Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu sản xuất viên nhiên liệu từ Biomass

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định các thông số công nghệ tối ưu và thử nghiệm sản xuất viên nhiên liệu từ mùn cưa (gỗ Keo và gỗ Bạch đàn) để thay thế nguồn nhiên liệu truyền thống phục vụ công nghiệp và đời sống sinh hoạt nhằm tận dụng phế thải từ nông lâm nghiệp góp phần bảo vệ môi trường và mang lại lợi ích cho con người. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu sản xuất viên nhiên liệu từ BiomassBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VŨ ĐẠI PHONG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VIÊN NHIÊN LIỆU TỪ BIOMASS Chuyên ngành: Máy và thiết bị cơ giới hoá Nông - Lâm nghiệp Mã Số: 60 52 14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Lê Văn Thái Hà Nội, 2010 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất viên nhiên liệu từ BIOMASS1.1.1. Trên thế giới Nhiên liệu sinh học (NLSH), tiếng Anh là Bio – fuel, là loại nhiên liệuđược hình thành từ hợp chất có nguồn gốc động, thực vật (sinh học). Ví dụnhư nhiên liệu chế biến từ chất béo của động thực vật (mỡ động vật, dầudừa…), ngũ cốc (lúa mì, ngô, đậu, tương…), chất thải trong Nông nghiệp(rơm, rạ, phân), sản phẩm thải trong ngành Lâm nghiệp (mùn cưa, sản phẩmgỗ thải…). Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí… được đốt đểphóng thích năng lượng. Sinh khối đặc biệt là gỗ, than gỗ (charcoal) cung cấpphần năng lượng đáng kể trên thế giới ít nhất một nửa dân số thế giới dựa trênnguồn năng lượng chính từ sinh khối. Con người đã sử dụng chúng để sưởiấm và nấu ăn cách đây hàng ngàn năm, nhưng với quy mô nhỏ, mang tínhchất gia đình cho hoạt động đun nấu hoặc cũng có thể có trong sản xuất nhỏ.Việc sử dụng sinh khối dạng thô trong qui mô công nghiệp là khó khăn và íthiệu quả kinh tế do nhiệt trị nhiên liệu thấp (15-18 MJ/kg đối với củi, gỗ và12-15MJ/kg đối với rơm, trấu), khối lượng riêng thấp, nguồn cung cấp thiếutập trung dẫn đến việc vận chuyển, khai thác và công nghệ sử dụng tương đốikhó khăn. Tuy nhiên hiện nay, gỗ vẫn được sử dụng làm nhiên liệu phổ biến ởcác nước đang phát triển [4]. Theo dự tính của các chuyên gia, việc tiêu thụ năng lượng trên toàncầu có thể tăng thêm 1/3 trong vòng 15 năm tới. Mức tiêu thụ năng lượngngày càng gia tăng, phần lớn là ở các nước đang phát triển, trong khi cácnguồn năng lượng truyền thống (thuỷ điện, than đá, dầu mỏ…) lại ngày càng 5khan hiếm. Vì vậy vấn đề cấp thiết đặt ra là phải tiến hành một cuộc cáchmạng đi tìm nguồn năng lượng mới hoặc năng lượng tái sử dụng. Tình hình giá dầu trên thế giới bất ổn đã buộc nhiều quốc gia mang tínhđột phá trong việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế xăng dầu truyền thống.Nguồn NLSH được xem là một lĩnh vực mới mẻ. Một dạng năng lượng màthế giới có thể sử dụng lâu dài trong thời gian tới là Biomass (năng lượng sinhkhối, hay năng lượng từ vật liệu hữu cơ) Biomass - sinh khối là nguồn nănglượng hoá học, tích luỹ từ nguồn năng lượng từ mặt trời trong thực vật quaquá trình quang hợp. Sinh khối là các phế phẩm, phụ phẩm sau thu hoạchnông nghiệp, trong quá trình chăn nuôi gia súc, gia cầm, các phế liệu của cácdây chuyền chế biến nông lâm sản như: rơm, rạ, trấu, bã mía, vỏ hạt cà phê,mùn cưa, phoi bào, rác thải, phân gia súc, gia cầm… Năng lượng sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí, được đốt đểphóng thích năng lượng. Đặc biệt sinh khối từ vật liệu gỗ đã và đang cấp mộtnguồn năng lượng chiếm tỷ trọng đáng kể. Trên thế giới, có khoảng một nửadân số thế giới, tập trung ở các nước đang phát triển, đang sử dụng nguồnnăng lượng chính từ sinh khối. Sinh khối cũng có thể trở thành dạng nhiên liệu lỏng như metanol vàetanol dùng cho các động cơ đốt trong, thành các dạng khí sinh học nhưBioga dùng đun nấu trong các hộ gia đình. Biomass có thể thay đổi tình trạngkhí hậu, biến chất thải, phế phẩm của ngành Nông lâm nghiệp thành nhiệt vànăng lượng. Theo các chuyên gia năng lượng, nguồn năng lượng mới - còn có tên là“vàng xanh”. Tại 30 quốc gia đang trồng cây, hàng loạt những cây nông lâmnghiệp chế ra nguồn nhiên liệu thay thế được xăng, dầu từ dầu mỏ. Theo cácchuyên gia năng lượng, đây là nguồn nhiên liệu phong phú và vô tận, mà loàingười không còn ám ảnh bởi khủng hoảng nhiên liệu. Loại nhiên liệu này có 6nhiều ưu điểm với các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá…) đó là:tính chất thân thiện với môi trường, chúng sinh ra ít hàm lượng khí gây hiệuứng nhà kính (một hiệu ứng làm trái đất nóng lên) và ít gây ô nhiễm môitrường như các loại nguồn nhiên liệu truyền thống, loại nhiên liệu tái sinh, cácloại nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp và có thể táisinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không táisinh truyền thống. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề sử dụng NLSH vào đời sốngcòn nhiều hạn chế do chưa hạ được giá thành sản xuất xuống thấp hơn so vớinhiên liệu truyền thống. Trong tương lai khi nguồn nhiên liệu truyền thốngcạn kiệt, thì nó ...