Nhiệt phân nhanh là gì? Các công bố khoa học về Nhiệt phân nhanh
Nhiệt phân nhanh, hay fast pyrolysis, là quy trình nhiệt hóa học chuyển đổi sinh khối thành chất lỏng, khí, và than sinh học không có oxy. Quá trình diễn ra nhanh ở nhiệt độ 450-500°C. Sản phẩm chính là dầu sinh học, sử dụng làm nhiên liệu hoặc sản phẩm hóa học khác. Than sinh học cải thiện đất nông nghiệp, khí dùng phát điện. Thách thức bao gồm chi phí đầu tư cao và cần tinh chế dầu sinh học. Công nghệ này hứa hẹn trong phát triển bền vững và giảm lệ thuộc nhiên liệu hóa thạch, nhưng cần nghiên cứu về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Nhiệt Phân Nhanh: Giới Thiệu và Định Nghĩa
Nhiệt phân nhanh, hay còn gọi là "fast pyrolysis", là một quy trình nhiệt hóa học được sử dụng để chuyển đổi sinh khối thành chất lỏng, khí, và than sinh học trong điều kiện không có oxy hoặc thiếu oxy. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ cao và trong thời gian ngắn, thường từ vài giây đến vài phút, giúp tối ưu hóa sản phẩm đầu ra là dầu sinh học, còn gọi là bio-oil.
Nguyên Lý Hoạt Động của Nhiệt Phân Nhanh
Quá trình nhiệt phân nhanh diễn ra qua ba giai đoạn chính:
- Gia Nhiệt: Sinh khối được làm nóng nhanh chóng đến nhiệt độ khoảng 450-500 độ C trong vài giây.
- Phản Ứng Hóa Học: Tại nhiệt độ cao, các hợp chất hữu cơ trong sinh khối bị phá vỡ thành các chất khí, chất lỏng, và than. Quá trình này diễn ra mà không có sự hiện diện của oxy, nhằm tránh sự oxy hóa.
- Làm Lạnh Nhanh: Các sản phẩm khí và hơi được làm lạnh nhanh chóng để ngưng tụ thành dầu sinh học.
Ứng Dụng và Lợi Ích của Nhiệt Phân Nhanh
Nhiệt phân nhanh có nhiều ứng dụng tiềm năng trong ngành năng lượng và công nghiệp:
- Dầu Sinh Học: Sản phẩm dầu sinh học có thể được sử dụng như một loại nhiên liệu thay thế hoặc nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm hóa học khác.
- Than Sinh Học: Than sinh học có thể được ứng dụng trong cải thiện chất lượng đất nông nghiệp hoặc làm nguyên liệu cho các quá trình nhiệt hóa học khác.
- Khí Sinh Học: Sản phẩm khí có thể sử dụng trực tiếp để phát điện hoặc làm nguyên liệu cho tổng hợp khí (syngas).
Thách Thức và Hạn Chế
Dù có nhiều lợi ích, nhiệt phân nhanh cũng đối mặt với một số thách thức:
- Chi Phí Đầu Tư: Trang thiết bị cần thiết cho quy trình nhiệt phân nhanh thường có chi phí cao.
- Quy Trình Tinh Chế: Dầu sinh học thường chứa nhiều tạp chất và cần được tinh chế trước khi sử dụng.
Kết Luận
Nhiệt phân nhanh là một công nghệ hứa hẹn trong việc chuyển đổi sinh khối thành các sản phẩm giá trị, đóng góp vào sự phát triển bền vững và giảm thiểu phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, để ứng dụng rộng rãi, cần có các nghiên cứu và cải tiến về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề nhiệt phân nhanh:
Nghiên cứu xác định thông số động học của quá trình nhiệt phân nhanh bột gỗ trong lò tầng sôi
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng - - Trang 20-24 - 2019
Thông số động học (năng lượng hoạt hóa Ea,i và hệ số trước hàm số mũ Ai) đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu quá trình nhiệt phân nhanh sinh khối trong lò tầng sôi sản xuất dầu sinh học. Đã có nhiều kết quả nghiên cứu xác định các thông số động học của bột gỗ bằng thực nghiệm trên thiết bị phân tích nhiệt vi sai (TGA). Tuy nhiên các kết quả này được sử dụng chính xác cho quá trình nhiệt phân ......
#Thông số động học #nhiệt phân nhanh #sinh khối #lò tầng sôi #dầu sinh học
Nghiên cứu mô phỏng động lực học trong lò lớp sôi khi nhiệt phân nhanh biomass
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng - - Trang 130-134 - 2015
Nghiên cứu động lực dòng nhiều pha trong lò nhiệt phân là cơ sở cho việc tính toán thiết kế các thiết bị trong hệ thống nhiệt phân biomass sản xuất nhiên liệu sinh học bằng công nghệ lớp sôi. Kết hợp các phương trình của dòng chuyển động nhiều pha với phần mềm mô phỏng tác giả đã mô phỏng được các thông số động học trong lớp sôi. Phương pháp Eulerian được sử dụng trong quá trình mô phỏng. Kết quả ......
#biomass #nhiệt phân #động lực học #lò lớp sôi #nhiên liệu sinh học
Đánh giá thực nghiệm tính chất vật lý và hóa học của dầu sinh học từ quá trình nhiệt phân nhanh sinh khối Việt Nam
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng - - Trang 60-63 - 2017
Dầu sinh học từ quá trình nhiệt phân nhanh sinh khối đã và đang được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu nâng cấp và ứng dụng. Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay việc nghiên cứu các đặc tính của dầu sinh học để tạo cơ sở cho việc nghiên cứu ứng dụng còn nhiều hạn chế. Trong bài báo này, tác giả thực hiện các phân tích xác định tính chất vật lý và thành phần hóa học của dầu sinh học tạo ra từ q......
#sinh khối #nhiệt phân nhanh #lò tầng sôi #dầu sinh học #tính chất vật lý dầu sinh học
Xác định các yếu tố vận hành ảnh hưởng đến hiệu quả thu hồi dầu sinh học từ quá trình nhiệt phân nhanh sinh khối
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng - - Trang - 2016
Sản xuất dầu sinh học từ quá trình nhiệt phân nhanh bằng công nghệ tầng sôi đã và đang được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu phát triển và ứng dụng. Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ này chưa được nhiều. Trong bài báo này, dựa vào kết quả nghiên cứu thực nghiệm của các nhà nghiên cứu trên thế giới tác giả đi sâu vào việc phân tích và xác định các thông số......
Tạo ra các cấu trúc phân cấp một cách nhanh chóng: Tổng hợp ZSM-5 zeolite trên foam silicon carbide (SiC) bằng phương pháp gia nhiệt vi sóng Dịch bởi AI
Chemical Engineering Journal - Tập 312 - Trang 1 - 2017
Các lớp phủ ZSM-5 phân cấp được hỗ trợ trên các foam β-SiC macrocellular đã được chuẩn bị bằng phương pháp tổng hợp thứ cấp gia nhiệt vi sóng. Dưới sự chiếu xạ vi sóng, hiện tượng gia nhiệt phân biệt đã được kích hoạt nhờ vào khả năng hấp thụ vi sóng cao của SiC, dẫn đến sự lắp ráp nhanh chóng của các zeolite ZSM-5 trên foam SiC. Các yếu tố ảnh hưởng của nhiệt độ kết tinh, thời gian và sự khuấy tr......
#Tổng hợp gia nhiệt vi sóng #Tổng hợp phát triển thứ cấp #ZSM-5 #foam SiC #Gia nhiệt phân biệt #Chụp vi tính X-quang (μ-CT)
Các cơ sở lý thuyết, tình trạng hiện tại của sự phát triển và triển vọng cải tiến tiếp theo của mã tính toán thủy nhiệt thế hệ mới HYDRA-IBRAE/LM để mô phỏng các hệ thống lò phản ứng nhanh Dịch bởi AI
Thermal Engineering - Tập 63 - Trang 130-139 - 2016
Các cơ sở lý thuyết về sự phát triển của mã tính toán thủy nhiệt thế hệ mới HYDRA-IBRAE/LM được trình bày. Mã này được thiết kế để mô phỏng các quá trình thủy nhiệt xảy ra trong các vòng và thiết bị trao đổi nhiệt của các hệ thống lò phản ứng làm mát bằng kim loại lỏng dưới điều kiện vận hành bình thường, các sự cố vận hành được dự kiến và trong các tai nạn. Bài báo cung cấp cái nhìn tổng quát về ......
#HYDRA-IBRAE/LM #mã tính toán #thủy nhiệt #lò phản ứng nhanh #chất làm mát kim loại lỏng #mô phỏng an toàn nhà máy điện hạt nhân
Phản Ứng Cơ Học của Hợp Kim Ghi Nhớ Dạng Dưới Xung Nhiệt Nhanh - Phần II Dịch bởi AI
Experimental Mechanics - Tập 56 - Trang 1465-1475 - 2016
Chúng tôi báo cáo về một hệ thống thí nghiệm mới để khám phá phản ứng nhiệt-mechanical của các dây hợp kim ghi nhớ hình dạng dưới một xung nhiệt nhanh. Thiết lập mới này cho phép đo lực và biến dạng do dây biến đổi pha tạo ra với độ phân giải thời gian μs. Ngoài ra, một phần của các thử nghiệm có kết hợp chụp ảnh hồng ngoại tốc độ cao và ánh sáng khả kiến. Hệ thống thí nghiệm cho phép khám phá một......
#hợp kim ghi nhớ hình dạng #phản ứng cơ học #xung nhiệt #biến đổi pha #tốc độ biến dạng
Tổng quan về thiết kế thủy lực hồ của lò phản ứng nhanh sinh sản nguyên mẫu Ấn Độ Dịch bởi AI
Sādhanā - Tập 35 - Trang 97-128 - 2010
Thủy lực nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế các thành phần của lò phản ứng nhanh sinh sản làm mát bằng kim loại lỏng, nơi mà tải nhiệt là yếu tố chi phối. Các nghiên cứu thủy lực nhiệt chi tiết về các thành phần của lò phản ứng, xem xét sự truyền nhiệt đa vật lý, là điều thiết yếu để chọn lựa thiết kế tối ưu giữa các khả năng khác nhau. Thủy lực hồ có bản chất đa chiều và việc xử lý......
#thủy lực nhiệt #lò phản ứng nhanh sinh sản #mô phỏng CFD #thiết kế #hiện tượng vật lý đa dạng
Quy luật phản ứng nhiệt của các quần thể có sự khác biệt khí hậu của loài rệp trắng bạc, Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) nhánh MEAM 1 tại Colombia Dịch bởi AI
International Journal of Tropical Insect Science - Tập 35 - Trang 54-61 - 2015
Các loài côn trùng có thể phản ứng một cách thích ứng với điều kiện nhiệt độ căng thẳng, bao gồm cả giới hạn nhiệt độ và quy luật phản ứng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xem xét hai quần thể của loài rệp trắng Bemisia tabaci (Gennadius), trong đó sự phân hóa thích ứng đã được phát hiện với khả năng chịu đựng giới hạn nhiệt trên. Hai quần thể này được tìm thấy ở hai khu vực khác nhau tại Colom......
#Bemisia tabaci #quy luật phản ứng nhiệt #sự thích ứng #khả năng sống sót #khí hậu #Colombia
Sự phân nhánh của dòng khí subsonic đi qua một thể tích plasma nhiệt độ thấp được định vị Dịch bởi AI
Pleiades Publishing Ltd - Tập 40 - Trang 546-556 - 2002
Kết quả của cuộc điều tra tính toán về cấu trúc khí động học của dòng chảy dẫn nhiệt subsonic qua các thể tích plasma nhiệt độ thấp được định vị trong không gian được trình bày. Các trường hợp giải phóng nhiệt cường độ cao trong không khí khí quyển được nghiên cứu, với khí được làm nóng tới 10 000–20 000 K, do đó sự khác biệt về mật độ cục bộ đạt đến hàng chục và hàng trăm lần. Nhiều chế độ chuyển......
#dòng chảy khí subsonic #plasma nhiệt độ thấp #cấu trúc khí động học #giải phóng nhiệt #dòng chảy laminar #dòng chảy dao động
Tổng số: 19
- 1
- 2