1
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP-HCM
TRUNG TÂM THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
BÁO CÁO PHÂN TÍCH XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ
Chuyên đề:
HƯỚNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA TỪ TRẤU THẢI
ĐỂ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG NHIỆT SẤY NÔNG SẢN VÀ
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN PHỤC VỤ NHÀ MÁY XAY XÁT
QUY MÔ VỪA VÀ NHỎ
Biên soạn: Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ TP. HCM
Với sự cộng tác của:
TS. Bùi Trung Thành
Trung Tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ -
Máy công nghiệp_Trường đại học Công nghiệp
TP.HCM
TP. Hồ Chí Minh, 10/2015
2
MỤC LỤC
I. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG
NGHỆ KHÍ HÓA TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP (TRỌNG TÂM TỪ
TRẤU THẢI) ĐỂ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG NHIỆT, NĂNG LƢỢNG
ĐIỆN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM ................................................ 4
1. Giới thiệu về công nghệ khí hoá .................................................................... 4
2. Tình hình nghiên cứu ..................................................................................... 8
II. XU HƢỚNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA TỪ PHỤ PHẨM
NÔNG NGHIỆP TRÊN CƠ SỞ SỐ LIỆU SÁNG CHẾ QUỐC TẾ ............ 13
1. Tình hình đăng ký bảo hộ sáng chế về ứng dụng công nghệ khí hóa từ phụ
phẩm nông nghiệp theo thời gian ........................................................................ 13
2. Tình hình đăng ký bảo hộ sáng chế về ứng dụng công nghệ khí hóa từ phụ
phẩm nông nghiệp ở các quốc gia ....................................................................... 14
3. Các hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa từ phụ phẩm nông
nghiệp theo IPC: .................................................................................................. 17
III. GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NHÀ NƢỚC KC05.02/2012-2015 CỦA
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM........................................... 19
1. Tên đề tài : .................................................................................................... 19
2. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................... 20
3. Các nội dung nghiên cứu và giải quyết ........................................................ 20
4. Các thành phần chính của dây chuyền thiết bị gồm: ................................... 21
5. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 22
6. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 22
7. Danh mục các kết quả, sản phẩm KHCN đạt được...................................... 23
8. Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp. ................................ 28
9. Tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trường ........................................... 28
10. Địa chỉ ứng dụng kết quả nghiên cứu ....................................................... 29
11. Kết luận ..................................................................................................... 29
3
12. Kiến nghị ................................................................................................... 30
13. Một số vấn đề thảo luận ............................................................................ 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 32
4
HƢỚNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA TỪ TRẤU THẢI ĐỂ
SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG NHIỆT SẤY NÔNG SẢN VÀ NĂNG LƢỢNG
ĐIỆN PHỤC VỤ NHÀ MÁY XAY XÁT QUY MÔ VỪA VÀ NHỎ
**************************
I. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP (TRỌNG
TÂM TỪ TRẤU THẢI) ĐỂ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG NHIỆT, NĂNG
LƢỢNG ĐIỆN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM
1. Giới thiệu về công nghệ khí hoá
Công nghệ khí hóa từ nhiên liệu rắn và ứng dụng chúng để phục vụ cho đời
sống, sản xuất công nghiệp có từ thế kỷ 17. Kỹ thuật này hoá khí này giảm dần
và ngừng ngay sau Chiến Tranh Thế Giới II, vào thời điểm khi mà nhiên liệu
lỏng từ nguồn dầu mỏ được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên trước những cuộc
khủng hoảng của thế giới về dầu mỏ (năm 1970), công nghệ khí hóa lại được
phục hồi và phát triển mạnh mẽ, từng bước thay thế nhiên liệu hóa thạch, kỹ
thuật hóa khí trở nên hiện đại hơn, phục vụ được nhiều nhu cầu đời sống dân
sinh, phục vụ sản xuất công nghiệp dưới nhiều dạng năng lượng phức tạp hơn.
Ưu điểm của kỹ thuật này là cho phép chuyển đổi năng lượng để sử dụng
tiết kiệm bao gồm cả quy mô nhỏ.
Hệ thống thiết bị khí hóa cho phép biến đổi năng lượng dạng rắn thành
nhiên liệu khí. Thành phần chính của dây chuyền thiết bị gồm: bộ khí hóa, bộ
làm mát khí;bộ lọc, làm sạch khí và các tải sử dụng nhiên liệu khí. Khí tổng hợp
được hình thành bằng cách cho đốt cháy nhiên liệu rắn trong buồng đốt dưới
dạng cấp oxi không đủ (thường bằng cách kiểm soát dòng không khí vào bộ khí
hóa) để chuyển đổi nguyên liệu rắn thành trạng thái nhiên liệu khí có thể cháy
được. Kết quả của sự khí hóa là gas được tạo ra có chứa các thành phần chính là
CO, H2, CH4 và một vài loại khí trơ khác.
Theo tiến trình phát triển, trên thế giới hiện có 4 nguyên lý :
Lò có dòng khí đi từ dƣới lên
Đây là loại lò cổ điển và đơn giản nhất. Không khí được đưa vào buồng
hoá khí từ đáy của lò và đi ngược chiều với dòng nhiên liệu trong lò. Các hạt
nguyên liệu cháy chủ yếu ở phần đáy buồng đốt. Lò loại này được phân định rõ
ràng từng vùng: vùng cháy, vùng khử và vùng nhiệt phân. Gas được đưa ra
5
ngoài ở vị trí cao hơn. Tro hình thành từ quá trình cháy nhiên liệu rắn sẽ được
lấy ra ngoài từ đáy của buồng đốt hóa khí.
Hình Buồng đốt hóa khí có dòng khí từ dưới lên
1- Cửa cấp nhiên liệu; 2- Khí ra; 3- Vùng sấy; 4- Vùng chưng cất;
5- Vùng khử; 6- Đáy lò; 7- Ghi đỡ; 8- Vùng chứa tro;
9- Không khí vào; 10- Vùng cháy; 11- Nhiên liệu rắn;
Lò có dòng khí đi từ trên xuống
Đối với loại lò đốt loại này nhiên liệu rắn được nạp tại đỉnh buồng đốt,
không khí được đưa từ trên xuống còn gas được lấy ra ở đáy lò. Loại lò đốt khí
hoá này có hạn chế với các loại nhiên liệu rắn có độ ẩm cao, hàm lượng tro cao.
Gas sẽ được lấy từ phía đáy buồng đốt, như vậy nguyên liệu sinh khí và dòng
gas hình thành từ quá trình cháy không hoàn toàn sẽ di chuyển cùng hướng.
Hình Buồng đốt hóa khí có dòng khí từ trên xuống
1- Cửa cấp nhiên liệu; 2- Vùng sấy; 3- Vùng chưng cất; 4- Đáy lò;