Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu kỹ thuật công nghệ chuyển hoá các vật liệu chứa cacbon trong sản xuất cacbon hoạt tính

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm thiết lập các mô tả động học của phản ứng chuyển hoá cacbon bằng hơi nước và bằng khí CO2. Xây dựng cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế và tính toán thiết bị chuyển hoá hoá học than gáo dừa bằng hơi nước ở qui mô công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu kỹ thuật công nghệ chuyển hoá các vật liệu chứa cacbon trong sản xuất cacbon hoạt tính BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -------o0o------- PHẠM NGỌC ANH NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CÔNG NGHỆCHUYỂN HOÁ CÁC VẬT LIỆU CHỨA CACBON TRONG SẢN XUẤT CACBON HOẠT TÍNHCHUYÊN NGÀNH: QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ HOÁ HỌCMÃ SỐ: 62.52.77.01 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬTNGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. MAI XUÂN KỲ HÀ NỘI 2010 i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiêncứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trongluận án là trung thực và chưa từng được ai côngbố trong bất kỳ công trình nào khác. TÁC GIẢ PHẠM NGỌC ANH ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, cho phép tôi trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách KhoaHà Nội, Viện bồi dưỡng và đào tạo sau đại học đã đào tạo và tạo mọi điềukiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình học tập nghiên cứu sinh 2004-2008. Đặc biệt tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tớiPGS.TS. Mai Xuân Kỳ, người đã hết lòng hướng dẫn, góp ý và giúp đỡ tôihoàn thành bản luận án này. Nhân đây tôi cũng xin được cảm ơn các cán bộcủa Bộ môn máy và thiết bị công nghiệp hoá chất về những đóng góp và sựủng hộ tôi thực hiện bản luận án này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các bạn đồng nghiệp, gia đình vàbạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập. TÁC GIẢ PHẠM NGỌC ANH iii CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ĐƯỢC DÙNG TRONG LUẬN ÁNCác ký hiệu chữ la-tinh Đơn vị đo Hàm lượng tro có trong cacbon nguyên liệu banA [%] đầud Tỷ trọng thực [g/cm3]D Đường kính lò hoạt hóa [m] Hàm lượng chất bốc có trong cacbon nguyênF [%] liệu ban đầu GSP Lượng sản phẩm (cacbon hoạt tính) sản xuất [kg/h] trong 1 giờ Lượng cacbon cần đưa vào để chuyển hóa trong GC [kg/h] 1 giờ æ molC æ molH 2 O ö -a öko Yếu tố va chạm ç ç ÷ ÷ ç g C ph è l ø ÷ø è æ molC æ mol ö-a ök(T) Hằng số vận tốc phản ứng tại nhiệt độ T çç .ç ÷ ÷÷ è g C . ph è l ø øL Chiều dài lò hoạt hóa [m]m Sản phẩm rắn còn lại (cacbon hoạt tính) [g]mC Mẫu cacbon ban đầu vào hoạt hóa [g] n& Ho 2 O Lượng hơi nước được cấp vào lò phản ứng [mol/phút] n& HE 2 O Lượng hơi nước đi ra khỏi lò phản ứng [mol/phút]NC Số mol cacbon chuyển hóa [kmol/h]Po Áp suất tiêu chuẩn [mmH2O]P1 Áp suất dòng khí Nitơ cấp vào lò hoạt hoá [mmH2O] Áp suất dòng hỗn hợp khí khô ra khỏi lò hoạtP2 [mmH2O] hoá iv æ kJ öR Hằng số khí, R = 8,314 ç ÷ è kmol.K ø æ molC öRC Vận tốc chuyển hóa cacbon trung bình ç ÷ è g C . phut ø Tỷ số giữa lượng hơi nước và lượng C đãS [molH2O/molC] chuyển hoáSBET Diện tích bề mặt riêng [m2/g]T Nhiệt độ tiến hành phản ứng [K]TA Nhiệt độ tiến hành phản ứng [oC]To Nhiệt độ tiêu chuẩn [oC]T1 Nhiệt độ môi trường [oC]T2 Nhiệt độ hỗn hợp khí khô ra khỏi lò hoạt hoá [oC]U H 2O Độ chuyển hoá của cấu tử hơi nướcVCO2 Lưu lượng khí CO2 cấp vào lò hoạt hoá [l]VH2O(t1) Lượng nước ở trong bình cấp nước tại (t1) [l]VH2O(t2) Lượng nước ở trong bình cấp nước tại (t2) [l]VN2(t1) Trị số thể tích khí N2 đọc trên đồng hồ đo tại (t1) [l]VN2(t2) Trị số thể tích khí N2 đọc trên đồng hồ đo tại (t2) [l]VN 2 Lưu lượng khí Ni tơ cấp vào lò hoạt hoá [l]VRg Lưu lượng khí khô ra khỏi lò hoạt hoá [l]VRg Lưu lượng khí khô ra khỏi lò hoạt hoá [l]Vx Độ xốp tổng [cm3/ g] Hàm lượng khí CO2 trong hỗn hợp khí khô raxCO2 [%] khỏi lò hoạt hoá Hàm lượng khí CO trong hỗn hợp khí khô raxCO ...