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:

  1. Gia Nhiệt: Sinh khối được làm nóng nhanh chóng đến nhiệt độ khoảng 450-500 độ C trong vài giây.
  2. 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.
  3. 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.

Danh sách 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 chậm. Trong nghiên cứu này, tác giả xác định được thời gian và thông số động học của phản ứng nhiệt phân nhanh bột gỗ bằng cách kết hợp phương pháp giải tích và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trên hệ thống thiết bị nhiệt phân nhanh bằng công nghệ tầng sôi có năng suất 500 g/h. Kết quả nghiên cứu thu được khi nhiệt phân bột gỗ là: Ea, g = 35,3 kJ/mol, Ag = 129 s-1; Ea, d = 43,9 kJ/mol; Ad = 1522 s-1; Ea, c = 20,8 kJ/mol; Ac = 21 s-1.
#Thông số động học #nhiệt phân nhanh #sinh khối #lò tầng sôi #dầu 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 quá trình nhiệt phân nhanh bột gỗ trong lò tầng sôi. Kết quả cho thấy dầu sinh học đáp ứng được các thông số kỹ thuật yêu cầu để làm nhiên liệu đốt công nghiệp theo tiêu chuẩn ASTM D7544-12 của Hoa Kỳ. So với tiêu chuẩn TCVN 6239-2002 FO N03 về dầu FO thì đáp ứng được chỉ tiêu hàm lượng lưu huỳnh, độ nhợt và điểm đông đặc. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để nghiên cứu nâng cấp dầu sinh học ở Việt Nam.
#sinh khối #nhiệt phân nhanh #lò tầng sôi #dầu sinh học #tính chất vật lý 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 mô phỏng là xác định được trở lực lớp sôi, tốc độ dòng khí trong lò, mật độ thể tích của các pha trong lò nhiệt phân trên mô hình với công suất lò 800 g/h. Các số liệu này được sử dụng làm cơ sở khi tính toán, thiết kế lò nhiệt phân theo công nghệ lớp sôi, tạo tiền đề cho việc nghiên cứu ứng dụng nguồn năng lượng từ biomass để sản xuất nhiên liệu sinh học.
#biomass #nhiệt phân #động lực học #lò lớp sôi #nhiên liệu 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 vận hành ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi dầu sinh học từ quá trình nhiệt phân nhanh. Đồng thời, nghiên cứu thực nghiệm một số yếu tố vận hành chính ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dầu sinh học từ bã mía trên hệ thống nhiệt phân nhanh sinh khối công suất 500 g/h. Kết quả cho thấy hiệu suất thu hồi dầu sinh học tối đa khi nhiệt độ lò phản ứng khoảng 480 C và kích cỡ hạt từ 1 – 1,5 mm.
Tổng số: 4   
  • 1

Chủ đề khác

#lò tầng sôi

Lò tầng sôi là gì? Các công bố khoa học về Lò tầng sôi

#xelox

Xelox là gì? Các công bố khoa học về Xelox

#hiệu ứng giao thoa

Hiệu ứng giao thoa là gì? Các công bố khoa học về Hiệu ứng giao thoa

#doxycycline

Doxycycline là gì? Các công bố khoa học về Doxycycline

#ngộ độc methanol

Ngộ độc methanol là gì? Các công bố khoa học về Ngộ độc methanol

#sclérose en plaques

Sclérose en plaques là gì? Các công bố khoa học về Sclérose en plaques

#đồng vị bền

Đồng vị bền là gì? Các công bố khoa học về Đồng vị bền

#lao kháng rifampicin

Lao kháng rifampicin là gì? Các công bố khoa học về Lao kháng rifampicin

#phơi nhiễm cá nhân

Phơi nhiễm cá nhân là gì? Các công bố khoa học về Phơi nhiễm cá nhân

#du lịch về nguồn

Du lịch về nguồn là gì? Các công bố khoa học về Du lịch về nguồn


Xem thêm