Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu
sắc tới thầy hướng dẫn: PGS.TS Văn Đình Sơn Thọ người đã tận tình giúp đỡ và
tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ hữu
cơ hóa dầu-Viện kỹ thuật Hóa học-Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã trang bị
cho em những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập nghiên cứu để hoàn
thành tốt đồ án này.
Em cũng xin chân trọng cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Cương và các anh chị
trong xưởng Thiết Bị Áp Lực trường Đại học BKHN đã giúp đỡ và tạo điều kiện
cho em trong quá trình thực hiện đồ án.
Cuối cùng em xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân,
nhóm đề tài khí hóa, bạn bè đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện để em hoàn
thành đồ án này.
Do điều kiện nghiên cứu còn hạn chế, kiến thức còn chưa sâu, thời gian có
hạn nên đồ án này không tránh khỏi nhiều thiếu sót, em kính mong thầy cô góp ý
giúp đỡ để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày 03 tháng 07 năm 2013
SVTH: Lê Tuấn Linh
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 1
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC CÁC BẢNG 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 4
LỜI NÓI ĐẦU 5
PHẦN 1: TỔNG QUAN 7
I. Tổng quan về nhiên liệu sinh khối 7
I.1. Nhiên liệu sinh khối [1] 7

II.2.4. Phân tích thành phần sản phẩm khí 33
II.2.5. Đo tar 34
II.3. Phương pháp phân tích tính toán và xử lí số liệu 36
II.3.1. Công thức tính toán 36
I.3.2. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 39
III.2. Kết quả thí nghiệm với nhiên liệu viên nén mùn cưa 56
III.2.1. Thí nghiệm 7 56
III.2.2. Thí nghiệm 8 60
III. 3. Bảng tổng hợp kết quả chạy thực nghiệm 63
I.1. Sơ đồ hệ thống 65
I.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống 67
II. Kết quả và thảo luận 68
II.1. Kết quả chạy thí nghiệm với nhiên liệu than hoa 68
II.1.1. Thí nghiệm 9 68
II.1.2. Thí nghiệm 10 71
II.1.3. Thí nghiệm 11 73
II.2. Kết quả chạy thí nghiệm với nhiên liệu viên nén mùn cưa 77
II.2.1. Thí nghiệm 12 77
II.2. Thí nghiệm 13 80
II.3. Kết quả chạy thí nghiệm với nhiên liệu vỏ trấu 83
II.4. Bảng tổng hợp kết quả chạy thực nghiệm của hệ thống 30kg/h 86
II.5. Kết quả tính toán cho một số mô hình khí hóa downdraft 87
KẾT LUẬN 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO 92
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Nguồn năng lượng NLSK so với các nguồn năng lượng tái sinh khác 8
Hình 1.1. Công thức hóa học của xenlulozo 10
Hình 1.2. Các monome của Lignin 11
Với lợi thế một quốc gia nông nghiệp, Việt Nam có nguồn sinh khối lớn và đa dạng từ lúa, ngô,
mía, sắn, lạc, bã cà phê, võ hạt điều 12

nghệ mang lại hiệu quả cao.
Ở Việt Nam công nghệ khí hóa sinh khối vẫn còn khá mới mẻ. Việc sử dụng
công nghệ khí hóa sinh khối hiện nay chỉ dừng lại ở lĩnh vực cung cấp nhiệt cho
công nghiệp quy mô nhỏ và các hộ gia đình như: Thiết bị khí hóa trấu để cung cấp
nhiệt cho nung gốm sứ ở Đồng Tháp, An Giang và bếp khí hóa sinh khối hộ gia
đình do các doanh nghiệp chép mẫu hoặc nhập khẩu chủ yếu từ Trung Quốc vì vậy
khi sử dụng hiệu suất chưa cao, làm việc chưa ổn định.
Vì vậy em chọn đồ án “Nghiên cứu phát triển hệ thống khí hóa sinh khối
theo công nghệ downdraft” với mục đích:
- Làm chủ được công nghệ khí hóa sinh khối.
- Xem xét sự ảnh hưởng của các yếu tố: Chế độ vận hành, nhiên liệu.
- Phát triển, nâng cấp công suất hệ thống khí hóa.
- Tận dụng tối đa và hiệu quả nguồn sinh khối dồi dào, trữ lượng lớn ở các vùng
nông thôn và miền núi đang không được sử dụng đúng giá trị thực và lãng phí để
sản xuất khí tổng hợp cung cấp cho Tổng hợp Hữu cơ - Hóa dầu, bên cạnh đó là sản
xuất điện năng quy mô nhỏ nhờ nhiệt của của quá trình khí hóa sinh khối.
- Cung cấp điện năng tại chỗ cho một thôn, một xã, một khu vực, dựa vào trữ lượng
sinh khối sẵn có tại nơi đó. Giải quyết vấn đề thiếu điện năng vào cho những nơi
này, đảm bảo điện năng cả về nhu cầu lẫn kinh tế đem lại.
- Bên cạnh đó còn giải quyết vấn đề xử lý môi trường do nhiều nơi không sử dụng
đúng cách mà còn thải xuống sông ngòi hoặc đốt gây ô nhiểm không khí. Khí hóa
sinh khối góp phần bảo vệ môi trường tốt đẹp hơn.
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 5
Đồ án tốt nghiệp
Đồ án của em được chia làm 3 phần chính:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
Giới thiệu một cách tổng quan về nguyên liệu sinh khối, năng lượng sinh
khối, tiềm năng sinh khối và hiện trạng sử dụng sinh khối ở Việt Nam. Giới thiệu
chung về khí hóa sinh khối tầng cố định, các kiểu khí hóa tầng cố định, ưu nhược
điểm của từng công nghệ, hiện trạng sử dụng công nghệ khí hóa ở Việt Nam.

Sinh khối có hai dạng chính: Thứ nhất: Các loại phế thải nông nghiệp của
ngành lương thực thí dụ: Trấu, vỏ hạt điều, vỏ đậu phộng, rơm rạ, …v.v. Thứ hai:
Sinh khối gỗ: Có thể thu hoạch từ các khu vực trồng cây, thí dụ: Gỗ cây cao su, cây
điều, cây keo, bạch đàn …v.v.
NLSK có thể biến chất thải, phế phẩm của ngành nông, lâm nghiệp thành
nhiệt và năng lượng. Ngoài ra, năng lượng sinh khối có thể đóng góp đáng kể vào
mục tiêu chống thay đổi khí hậu do ưu điểm sinh khối là một loại chất đốt sạch hơn
so với các loại nhiên liệu hóa thạch do không chứa lưu huỳnh, chu trình cố định
CO
2
ngắn. Ngoài ra, các loại sinh khối có thể dự trữ, cung cấp loại nhiên liệu khô,
đồng nhất và chất lượng ổn định.
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 7
Đồ án tốt nghiệp
I.1.2. Vai trò của nhiên liệu sinh khối
Hiện nay, trên qui mô toàn cầu NLSK là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm
tới 14-15 % tổng năng lượng tiêu thụ. Ở các nước phát triển, sinh khối thường là
nguồn năng lượng lớn nhất, đóng góp khoảng 35% tổng số năng lượng. Từ sinh
khối, có thể sản xuất ra nhiên liệu khí cũng như nhiên liệu lỏng làm chất đốt hay
nhiên liệu cho động cơ. Vì vậy, lợi ích của nguồn năng lượng sinh khối là rất to lớn
nhưng bên cạnh đó chúng ta cũng cần phải lưu ý những khó khăn khi sử dụng
NLSK.
 Lợi ích
• Lợi ích kinh tế
Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển năng lượng
sinh khối, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động (sản xuất, thu hoạch…).
Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, công nghiệp sản xuất các thiết bị
chuyển hóa năng lượng, …v.v.
Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.
Ta có thể đánh giá lợi ích kinh tế của việc sử dụng năng lượng sinh khối thông qua

• Quá trình chuyển đổi năng lượng phức tạp.
• Nếu tập trung vào nguồn sinh khối gỗ thì gây tác động tiêu cực đến môi trường,
phá rừng, xói mòn đất, sa mạc hóa, và những hậu quả nghiêm trọng khác.
Có thể thấy, so sánh về hiệu quả đầu tư cũng như hiệu suất năng lượng thì
nguồn NLSK là nguồn nhiên liệu mang lại lợi ích rất cao. NLSK có nhiều dạng, và
những lợi ích kể trên chủ yếu tập trung vào những dạng sinh khối mang tính tái
sinh, tận dụng từ phế phẩm nông lâm nghiệp.
Tuy nhiên, việc phát triển năng lượng sinh khối ở nước ta hiện nay vẫn chưa
được khai thác triệt để, nhiều dự án vẫn chưa triển khai do còn gặp nhiều khó khăn
về công nghệ, về phân bố nguồn nguyên liệu, về nguồn vốn hỗ trợ đầu tư của nhà
nước…v.v.
I.2. Thành phần và tính chất hóa học của nguyên liệu sinh khối [12]
Các nguyên liệu sinh khối bao gồm gỗ, cành cây nhỏ, rễ, vỏ cây, bã mía, rơm rạ,
trấu, ngô, lá cây, phân động vật, phế phẩm nông lâm nghiệp, rác thải sinh hoạt…
I.2.1. Thành phần hoá học
Thành phần hoá học của SK chủ yếu bao gồm: Nước, các polyme, các hợp chất
trích ly, các hợp chất vô cơ.
Hơi ẩm chính là nước tự do có trong SK và thay đổi theo điều kiện bảo quản
cũng như điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm không khí ). Trong điều kiện khô
tương đối, thì hàm lượng ẩm trong SK chiếm khoảng từ vài đến hơn 10% về khối
lượng.
Các polyme trong SK chủ yếu là xenlulozo, hemixenlulozo, lignin. Xenlulozo,
lignin và hemixenlulozo thường liên kết với nhau hình thành nên polymer
lignoxenlulozo.
Xenlulozo:
• Xenlulozo là một dạng polysaccarit có trong hầu hết các loại thực vật. Tuỳ thuộc
vào môi trường sống, tuổi của cây, mỗi loài thực vật có hàm lượng xenlulozo khác
nhau, thường chiếm xấp xỉ 40- 50% khối lượng biomass.
• Xenlulozo có cấu trúc mạch thẳng, không phân nhánh được tạo thành từ các mắt
xích cơ bản vòng sáu cạnh β-D-glucopyzanozo.

Công thức hóa học của xenlulozo
Hemixenlulozo:
• Hemixenlulozo chiếm khoảng 10-30% thành phần trong SK, nó là một polyme
của 5 loại đường khác nhau: đường 5 cacbon (xylozo và arabinozo), đường 6
cacbon (galactonzo, glucozo, mannozo).
• Hầu hết các đơn vị cấu trúc của hemixenlulozo là xylan (polyme của xylo).
• Hemixenlulozo có khối lượng phân tử nhỏ hơn xenlulozo.
• Đối lập với xelulozo có cấu trúc tinh thể và bền thuỷ nhiệt, hemixenlulozo ở
dạng vô định hình kém bền. Nó dễ dàng bị thuỷ phân trong dung dich axit hoặc
bazơ.
• Sự phân hủy hemixenlulozo xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn so với xenlulozo.
Hemixenlulozo bị nhiệt phân ở 200-260
0
C.
• So với xenlulozo, khi nhiệt phân hemixenlulozo tạo nhiều khí, ít nhựa đường, ít
than hơn. Trong suốt quá trình nhiệt phân SK, hemixenlulozo bị deaxetyl tạo ra một
lượng lớn axit axetic.
Lignin:
• Lignin là polyme hữu cơ chủ yếu trên trái đất chỉ sau xenlulozo, chiếm khoảng
16-25% khối lượng SK.
• Lignin là nhựa liên kết ngang vô định hình nên không có cấu trúc xác định.
• Thông thường, lignin sẽ bị nhiệt phân trong khoảng nhiệt độ từ 280-550
0
C.
• Nhiệt phân lignin thường tạo ra phenol và thu được nhiều than hơn so với nhiệt
phân xenlulozo.
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 10
Đồ án tốt nghiệp
p – Coumaryl Coniferyl Sinapyl
Hình 1.2. Các monome của Lignin.

dạng từ lúa, ngô, mía, sắn, lạc, bã cà phê, võ hạt điều
Hình 1.3: Tiềm năng sinh khối các tỉnh miền Bắc
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 12
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.4: Tiềm năng sinh khối các tỉnh miền Trung và miền Nam
Qua đồ thị hình 1.4 và 1.5 ta thấy Việt Nam có tiềm năng sinh khối rất dồi dào. Các
tỉnh dồi dào về phụ phẩm lạc như: Bắc Giang, Thanh Hóa, Tây Ninh, Nghệ An. Các
tỉnh dồi dào về phụ phẩm sắn như: Sơn La, Thanh Hóa, Tây Ninh, Gia Lai. Các tỉnh
dồi dào về phụ phẩm mía như: Thanh Hóa, Tây Ninh, Nghệ An, Sóc Trăng. Các
tỉnh dồi dào về phụ phẩm ngô như: Hà Tây, Thanh Hóa, Đắc Lắc. Các tỉnh dồi dào
về phụ phẩm lúa như: Thái Bình, Bắc Giang, Thanh Hóa, An Giang, Đồng Tháp,
Long An.
I.4. Hiện trạng sử dụng sinh khối của Việt Nam [8]
Hiện nay, trên quy mô toàn cầu NLSK là nguồn cung cấp năng lượng thứ tư,
chiếm tới 14-15 % tổng năng lượng tiêu thụ. Ở các nước phát triển, NLSK là nguồn
năng lượng lớn nhất, đóng góp khoảng 35% tổng số năng lượng.
Bảng 1.2: Sử dụng sinh khối theo năng lượng sử dụng cuối cùng
Năng lượng cuối cùng Tổng tiêu thụ Tỷ lệ (%)
Nhiệt
Bếp đun 10667 76,2
Lò nung 903 6,5
Lò đốt 2053 14,7
Điện Đồng phát 377 2,7
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 13
Đồ án tốt nghiệp
Tổng 14000 100,0
Bảng 1.2 cho thấy trên ba phần tư sinh khối hiện được sử dụng phục vụ đun nấu
gia đình với các bếp đun cổ truyền hiệu suất thấp. Bếp cải tiến tuy đã được nghiên
cứu thành công nhưng chưa được ứng dụng rộng rãi mà chỉ có một vài dự án nhỏ ở
một số địa phương. Một phần tư còn lại được sử dụng trong sản xuất:

… dùng làm nhiên liệu khí dân dụng, trong công nghiệp hoặc sử
dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp NH
3
, tổng hợp CH
3
OH [1]
Phương trình phản ứng tổng quát cho quá trình khí hóa sinh khối như sau: [9]
C
x
H
y
O
z
N
t
(sinh khối) + O
2
(21% trong không khí) + N
2
(79% trong không khí)
+ H
2
O (hơi nước có thể có) → CH
4
+ CO + CO
2
+ O
2
+ N
2

không khí cấp với cácbon ở nhiệt độ cao:
C + O
2
↔ CO
2
+ 393,80 MJ/kg mol (ở 25
o
C, 1 at) (2)
2C + O
2
↔ 2CO + 246 MJ/kg mol (ở 25
o
C, 1 at) (3)
Không khí đưa vào có chứa ôxy, hơi nước và các khí trơ như nitơ và agon.
Các khí trơ nói chung có thể coi như không phản ứng với các thành phần của nhiên
liệu.
Trong vùng khử, CO
2
tạo ra trong vùng cháy bị khử bởi khí CO theo phản ứng
hoàn nguyên ở nhiệt độ trên 900
0
C:
C + CO
2
↔ 2CO - 172,60 MJ/kg mol (ở 25
o
C, 1 at) (4)
Trong vùng khử còn xảy ra một phản ứng tạo H
2
như sau:

SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 15
Đồ án tốt nghiệp
Khí mêtan cũng được tạo ra trong thiết bị hoá khí giữa char và H
2
theo phản ứng:
C + 2H
2
↔ CH
4
+ 75,00 MJ/kg mol (ở 25
o
C, 1 at) (8)
Các phản ứng đồng thể 6 và dị thể (2÷5) xảy ra kèm theo sự thay đổi mạnh năng
lượng của hệ thống. Các số liệu về hằng số cân bằng và entanpi của hệ thống các
phản ứng quan trọng thường được dẫn ra trong các sổ tay hóa lý.
II.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình khí hóa sinh khối
Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ của quá trình khí hóa được lựa chọn trên cơ sở của trạng thái tro (trạng
thái dưới điểm mềm của tro và trên điểm nóng chảy của xỉ). Đối với sinh khối
điểm nóng chảy của tro rất cao, đó là sự thuận lợi để thêm chất khí hóa vào sinh
khối để giảm nhiệt độ nóng chảy của tro xuống. Khí hóa ở nhiệt độ cao sẽ làm
tăng lượng oxy tiêu thụ của quá trình và sẽ giảm toàn diện hiệu suất của quá trình
hóa khí. Vì vậy trong quá trình hóa khí ta luôn đảm bảo nhiệt độ trong lò không
được vượt quá giá trị cho phép.
Ảnh hưởng độ ẩm của nguyên liệu:
Độ ẩm nhiên liệu càng cao thì hiệu quả quá trình khí hóa sinh khối càng thấp vì vậy
sấy sinh khối thu thập từ các nguồn sơ cấp là cần thiết để có được một phạm vi độ
ẩm mong muốn cho các quá trình khí hóa. Sấy là một quá trình tốn kém năng lượng
mà có thể làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể của quá trình. Tuy nhiên,
trong trường hợp khí hóa, nhiệt thải có thể được sử dụng để làm giảm độ ẩm của

của khí sẽ tăng lên.
Mặt khác nếu quá trình tiếp diễn lâu tại các vị trí đó, nhiệt độ tại đây sẽ tăng
nhanh bởi nhiệt tỏa ra do các phản ứng tỏa nhiệt làm cho tro xỉ tiếp tục bị dính kết
lại dẫn tới sự tắt lò làm ngừng quá trình khí hóa và làm chất lượng khí giảm xuống
nghiêm trọng.
Nếu nhiệt độ chảy mềm của tro quá cao dẫn tới tốn nhiệt cấp cho quá trình
đốt nóng tro gây giảm hiệu suất làm việc của thiết bị.
Ảnh hưởng của kích thước hạt sinh khối:
Kích thước nguyên liệu biomass có vai trò đáng kể trong quá trình khí hóa.
Nếu kích thước các hạt nhỏ thì tổng diện tích tiếp xúc của các hạt với tác nhân khí
hóa tăng lên do đó độ hoạt tính tăng lên, tốc độ phản ứng trong quá trình khí hóa
tăng. Tuy nhiên nếu kích thước hạt quá nhỏ thì sức cản thủy lực tăng, dễ gây tắc lò
làm cản trở quá trình khí hóa. Nếu kích thước hạt quá to thì quá trình khí hoá có thể
xảy ra không hoàn toàn. Vì vậy, việc tạo ra kích thước hợp lý để cho quá trình khí
hóa tiến hành thuận lợi cũng có ý nghĩa quyết định.
Ảnh hưởng của hệ số tỷ lệ không khí và tốc độ khí trên mặt cắt ngang của lò:
Với sự gia tăng của hệ số không khí thừa sẽ làm quá trình cháy tốt hơn, nhiệt
độ vùng cháy cao hơn dẫn đến hiệu quả quá trình khí hóa sinh khối tốt hơn, tuy
nhiên đến một giá trị nào đó sự gia tăng của hệ số không khí thừa sẽ làm cho quá
trình cháy hoàn toàn xảy ra và giảm thời gian lưu của không khí trong lò, kết quả là
hiệu quả quá trình khí hóa lại giảm đi. Wang nhận thấy rằng với mức tăng hệ số
không khí thừa từ 0,16 đến 0,26, nhiệt độ vùng cháy tăng dẫn đến tăng hiệu quả khí
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 17
Đồ án tốt nghiệp
hóa từ 57% đến 74%, tăng hàm lượng H
2
từ 8,5% đến 13,9%, và sự gia tăng khí CO
từ 12,3% đến 14%.
Tốc độ tác nhân khí hóa trên mặt cắt ngang (SV) cũng ảnh hưởng đến hiệu quả
quá trình khí hóa sinh khối, Yamazaki cho rằng đối với lò khí hóa thuận chiều ở

cho quá trình khí hóa được cấp vào từ phía dưới và chuyển động lên phía trên của
thiết bị. Khí sản phẩm được tạo ra sẽ chuyển động lên phía trên và thoát ra ngoài ở
gần đỉnh của thiết bị. Trong trường hợp này, nhiên liệu rắn đầu vào và dòng khí sản
phẩm chuyển động ngược chiều trong thiết bị khí hóa.
c) Thiết bị khí hóa kiểu Crossdraft
Nguyên lí lò khí hóa sinh khối crossdraft được trình bày trên hình 1.6. Không
khí cần cho quá trình khí hóa chuyển động theo phương vuông góc với chuyển động
của nhiên liêu rắn trong thiết bị khí hóa. Sản phẩm khí lấy ra gần vùng cấp không
khí ở phía đối diện.
d) Đặc điểm khí hoá sinh khối theo lớp chặt
Thông thường, khả năng khí hoá sinh khối theo lớp cố định phụ thuộc vào tính
chất của sinh khối như kích thước, hình dạng sinh khối, khối lượng riêng, độ ẩm,
hàm lượng chất bốc, hàm lượng tro, thành phần hóa học của tro và nhiệt trị của sinh
khối.
Khả năng lưu chuyển của sinh khối bên trong thiết bị khí hóa phụ thuộc vào
hình dạng và khối lượng riêng chất đống của sinh khối.
Tổn thất áp suất trong thiết bị khí hóa sẽ tăng khi giảm kích thước hạt nhiên
liệu và do vậy có thể hạn chế tốc độ lưu động của không khí bên trong thiết bị hóa
khí.
Nói chung, hiệu suất khí hoá sẽ giảm khi độ ẩm của sinh khối tăng, độ ẩm của
sinh khối vì thế không nên vượt quá 30%.
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 19
Đồ án tốt nghiệp
Sinh khối có hàm lượng chất bốc thấp là nguồn nhiên liệu phù hợp cho các
thiết bị khí hóa, đặc biệt trong các ứng dụng có sử dụng động cơ đốt trong và máy
phát để sản xuất điện năng công suất nhỏ.
Sinh khối có độ tro cao có thể gây nên những hỏng hóc nghiêm trọng khi vận
hành thiết bị khí hoá kiểu cố định. Việc thải tro xỉ do vậy phải được tiến hành liên
tục hoặc định kỳ.
e) Ưu nhược điểm của các loại lò khí hóa sinh khối lớp chặt [15]

- Độ giảm áp cao.
II.3.2. Ưu nhược điểm và những tồn tại của công nghệ khí hóa sinh khối
a/ Ưu điểm
Ưu điểm của khí hóa sinh khối so với đốt trực tiếp: Nó có thể sử dụng nguyên
liệu có giá trị thấp và chuyển đổi chúng không chỉ thành điện, mà còn làm nhiên
liệu cho các phương tiện vận tải. Trong những năm sắp tới, nó sẽ phục vụ như là
một công nghệ chính để bổ sung nhu cầu năng lượng của thế giới. Sử dụng công
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 20
Đồ án tốt nghiệp
nghệ tiên tiến như tuabin khí và pin nhiên liệu với khí tổng hợp được tạo ra từ kết
quả của quá trình khí hóa hiệu suất cao. Để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu rắn,
không khí dư thừa là cần thiết, và nhiệt độ đốt cháy cao tạo ra SOx, NOx và phát
thải khác. Trong hệ thống khí hóa đồng phát nhiệt – điện, các chất gây ô nhiễm
trong khói như SOx, NOx được loại bỏ hiệu quả, kết quả lượng khí thải ô nhiễm
thấp hơn nhiều. Hơn nữa, nhiên liệu lỏng, khí tạo ra dễ ràng cho quá trình xử lý, vận
chuyển, và sử dụng làm nhiên liệu cho vận tải. [15]
So với các công nghệ sử dụng nhiên liệu sinh khối khác thì khí hóa sinh khối
còn có những ưu điểm sau:
- Khí hoá sinh khối có tính linh hoạt cao về sử dụng nguyên liệu sinh khối làm
nhiên liệu.
- Khí hoá có hiệu quả chuyển đổi nhiệt-hóa trong phạm vi 70% đến 90% là cao nhất
trong số các công nghệ sử dụng sinh khối.
- Có thể thực hiện ở quy mô lớn.
- Yêu cầu diện tích lắp đặt nhỏ hơn trên một đơn vị năng lượng.
- Việc điều khiển và thay đổi công suất đáp ứng phụ tải tức thời dễ dàng hơn so với
công nghệ khác.
- Sản phẩm khí đầu ra phù hợp làm nhiên liệu cho hầu hết các loại động cơ đốt
trong và thay đổi phù hợp với mục đích sử dụng khác. [14]
b/ Nhược điểm
- Vấn đề loại bỏ tar chưa triệt để, chưa đáp ứng được bài toán kinh tế - kĩ thuật đề ra.

Một số dự án phát điện sử dụng trấu đã được đề xuất, phê duyệt Nhà máy đốt
trấu đồng phát Cần Thơ công suất 9MW, Nhà máy điện đốt trấu Lai Cấy, Tiền
Giang công suất 10 MW…
Sử dụng sinh khổi ở Việt Nam chủ yếu vẫn chiếm phần lớn trong lĩnh vực gia
đình, chủ yếu cho nhu cầu cung cấp nhiệt. Một số ứng dụng khác trong công nghiệp
phát điện như đốt bã mía chỉ mới ứng dụng đốt kèm, thiết bị nhập khẩu từ Trung
Quốc nên hiệu quả sử dụng vẫn chưa cao. Việt Nam có tiềm năng phát triển năng
lượng sinh khối lớn nhưng thực trạng sử dụng hiện nay vẫn chưa đem lại hiệu quả
cao.
PHẦN 2: HỆ THỐNG KHÍ HÓA SINH KHỐI CÔNG SUẤT 8 kg/h
I. Hệ thống khí hóa
I.1. Sơ đồ hệ thống
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 22
Đồ án tốt nghiệp
Hệ thống khí hóa sinh khối bao gồm:
Quạt cấp không khí
Thiết bị đolưu lượng không khí rotamet
Lò khí hóa là thiết bị phản ứng chính
Quạt hút không khí
Thiết bị xyclon để tách bụi
Thiết bị rửa khí và hệ thống bơm nước làm mát
Hệ thống tách tar
Thiết bị chống cháy ngược
Bộ phận hấp phụ hơi nước bằng silicagen
Bếp đốt
Hệ thống phát điện.
Sơ đồ hệ thống khí hóa hình 2.1
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 23
Đồ án tốt nghiệp
SVTH : Lê Tuấn Linh Hóa Dầu K53-QN Trang: 24