, chi phí vận hành cao nhưng xử lý an toàn, không gây mùi, không phát sinh ô nhiễm thứ cấp Tuy nhiên, việc quản lý chất thải rắn làm sao cho hiệu quả, hạn chế phát sinh chất thải, tái sử dụng và tái chế chất thải

1.2.1 Phương pháp chôn lấp

Đổ rác thành đống hay bãi hở (open dump): Đây là phương pháp xử lý rác cổ

điển đã được loài người áp dụng từ lâu đời Hiện nay, các đô thị ở Việt Nam và một số nước khác vẫn còn đang áp dụng Đây là phương pháp rẻ tiền, đơn giản, dễ thực hiện nhất nhưng lại gây mất mỹ quan đô thị và có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh: Phương pháp này được nhiều đô thị trên thế giới áp

dụng trong quá trình xử lý rác Phương pháp xử lý này thích hợp nhất trong điều kiện khó khăn về vốn đầu tư nhưng lại có mặt bằng đủ lớn và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường

ít

Trong bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh, bên dưới thành đáy được phủ lớp chống thấm

có lắp đặt hệ thống ống thu nước rò rỉ và hệ thống thu khí thải từ bãi rác Nước rò rỉ sẽ được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn quy định

Bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh hoạt động bằng cách: Mỗi ngày trải một lớp mỏng rác, sau đó nén ép chúng lại bằng các loại xe cơ giới, tiếp tục trải lên một lớp đất mỏng

độ 25 cm Công việc này cứ tiếp tục đến khi bãi rác đầy

1.2.2 Phương pháp xử lý sinh học

Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học tạo phân compost vừa góp phần bảo

vệ môi trường, vừa tạo ra sản phẩm có giá trị

 Xử lý hiếu khí:

Là quá trình phân giải chất hữu cơ có sự hiện diện của oxy cho ra CO2, H2O và năng lượng Việc ủ rác với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy có thể được tiến hành ngay ở các hộ gia đình để bón phân cho vườn của mình

 Xử lý kỵ khí:

Là quá trình phân giải các chất hữu cơ không có mặt của oxy để tạo ra CO2, CH4

Ưu điểm: Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp với xử lý phân hầm cầu và phân gia

súc cho phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng cao

Nhược điểm:

 Thời gian phân hủy lâu hơn xử lý hiếu khí (từ 4 – 12 tháng)

 Các khí sinh ra là: H2S, NH3 gây mùi hôi khó chịu

 Xử lý kỵ khí kết hợp với hiếu khí:

Công nghệ này sử dụng cả hai phương pháp xử lý hiếu khí và kỵ khí Ưu điểm của phương pháp này là: không có lượng nước thải ra từ quá trình phân hủy hiếu khí, sử dụng nước rò rỉ trong quá trình ủ để lên men kỵ khí, vừa tạo được lượng phân bón phục

vụ nông nghiệp và tạo khí CH4 cung cấp nhiệt

1.2.3 Phương pháp nhiệt

Thiêu đốt là quá trình xử lý chất thải ở nhiệt độ cao Thiêu đốt ở nhiệt độ cao chất thải được xử lý triệt để, đảm bảo loại trừ các độc tính, có thể giảm thiểu thể tích rác đến 90-95% và tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn gây bệnh Phương pháp này đáp ứng tất cả các tiêu chí về tiêu hủy an toàn ngoại trừ việc phát thải ra các khí thải cần được xử lý nên đây có thể coi là phương pháp xử lý triệt để nhất so với các phương pháp xử lý chất thải rắn khác

Do chất thải được ôxy hoá nhiệt độ cao với sự có mặt của ôxy trong không khí nên các thành phần rác độc hại được chuyển hoá thành khí thải và các thành phần không cháy được tạo thành tro, xỉ Phương pháp này khá phổ biến trên thế giới hiện nay để xử

lý chất thải rắn nói chung và đặc biệt là đối với chất thải nguy hại công nghiệp

Xử lý chất thải bằng phương pháp thiêu đốt có ý nghĩa quan trọng là làm giảm thể tích tới mức nhỏ nhất cho khâu xử lý cuối cùng là đóng rắn hoặc tái sử dụng tro, xỉ

Phạm vi áp dụng

Phương pháp thiêu đốt thường được áp dụng cho các loại chất thải như sau:

 Chất thải độc hại về mặt sinh học;

 Chất thải không phân hủy sinh học;

 Chất thải có thể bốc hơi và do đó dễ phân tán;

 Chất thải có thể đốt cháy;

 Chất thải dung môi;

 Dầu thải, nhũ tương dầu và hỗn hợp dầu;

 Nhựa, cao su và mủ cao su;

 Chất thải rắn bị nhiễm khuẩn bởi các hóa chất độc hại

Ưu điểm:

 Khả năng tận dụng nhiệt cho lò hơi, lò sưởi hoặc các lò công nghiệp và phát điện;

 Xử lý được toàn bộ chất thải rắn mà không cần nhiều diện tích đất sử dụng làm bãi chôn lấp rác;

 Xử lý triệt để thành phần ô nhiễm, giảm tối đa thể tích;

 Chất thải được biến thành những chất trung gian có giá trị, có thể sử dụng để biến thành những vật liệu tái chế hoặc thu hồi năng lượng;

 Loại bỏ được nhiều chất độc hại;

Nhược điểm:

 Chi phí đầu tư và bảo trì cao so với các phương pháp khác;

 Khi vận hành đòi hỏi rác có nhiệt trị cao;

 Tác động thứ cấp tới môi trường do khí phát thải và phải xử lý tro sau khi đốt;

 Có thể gặp khó khăn khi có sự thay đổi về thành phần chất thải

Một số công nghệ xử lý bằng nhiệt

Kỹ thuật đốt thủ công dạng hở:

Kỹ thuật thiêu đốt rác thải dạng hở được sử dụng từ trước năm 1955 Chất thải được đổ đống trên mặt đất rồi đốt, không có các thiết bị hỗ trợ Hạn chế của phương pháp này là không an toàn, đốt không triệt để, tạo ra khói thải gây ô nhiễm môi trường

Kỹ thuật đốt nhiều cấp (nhiều buồng đốt):

Chất thải được đốt triệt để, khí thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn quy định Chất thải được đốt trong nhiều buồng đốt: sơ cấp và thứ cấp Tùy theo điều kiện sử dụng và khả năng của địa phương mà lựa chọn quy mô thích hợp

Lò đốt chất thải nhiều cấp còn được gọi là lò đốt nhiệt phân Chất thải được đưa vào buồng đốt sơ cấp và đốt ở nhiệt độ 350 – 600℃ Lượng không khí cấp vào từ 70 – 80% lượng không khí lý thuyết Khí thải sinh ra từ phản ứng cháy và hơi nước được dẫn đến buồng thứ cấp và đốt tiếp ở nhiệt độ 1100 – 1300℃ Lượng không khí cấp vào từ

110 – 120% lượng không khí lý thuyết Khí thải được dẫn qua thiết bị xử lý khí thải trước khi thải vào môi trường

Trong buồng đốt sơ cấp lượng không khí V, chỉ được cấp bằng 70 – 80% lượng không khí cần thiết Vo (theo tính toán lý thuyết) Nhiệt độ lò đốt kiểm soát từ 350 – 600℃, giai đoạn cuối cùng có thể nâng nhiệt độ cao hơn để đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ còn lại trong tro Khí thải sinh ra từ các phản ứng cháy gồm có hỗn hợp các khí cháy (khí gas) và hơi nước sẽ được dẫn lên buồng thứ cấp và khí gas sẽ được đốt tiếp trong buồng thứ cấp

Ở buồng thứ cấp lượng không khí được cung cấp dư để cháy hoàn toàn (thường vượt 110 – 130%) lượng không khí cần thiết Khí thải tiếp tục được làm sạch (khử bụi, trung hòa các thành phần khí thải có tính axít…) bằng các thiết bị xử lý trước khi thải ra môi trường Nhiệt độ làm việc ở buồng thứ cấp trên thường lớn hơn 1.000℃

Kỹ thuật đốt trong lò quay:

Lò đốt thùng quay là loại lò đốt chất thải tiên tiến có nhiều ưu điểm bởi quá trình đảo trộn chất thải tốt, đạt hiệu quả cao được sử dụng phổ biến ở các nước phát triển Lò gồm hai buồng đốt: sơ cấp và thứ cấp

Buồng đốt sơ cấp: Là một tầng quay với tốc độ điều chỉnh được, có nhiệm vụ đảo

trộn chất thải rắn trong quá trình cháy Lò đốt được đặt hơi dốc với độ nghiêng từ 5)/100, nhằm tăng thời gian cháy của chất thải và vận chuyển tự động tro ra khỏi lò đốt Phần đầu của lò đốt có lắp một béc phun dầu hoặc gas kèm quạt cung cấp cho quá trình đốt nhiên liệu nhằm đốt nóng cho hệ thống lò đốt Khi nhiệt độ lò đạt trên 800℃, thì chất thải rắn mới được đưa vào để đốt Giai đoạn đốt sơ cấp, nhiệt độ lò quay khống chế từ

(1-800 – 900℃, nếu chất thải cháy tạo đủ năng lượng giữ nhiệt độ này thì bộ đốt phun dầu, gas tự động ngắt Khi nhiệt độ thấp hơn 800℃ thì bộ đốt tự động làm việc trở lại

Buồng đốt thứ cấp (buồng đốt phụ): Đây là buồng đốt tĩnh, nhằm để đốt các sản

phẩm bay hơi, chưa cháy hết bay lên từ lò sơ cấp Nhiệt độ ở đây thường từ 950 – 1100℃ Thời gian lưu của khí thải qua buồng thứ cấp từ 1,5 – 2 giây Hàm lượng ôxy dư tối thiểu cho quá trình cháy là 6% Có các tấm hướng để khí thải vừa được thổi qua vùng lửa cháy của bộ phận đốt phun dầu vừa được xáo trộn mãnh liệt để cháy triệt để Khí thải sau đó được làm nguội và qua hệ thống xử lý trước khi qua ống khói thải ra môi trường

Hình 2.1 Thiết bị lò đốt thùng quay kết hợp xử lý khí

[Nguồn: Trung tâm Công nghệ Thực phẩm và Môi trường]

Kỹ thuật đốt trong lò đốt tầng sôi:

Đốt tầng tầng sôi bao gồm việc chất thải trước khi xử lý được đưa vào lò đốt tĩnh được lát một lớp gạch chịu lửa bên trong để làm việc với nhiệt độ cao, trong đó đổ đầy một lớp các chất đã được “lỏng hóa” nhờ khí nén ở mức cao gồm các chất trơ như cát silic, đá vôi, alumin và các vật liệu gốm Mặc dù ít được sử dụng rộng rãi trên thế giới nhưng biện pháp này đã được chứng minh là hoạt động rất linh hoạt, được nhiều nhà máy áp dụng để xử lý những nguồn rác thải có nhiều giá trị năng suất tỏa nhiệt khác nhau Tuy nhiên, khác với công nghệ đốt cả đống, chất thải rắn thô cần phải qua xử lý

sơ bộ trước đó để phân ra thành từng lô có cùng kích cỡ rồi mới chuyển vào trong lò đốt

Ngoài ra, lớp các chất đã được “lỏng hóa” này có tác dụng: nhận và giữ nhiệt cho

lò đốt, bổ sung nhiệt cho chất thải ướt Được gió thổi tung lên, xé tơi và xáo trộn chất thải rắn giúp quá trình cháy xảy ra dễ dàng hơn

Chất thải lỏng khi bơm vào lò sẽ dính bám lên mặt các hạt cát nóng đang bị xáo động nên sẽ bị đốt cháy, nước sẽ bị bay hơi hết

Quá trình đốt tầng sôi: Gió thổi mạnh vào dưới lớp vỉ đỡ có lỗ nên gió sẽ phân bố đều dưới đáy tháp làm lớp đệm cát cùng các phế liệu rắn, nhão đều được thổi tơi, tạo điều kiện cháy triệt để Khoang phía dưới tháp (trên vỉ phân bố gió), là khu vực cháy sơ cấp nhiệt độ buồng đốt từ 850-920℃, còn khoang phía trên phình to hơn là khu vực cháy

thứ cấp có nhiệt độ cháy cao hơn (990-1100℃) để đốt cháy hoàn toàn chất thải Hiệu suất buồng đốt có thể đạt trên 90%, không gây ô nhiễm môi trường do lượng khí phát thải ô nhiễm trong quá trình cháy thấp Đốt được phế liệu có độ ẩm và độ tro, lượng lưu huỳnh cao từ 30÷40% Quá trình đốt diễn ra liên tục, tạo nên khả năng tự động hóa cao Trong tháp sôi cần duy trì một lượng cát nhất định tạo một lớp đệm giữ nhiệt ổn định và

hỗ trợ cho quá trình sôi của lớp chất thải đưa vào đốt Khí thải sau đó được làm nguội và qua hệ thống trước khi qua ống khói thải ra môi trường

và hạn chế ô nhiễm môi trường

Phương án 1:

Nhiệt phân kết hợp khí hóa tầng sôi

Quy trình công nghệ:

Thuyết minh quy trình công nghệ:

Chất thải được nạp vào buồng nhiệt phân để tiến hành quá trình nhiệt phân Buồng nhiệt phân được gia nhiệt từ buồng đốt tầng sôi và gas (N2/O2) nhằm bổ sung và duy trình nhiệt độ nhiệt phân của chất thải trong buồng nhiệt phân từ 400- 550oC Dưới tác động của nhiệt, diễn ra quá trình phân hủy nhiệt các chất thải rắn và lỏng thành thể khí, trải qua các giai đoạn: bốc hơi nước – nhiệt phân – ôxy hóa một phần các chất cháy Khí cấp cho quá trình nhiệt phân chủ yếu là để đốt cháy nhiên liệu trong buồng và hòa trộn với một phần khí nhiệt phân trước khi chuyển sang buồng khí hóa tầng sôi

Sau khi nhiệt phân than (char) được đưa vào buồng lửa, tại đây quạt cấp 1 đưa oxy (hoặc không khí, hoặc không khí giàu oxy, hoặc oxy thuần, hơi nước hoặc hydro, nói chung gọi là chất khí hóa) phản ứng với than ở nhiệt độ cao chuyển nhiên liệu từ dạng rắn sang dạng nhiên liệu khí; nhiên liệu này được gọi chung là khí syngas với thành

Chất thải (lõi ngô)

Buồng nhiệt phân 400-550℃

Khí N2/O2

Buồng khí hóa tầng sôi, 900℃-1500℃

phần cháy được chủ yếu là CO, H2, CH4 gió được cấp vào làm nhiệm vụ tạo lớp sôi Tiếp đến quạt cấp 2 được cấp vào buồng lửa ở một độ cao nhất định cùng với tar và gas

từ buồng nhiệt phân để tạo quá trình đốt lại Các hạt than chuyển động lên xuống trong buồng lửa và cháy cùng với hệ thống gió luân chuyển giúp than chay hết, tránh hiện tượng đốt không hoàn toàn Và nhờ nhiệt độ cao thì nhiên liệu tạo xỉ và bụi giảm hơn 90% cùng trọng lượng nhẹ nên bay theo khói ra khỏi buồng lửa Tuy nhiên hỗn hợp này lại trải qua quá trình phân ly hạt than lắng lại và được đưa trở về buồng nhiệt phân nhằm cung cấp nhiệt và tiếp tục quá trình cháy cho đến khi cạn kiệt thì thôi

Phương án 2:

Nhiệt phân kết hợp đốt tầng sôi

Quy trình công nghệ:

Chất thải (lõi ngô)

Buồng nhiệt phân 400-550℃

Khí N2/kk

Buồng đốt tầng sôi 800℃

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý công nghệ đốt nhiệt phân tầng sôi tuần hoàn

Thuyết minh quy trình công nghệ:

Chất thải được nạp vào buồng nhiệt phân để tiến hành quá trình nhiệt phân Buồng nhiệt phân được gia nhiệt từ buồng đốt tầng sôi và gas (N2/O2) nhằm bổ sung và duy trình nhiệt độ nhiệt phân của chất thải trong buồng nhiệt phân từ 400- 550oC Dưới tác động của nhiệt, diễn ra quá trình phân hủy nhiệt các chất thải rắn và lỏng thành thể khí, trải qua các giai đoạn: bốc hơi nước – nhiệt phân – ôxy hóa một phần các chất cháy Khí cấp cho quá trình nhiệt phân chủ yếu là đốt cháy nhiên liệu trong buồng và hòa trộn với một phần khí nhiệt phân trước khi chuyển sang buồng đốt tầng sôi

Sau khi nhiệt phân than (char) được đưa vào buồng lửa, gió cấp 1 được cấp vào

từ phía dưới buồng đốt làm nhiệm vụ tạo lớp sôi Tiếp đến gió cấp 2 được cấp vào buồng lửa ở một độ cao nhất định cùng với tar và gas từ buồng nhiệt phân để tạo quá trình đốt lại Các hạt than chuyển động lên xuống trong buồng lửa và cháy cùng với hệ thống gió luân chuyển giúp than chay hết, tránh hiện tượng đốt không hoàn toàn

Khi cháy gần hết thì nhiên liệu tạo xỉ và bụi, có trọng lượng nhẹ nên bay theo khói ra khỏi buồng lửa Tuy nhiên hỗn hợp này lại trải qua quá trình phân ly hạt than

Lò đốt tầng

sôi

Lò nhiệt phân tầng sôi

Vật liệu mang nhiệt

Khí nhiệt phân

Vật liệu mang nhiệt +

charKhông khí

Khí thải

Tác nhân

Lõi ngô

Phát thải NOx, SOx thấp

lắng lại và được đưa trở về buồng nhiệt phân tiếp tục quá trình cháy cho đến khi cạn kiệt thì thôi

Bảng 1.5 Ưu và nhược của 2 phương pháp

Phương án 1  Quá trình truyền nhiệt

rất cao, nhiệt phân bố đồng đều

 Làm sạch đến 99% các tạp chất gây ô nhiễm

 Khí tổng hợp (syngas) sau quá trình có thể tái

sử dụng

 Chi phí đầu tư và vận hành cao so với các công nghệ nhiệt khác

 Kỹ sư vận hành cần có trình độ chuyên môn cao

Phương án 2  Tiết kiệm chi phí: so với

nhiều phương pháp xử lý rác thải tiên tiến khác

 giảm 80% lượng chất thải thải ra ngoài môi trường

 Dễ vận hành và thi công lắp đặt

 Tận dụng lại được nhiệt

từ khói lò

 Kỹ sư vận hành cần có trình độ chuyên môn cao

 Căn cứ vào điều kiện kinh tế- xã hội- tự nhiên của Việt Nam và quá trình sản xuất furfural thì lượng chất thải rắn cần xử lý phù hợp áp dụng phương pháp nhiệt bằng công nghệ nhiệt phân kết hợp đốt tầng sôi có tuần hoàn