Phương pháp mới để tính toán, thiết kế thiết bị tầng sôi quy mô thương mại cho phản ứng khí hóa than - phụ phẩm từ quá trình khí hóa viên nén sinh khối
Tóm tắt
Để thu hồi tối đa năng lượng, phương pháp thiết kế thiết bị khí hóa tầng sôi cho quá trình khí hóa than phụ phẩm đã được thiết lập dựa trên số liệu về động học của phản ứng khí hóa than phụ phẩm thu được từ thực nghiệm kết hợp với mô hình tính toán chiều cao lớp sôi theo thời gian lưu. Các thông số cơ bản của thiết bị tầng sôi cho phản ứng khí hóa than phụ phẩm thu được từ các nghiên cứu trước và các kết quả thu được khi sử dụng phương pháp đề xuất trong nghiên cứu ở lưu lượng dòng đầu vào bằng nhau là khá tương đồng. Tuy nhiên, phương pháp này không thích hợp để tính toán, thiết kế các thiết bị tầng sôi có đường kính trong nhỏ hơn 0,2 m. Đối với các thiết bị khí hóa ở quy mô pilot hay quy mô thực tế (có đường kính thiết bị lớn hơn 0,2 m) thì phương pháp này có thể tính toán, thiết kế các thông số cơ bản của thiết bị một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn so với các phương pháp trước đây trong khi độ chính xác của các thông số là tương đương. Thiết bị khí hóa đã được thiết kế với đường kính trong 1,22 m và tổng chiều cao 5,2 m. Năng lượng có ích thu được đạt 3.359,52 kW (gần 74,83%) với lưu lượng dòng than phụ phẩm đi vào thiết bị khí hóa là 500 kg/giờ trong điều kiện vận hành của thiết bị khí hóa ở 850 oC và áp suất khí quyển. Giá trị năng lượng thu được có thể sử dụng để phát điện, mở ra hướng mới trong việc tận dụng nguồn phụ phẩm thu được từ quá trình khí hóa sinh khối.
Các tài liệu tham khảo
J.J.Ramírez, J.D.Martínez, S.L.Petro. Basic design of a fluidized bed gasifier for rice husk on a pilot scale. Latin American Applied Research. 2007; 37(4): p. 299 - 306.
Harish Jagat Pant, V.K.Sharma, M.Vidya Kamudu, S.G.Prakash, S.Krishanamoorthy, G.Anandam, P.Seshubabu Rao, N.V.S.Ramani, Gursharan Singh, R.R.Sonde. Investigation of flow behaviour of coal particles in a pilotscale fluidized bed gasifier (FBG) using radiotracer technique. Applied Radiation and Isotopes. 2009; 67(9): p. 1609 - 1615.
Fudong Ju, Hanping Chen, Haiping Yang, Xianhua Wang, Shihong Zhang, Dechang Liu. Experimental study of a commercial circulated fluidized bed coal gasifier. Fuel Processing Technology. 2010; 91(8): p. 818 - 822.
Le Dinh Chien. Gasifi cation of biomass: An investigation of key challenges to advance acceptance of the technology. PhD thesis, University of Bath, United Kingdom. 2012.
Refgas. www.refgas-uk.com.
S.Septien, F.J.Escudero Sanz, S.Salvador, S.Valin. Steam gasification of char from wood chips fast pyrolysis: Development of a semi-empirical model for a fluidized bedreactor application. Biomass and Bioenergy. 2015; 77: p. 64 - 74.
Prabir Basu. Biomass gasification and pyrolysis: Practical design and theory. 2010.
CARBO Ceramics Inc. www.carboceramics.com.
D.Kunii, O.Levenspiel. Fluidization engineering (2nd edition). Butterworth-Heinemann. 1991.
Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất (Tập 1). Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
Byungho Song, Xueyan Zhu, Woongsig Moon, WonYang. Steam gasification of low rank coal chars in a thermobalance reactor and a fluidized bed reactor. 13th International Conference on Fluidization - New Paradigm in Fluidization Engineering, Gyeong-ju, Korea. 16 - 21 May, 2010.
Colomba Di Blasi. Combustion and gasification rates of lignocellulosic chars. Progress in Energy and Combustion Science. 2009; 35(2): p. 121 - 140.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.