intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa than trong thiết bị sấy công nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:134

Thêm vào BST
Báo xấu
36
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa than trong thiết bị sấy công nghiệp là bước nghiên cứu lý thuyết nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nhiên liệu than đá, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Ngoài việc đánh giá tổng quan một số quy trình khí hóa than đang được áp dụng trên thế giới hiện nay, đề tài cũng đề xuất tính toán (dạng pilot) ứng dụng quá trình khí hóa than trong các hệ thống sấy công nghiệp tại Việt Nam.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa than trong thiết bị sấy công nghiệp

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- LÊ THANH SƠN Lê Thanh Sơn KỸ THUẬT HÓA HỌC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA THAN TRONG THIẾT BỊ SẤY CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Kỹ thuật Hóa học Khóa 2009 Hà Nội – Năm 2012
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- Lê Thanh Sơn NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA THAN TRONG THIẾT BỊ SẤY CÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Kỹ thuật Hóa học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. VŨ HỒNG THÁI Hà Nội – Năm 2012
  3. MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................iv LỜI CẢM ƠN …………………………………………………………………..… v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU .................................. Error! Bookmark not defined. DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................... Error! Bookmark not defined. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................. Error! Bookmark not defined. MỞ ĐẦU ................................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHÍ HÓA THAN Error! Bookmark not defined. 1.1. Giới thiệu ......................................................... Error! Bookmark not defined. 1.2. Lịch sử phát triển của ngành khí hóa than ....... Error! Bookmark not defined. 1.2.1.Khí hoá than trên thế giới ........................ Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Hiện trạng sử dụng công nghệ hóa khí than của một số quốc gia trên thế giới ............................................................. Error! Bookmark not defined. 1.2.2.1. Khí hóa than ở Trung Quốc ............. Error! Bookmark not defined. 1.2.2.2. Khí hóa than ở Nam Phi .................. Error! Bookmark not defined. 1.2.2.3. Khí hóa than ở Ấn Độ ...................... Error! Bookmark not defined. 1.2.2.4. Khí hóa than ở Mỹ............................ Error! Bookmark not defined. 1.3. Hóa khí than tại Việt Nam ............................... Error! Bookmark not defined. 1.3.1. Tình hình nhiên liệu sử dụng tại Việt NamError! Bookmark not defined. 1.3.2. Ứng dụng công nghệ hóa khí than tại Việt NamError! Bookmark not defined. 1.4. Các vấn đề môi trường liên quan đến than và tầm quan trọng của hóa khí than .................................................................. Error! Bookmark not defined. 1.4.1. Các vấn đề môi trường liên quan đến thanError! Bookmark not defined. 1.4.1.1. Ảnh hưởng của việc khai thác than .. Error! Bookmark not defined. 1.4.1.2. Ảnh hưởng của việc đốt than ........... Error! Bookmark not defined. 1.4.2. Tầm quan trọng của hóa khí than ........... Error! Bookmark not defined. -i-
  4. 1.4.2.1. Về mặt lợi ích kinh tế ....................... Error! Bookmark not defined. 1.4.2.2. Về mặt môi trường ........................... Error! Bookmark not defined. 1.5. Một số quy trình khí hóa khí than được áp dụng trên thế giới hiện nay ... Error! Bookmark not defined. 1.5.1. Khí hóa than ở áp suất khí quyển ........... Error! Bookmark not defined. 1.5.2. Quy trình Koppers Totzek ....................... Error! Bookmark not defined. 1.5.3. Quy trình của Shell ................................. Error! Bookmark not defined. 1.5.4. Quy trình Texaco .................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH HÓA KHÍ THAN ... Error! Bookmark not defined. 2.1 Giới thiệu .......................................................... Error! Bookmark not defined. 2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình khí hóa than ....... Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Quá trình khí hóa nhiên liệu ................... Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Các loại khí than ...................................... Error! Bookmark not defined. 2.2.2.1 Quá trình tạo khí than khô ................ Error! Bookmark not defined. 2.2.2.2 Quá trình tạo khí than ướt dùng hơi nướcError! Bookmark not defined. 2.2.2.3 Sản xuất khí than ướt dùng hơi nước và oxyError! Bookmark not defined. 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khí hóa thanError! Bookmark not defined. 2.2.3.1 Ảnh hưởng của áp suất ..................... Error! Bookmark not defined. 2.2.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ .................... Error! Bookmark not defined. 2.2.3.3 Ảnh hưởng của nhiên liệu ................. Error! Bookmark not defined. 2.3 Các kiểu công nghệ khí hóa than ...................... Error! Bookmark not defined. 2.3.1 Khí hóa than tầng cố định ....................... Error! Bookmark not defined. 2.3.1.1 Các phương pháp khí hóa theo kiểu tầng cố địnhError! Bookmark not defined. - ii -
  5. 2.3.1.2 Giới thiệu cấu trúc một số lò khí hóa kiểu tầng cố định ............ Error! Bookmark not defined. 2.3.1.3 Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa tầng cố địnhError! Bookmark not defined. 2.3.2 Khí hóa than kiểu tầng sôi ....................... Error! Bookmark not defined. 2.3.2.1 Nguyên lý khí hóa than kiểu tầng sôi Error! Bookmark not defined. 2.3.2.2 Giới thiệu cấu trúc một số lò khí hóa kiểu tầng sôiError! Bookmark not defined. 2.3.2.3 Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa than kiểu tầng sôi.......... Error! Bookmark not defined. 2.3.3 Khí hóa than dòng lôi cuốn .................. Error! Bookmark not defined. 2.3.3.1 Nguyên lý khí hóa than dòng lôi cuốnError! Bookmark not defined. 2.3.3.2 Giới thiệu cấu trúc mốt số lò khí hóa kiểu dòng lôi cuốn .......... Error! Bookmark not defined. 2.3.3.3 Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa dòng lôi cuốn ................ Error! Bookmark not defined. LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... v  LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................vi  LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... v  LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................vi  LỜI CAM ĐOAN .....................................................................................................iv  LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ v  KẾT LUẬN …………………………………………………………………….. Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................... Error! Bookmark not defined. - iii -
  6. LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Hóa học với đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa than trong thiết bị sấy công nghiệp” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của TS. Vũ Hồng Thái – Bộ môn Máy và Thiết bị Công nghiệp Hóa chất, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin cam đoan, luận văn không sao chép nội dung từ bất kỳ một luận văn thạc sỹ hoặc luận án tiến sỹ nào khác. Hà Nội, ngày 26 tháng 03 năm 2012 Người viết Lê Thanh Sơn - iv -
  7. LỜI CẢM ƠN XW Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Hồng Thái, Bộ môn Máy và Thiết bị Công nghiệp Hóa chất đã tận tình hướng dẫn về chuyên môn, phương pháp nghiên cứu và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Xin gửi lời trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo Sau đại học và các thầy, cô giáo Viện Kỹ thuật Hóa học - Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình dạy dỗ, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành các nội dung học tập và thực hiện đề tài thuận lợi. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, và các bạn cùng lớp Cao học Kỹ thuật Hóa học 2009 - 2011 đã giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian học tập và quá trình làm luận văn. Hà Nội, ngày 26 tháng 3 năm 2012 -v-
  8. Danh mục các ký hiệu DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Latin a [kcal/m2.độ] Hệ số cấp nhiệt b [kg/m2.h] Cường độ khí hóa hệ thống hóa khí B [kg/h] Suất tiêu hao nhiên liệu Chh [kJ/kg.độ] Nhiệt dung riêng của không khí ẩm Cp1 [kJ/kg.độ] Nhiệt dung riêng của không khí lạnh ở nhiệt độ 300C Cp2 [kJ/kg.độ] Nhiệt dung riêng của không khí nóng ở nhiệt độ 3000C d [mm] Kích thước hạt than d1 [mm] Đường kính trong lò d2 [mm] Đường kính ngoài lò dáo nước [m] Đường kính ngoài áo nước đã bọc cách nhiệt dc2 [mm] Đường kính lớp cách nhiệt dh [mm] Đường kính trung bình của hạt than dM [Kg/kg] Độ chứa hơi của hỗn hợp dmmâm [m] Đường kính mâm quay dmũ [mm] Đường kính mũ gió của ghi lò dth [m] Đường kính tới hạn Ef [V/cm] Lực điện trường F [m2] Diện tích trao đổi nhiệt f [Hz] Tần số bức xạ g [m/s2] Gia tốc trọng trường G [kg/h] Khối lượng sản phẩm sấy G1 [kg/s] Lưu lượng khí chuyển động trong ống Gh [kg/h] Lượng hơi nước gh [kg/kgnl] Lượng hơi nước cần dùng để hóa khí một kilôgam viii
  9. Danh mục các ký hiệu than gi [%] Phần trăm khối lượng của cấu tử i trong hỗn hợp Khối lượng vật liệu sấy tính theo khối lượng khô tuyệt Gk [kg/h] đối Gkk [kg/kgnl] Khối lượng không khí cần để hóa khí cho 1 kg than Chuẩn số Grpakov (đặc trưng cho cường độ đối lưu Gr - tự nhiên) H [mm] Chiều cao lò 2 h [N/m ] Trở lực của lớp than trong lò khí hoá hcuc [m H2O] Tổn thất áp suất qua lớp hạt hmũ [mm] Chiều cao mũ gió Ht [m] Chiều cao lớp liệu Ht [N/m2] Áp suất thực tế yêu cầu ih [KJ/kg] Entapi của hơi IM [kJ/kg] Nhiệt lượng riêng của hỗn hợp K [W/m2độ] Hệ số truyền nhiệt của thiết bị kd [W/m.K] Độ dẫn nhiệt của lớp khô Kt [kg/m.s.độ] Hệ số dẫn nhiệt ẩm Hệ số dẫn ẩm, phụ thuộc vào lực liên kết ẩm trong vật Kw [m2/s] liệu sấy và tính chất của vật liệu kw [kg/m2.h] Hệ số chuyển khối L [kg/h] Khối lượng không khí khô m [kg/h] Năng suất các dạng vật chất qua máy sấy N [kW] Công suất động cơ Nun - Hệ số Nuyxen của nước P [Pa] Áp suất Pa [Pa] Áp suất không khí tại nơi đặt quạt PB [N/m2] Áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí Phn [Pa] Áp suất riêng phần của hơi nước ix
  10. Danh mục các ký hiệu Pi [Pa] Áp suất riêng phần của hơi nước Pk [Pa] Áp suất riêng phần của không khí khô Áp suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt vật liệu PM [N/m2] sấy Pr - Hằng số Prant Ps [Pa] Áp suất riêng phần của hơi nước ở bề mặt q [W/m] Nhiệt lượng mà lò khí hóa cấp cho nước Qdv [kJ/kgnl] Nhiệt lượng cấp cho lò hóa khí Qhn [kcal/kgnl] Nhiệt lượng do hơi nước mang vào lò khí hóa Qkk [kJ/kg] Nhiệt lượng do không khí mang vào lò hóa khí Qnl [kcal/kgnl] Nhiệt lượng do than mang vào qαk [W/m] Nhiệt lượng mà khí truyền cho vách thiết bị R [m.độ/W] Nhiệt trở toàn phần r [kg/N.s] Hệ số bốc hơi R1 [m] Bán kính ngoài của thiết bị hóa khí R2 [m] Bán kính trong của áo nước R3 [m] Bán kính ngoài của áo nước Re - Chuẩn Râynôn Ri [%] Thành phần thể tích của khí thành phần Rα2 [m.độ/W] Nhiệt trở cấp nhiệt ra môi trường td [s] Thời gian sấy ti [0C] Nhiệt độ tại bề mặt thăng hoa Tk [0K] Nhiệt độ của khí lò tK [0C] Nhiệt độ của không khí sấy tkt [0C] Nhiệt độ khí ts [0C] Nhiệt độ của sản phẩm sấy Tw [0K] Nhiệt độ của vách u1 [kg/m2.s] Vận tốc sấy x
  11. Danh mục các ký hiệu Vo [m3/h] Không khí lý thuyết Vchkk [m3/h] Lượng không khí chung cần cung cấp cho lò Vk [kg/kgnl] Thể tích không khí cần để hóa khí 1 kg nhiên liệu Vkk [kg/kgnl] Thể tích không khí cần để hóa khí 1kg nhiên liệu w [%] Độ ẩm tương đối của nguyên liệu ẩm W [kg/h] Khối lượng ẩm của sản phẩm sấy [kg/kg chất Wcb Độ ẩm cân bằng của sản phẩm sấy khô] Wgió [m/s] Tốc độ gió X [Kg/kg] Độ ẩm tuyệt đối [kg hơi] X Độ ẩm của không khí [nước/kg] x [m] Chiều dày của sản phẩm yk [N/m³] Trọng lượng riêng của khí yt [N/m³] Trọng lượng riêng của than ∆t [0C] Độ chênh nhiệt độ trung bình Ký hiệu Hi Lạp α [W/m2.K] Hệ số cấp nhiệt β [1/K] Hệ số nở nhiệt δ [mm] Chiều dày vật liệu chế tạo lò, δ0 [W/m2 K4] Hằng số bức xạ của vật đen tuyệt đối ε - Độ xốp của lớp vật liệu λ [W/m.K] Hệ số dẩn nhiệt của khí λ0 [µm] Bước sóng λs [J/kg] Ẩn nhiệt thăng hoa λv [W/m.K] Hệ số dẫn nhiệt của vách xi
  12. Danh mục các ký hiệu µ0 [N.s/m2] Là độ nhớt của chất khí ở nhiệt độ 3000C Là kilomol của khí lý tưởng (có trị số bằng phân tử µi - lượng) ϕ [%] Độ ẩm tương đối ν [m2/s] Độ nhớt động học của khí lò ν1 [m2/s] Độ nhớt động học của hỗn hợp khí ξcuc - Hệ số trở lực cục bộ của lớp hạt ρ [kg/m3] Khối lượng riêng ρhh [kg/m3] Khối lượng riêng của không khí ẩm ρk , ρkk [kg/m3] Khối lượng riêng không khí ρo [kg/m3] Khối lượng riêng của không khí σ2 [mm] Chiều dày lớp cách nhiệt ω [m/s] Tốc độ gió khí trong lò rỗng xii
  13. Danh mục các bảng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 So sánh một số nhiên liệu và giá thành sản xuất nhiệt 10 Bảng 1.2 Thông số đặc trưng của khí hoá lỏng (LPG) và khí than 14 (KT) Bảng 2.1 Thành phần khí than khô đi từ than cốc và than nâu 20 Bảng 2.2 Sự biến đổi thành phần khí than ướt theo thời gian thổi gió 23 lạnh Bảng 2.3 Sự thay đổi thành phần khí ở các pha 24 Bảng 2.4 Thành phần khí than ướt từ than antraxit 24 Bảng 2.5 Thành phần khí than khi nồng độ ôxy trong gió khô thay đổi 27 Bảng 2.6 So sánh thành phần khí sản phẩm của hai phương pháp tháo 28 xỉ lỏng và rắn, nguyên liệu là than đá bán cốc Bảng 2.7 Cường độ khí hoá than theo áp suất khí hoá 28 Bảng 3.1 Đặc tính than dùng khí hóa 53 Bảng 3.2 Thành phần khí than 53 Bảng 3.3 Các thông số cơ bản của hệ thống hóa khí 54 Bảng 3.5 Thông số kết cấu lò 55 Bảng 3.4 Kết quả tính toán buồng hóa khí công suất 350000 kcal/h 55 Bảng 3.6 Bảng kết quả tính toán các bộ phận của lò khí hóa 68 Bảng 4.1 So sánh các hình thức chuyển động khác nhau của tác nhân 100 sấy xiii
  14. Danh mục các hình vẽ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 So sánh chi phí nhiên liệu 11 Hình 2.1 Quá trình hóa khí than trong lò khí hóa 17 Hình 2.2 Sơ đồ chế tạo khí than ướt theo phương pháp liên tục 24 Sự thay đổi thành phần khí tổng hợp khi áp suất thay đổi Hình 2.3 30 ứng với nhiệt độ 1000oC Thay đổi thành phần khí tổng hợp khi nhiệt độ thay đổi với Hình 2.4 31 áp suất 30bar Ảnh hưởng của chiều cao và độ ẩm của nhiên liệu đến quá Hình 2.5 32 trình khí hóa Hình 2.6 Quá trình khí hóa nghịch 36 Hình 2.7 Biến thiên nhiệt độ và thành phần khí theo chiều cao lò 37 Hình 2.8 Quá trình khí hóa thuận do bức xạ và dẫn nhiệt 39 Hình 2.9 Lò khí hóa than tầng cố định vỉ quay 41 Hình 2.10 Quá trình khí hóa kiểu tầng sôi 43 Hình 2.11 Lò lớp sôi Winkler (áp suất thường) 44 Hình 2.12 Lò lớp sôi Winkler không có vỉ phân phối khí 45 Hình 2.13 Quá trình khí hóa kiểu dòng lôi cuốn 47 Hình 2.14 Cấu tạo của loại lò của Đức và dây chuyền công nghệ 48 Hình 2.15 Dây chuyền công nghệ 49 Hình 2.16 Cấu tạo lò Shell - Coppers làm việc ở áp suất cao 50 Hình 2.17 Dây chuyền công nghệ Texaco 50 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí hóa than tầng cố định kiểu Hình 3.1 52 ngược chiều Hình 3.2 Sơ đồ biểu diễn sự cân bằng 54 Hình 3.3 Cấu tạo ghi lò 70 Hình 3.4 Hệ thống gàu tải 71 Hình 3.5 Cơ cấu cấp than 71 - xiv -
  15. Danh mục các hình vẽ Hình 3.6 Bộ sấy không khí 73 Hình 3.7 Cấu tạo của bộ sấy không khí 81 Hình 3.8 Cấu tạo xyclôn đơn 86 Hình 4.1 Biểu đồ i – X của không khí ẩm 89 Sơ đồ máy sấy 1 cấp và biểu diễn của quá trình sấy trên đồ Hình 4.2 89 thị i-X Sơ đồ máy sấy nhiều cấp và biểu diễn của quá trình sấy trên Hình 4.3 90 đồ thị i-X Sơ đồ máy sấy tuần hoàn và biểu diễn quá trình sấy trên đồ Hình 4.4 91 thị i-X Hình 4.5a Đường cong sấy W=f(T) 93 Hình 4.5b Đường cong vận tốc sấy 93 Hình 4.6 Sơ đồ hệ thống sấy đối lưu 96 Hình 4.7 Hệ thống sấy hầm 98 Hình 4.8 Hệ thống sấy băng tải 98 Hình 4.9 Hệ thống sấy buồng 99 Hình 4.10 Hệ thống sấy thùng quay 99 Hình 4.11 Hệ thống sấy khí động 100 Hình 4.12 Hệ thống sấy tầng sôi 101 Hình 4.13 Hệ thống sấy phun 101 Hình 4.14 Sơ đồ thiết bị sấy tang trống trục đơn 102 Hình 4.15 Sơ đồ thiết bị sấy tang trống trục kép 102 Hình 4.16 Sơ đồ thiết bị sấy băng chuyền chân không 103 Hình 4.17 Sơ đồ cấu tạo hầm sấy thăng hoa 103 Hình 4.18 Thang sóng điện trường 104 Hình 5.1 Lò khí hóa than cho khí than đi gia nhiệt thiết bị sấy 107 Hình 5.2 Biểu đồ sấy lý thuyết có bổ sung nhiệt 108 Hình 5.3 Biểu đồ sấy lý thuyết có đốt nóng không khí giữa chừng 111 Hình 5.4 Biểu đồ sấy có tuần hoàn khí thải 113 - xv -
  16. Danh mục các hình vẽ - xvi -
  17. Chương 1-Tổng quan về khí hóa than MỞ ĐẦU Trong suốt mấy thập kỷ vừa qua, dầu mỏ và khí đốt trở thành nguồn năng lượng chủ yếu cho công nghiệp chế biến dầu mỏ, công nghiệp hoá chất, công nghiệp điện năng và ngành công nghiệp dùng dầu làm nhiên liệu. Đến năm 2000 con người đứng trước tình trạng thiếu hụt nguồn năng lượng, các mỏ dầu, mỏ khí có nguy cơ bị cạn kiệt dần. Lúc này, than đá-nguồn năng lượng hoá thạch bắt đầu được con người quan tâm. Trước bối cảnh giá xăng dầu đang ở mức cao kỷ lục, ngành điện đang có kế hoạch tăng giá, giá các nguyên liệu đầu vào cũng đang gia tăng một cách chúng mặt thì việc tìm ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng là một trong những quan tâm hàng đầu của các doanh nghiệp, không chỉ nhằm giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành, nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm mà còn tận dụng được nguồn tài nguyên than sẵn có trong nước. Công nghệ khí hoá than đang áp dụng rộng rãi trong các ngành luyện kim, công nghiệp nhẹ và công nghiệp vật liệu xây dựng. Khí than là nguồn năng lượng bổ sung cho công nghiệp khí đốt thế giới và Việt Nam, cung cấp nguyên liệu cho tổng hợp hoá học (tổng hợp NH3, metan, cacbua hydro, hydrocacbon bậc cao, metanol, rượu bậc cao,…) Các nguồn năng lượng tái tạo như: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, địa nhiệt, năng lượng biển… trong những năm gần đây người ta đã nghiên cứu ứng dụng khá nhiều, nhưng hiệu suất của các thiết bị này còn rất thấp, chưa thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng năng lượng hiện nay. Trong khi đó nguồn nhiên liệu hoá thạch than đá với trữ lượng còn rất lớn và phân bố rộng khắp trên toàn cầu. Vì vậy, để giải quyết vấn đề năng lượng hiện nay và trong tương lai thì việc sử dụng than đá vẫn là một trong các giải pháp có ưu thế. Vấn đề là nguồn nhiên liệu này nếu sử dụng theo lối truyền thống thì nó phát thải rất lớn gây ảnh hưởng đến môi trường. Trong những năm gần đây, người ta đã ứng dụng nhiều phương pháp đốt và chuyển nhiên liệu than thành các dạng nhiên liệu khác rất có hiệu quả, giảm thiểu được nguồn khí thải gây ô nhiểm môi trường, như chuyển than đá thành nhiên liệu lỏng, rửa than...và đặc biệt là khí hoá than đá. -1-
  18. Chương 1-Tổng quan về khí hóa than Khí hoá than đá là một phương pháp để chuyển than đá thành khí đốt hoặc dùng làm nguyên liệu tổng hợp hóa chất. Phương pháp này đã được ứng dụng nhiều trong những năm gần đầy. Đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa than trong thiết bị sấy công nghiệp là bước nghiên cứu lý thuyết nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nhiên liệu than đá, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Ngoài việc đánh giá tổng quan một số quy trình khí hóa than đang được áp dụng trên thế giới hiện nay, đề tài cũng đề xuất tính toán (dạng pilot) ứng dụng quá trình khí hóa than trong các hệ thống sấy công nghiệp tại Việt nam. Cấu trúc của luận văn bao gồm: Chương 1: Tổng quan về khí hóa than Chương 2: Cơ sở lý thuyết của quá trình hóa khí than Chương 3: Tính toán thiết bị trong công nghệ khí hóa than Chương 4: Cơ sở lý thuyết hệ thống sấy công nghiệp Chương 5: Ứng dụng khí hóa than vào một số các phương thức sấy -2-
  19. Chương 1-Tổng quan về khí hóa than CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHÍ HÓA THAN 1.1. Giới thiệu Công nghệ khí hoá than là công nghệ sản xuất khí đốt, dùng tác nhân khí hóa phản ứng với than ở nhiệt độ cao chuyển hóa nhiên liệu từ dạng rắn sang nhiên liệu dạng khí. Tác nhân khí hóa ở đây có thể là không khí, hoặc oxy thuần, hoặc hỗn hợp không khí-hơi nước, hoặc hỗn hợp oxy-hơi nước, hoặc hydro. Công nghệ khí hóa than đã có từ lâu và hiện nay đã và đang được phát triển ở nhiều quốc gia. 1.2. Lịch sử phát triển của ngành khí hóa than 1.2.1.Khí hoá than trên thế giới [17] Công nghệ hoá khí than đã có một lịch sử lâu đời từng trải qua những thời kì phát triển và suy giảm. Khí đốt từ than đã thu được lần đầu tiên vào năm 1792 ở Merdok nước Anh, lúc đó khí đốt được xem là sản phẩm đi kèm khi sản xuất "dầu trong" từ than. Vào những năm 50 của thế kỷ XIX, đã có các nhà máy sản xuất khí từ than trong các thành phố lớn và vừa ở các nước châu Âu và bắc Mỹ đi vào hoạt động để cung cấp khí đốt cho dân thành phố dùng cho các mục đích sưởi ấm, sinh hoạt và chiếu sáng. Lúc này, chính là thời kỳ "thế kỷ vàng" của công nghệ hoá khí than. Đến đầu năm 1960, khai thác dầu mỏ ở cận đông và tây Xibir với giá rẻ hơn khí sản xuất từ than, đã làm cho ngành công nghiệp hoá khí than gần như bị loại bỏ, chỉ còn lại một ít vùng hiếm hoi như các nhà máy hoá khí than ở Nam Phi do vùng này bị cấm mua dầu mỏ và vùng này đã trở thành vùng công nghiệp hoá khí than đầu tiên của thế giới tồn tại cùng dầu mỏ. Nhưng đến năm 1972, cuộc "khủng hoảng năng lượng thế giới bùng nổ", giá dầu mỏ đột nhiên tăng vọt từ 5 -7 USD/thùng lên 24USD/thùng. Cuộc khủng hoảng lần này đã mang đến cho thế giới một bài học hết sức quan trọng về tài nguyên năng lượng, đó là sự hạn chế về trữ lượng và sự phân bố không đồng đều của nguyên liệu cacbua hydro và khả năng cạn kiệt của chúng. Trong khi trữ lượng của các khoáng sản rắn cháy như các loại than, đá phiến chứa dầu, cát bitum… lại phân bố khá đồng đều, trữ lượng khá phong phú với thời gian cạn kiệt của chúng được đánh giá là còn tới nhiều trăm năm nữa. Chính cuộc khủng hoảng đó đã có tác dụng lớn, làm cho ý -3-
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2