Nâng cao chất lượng khí sản phẩm và nhiệt trị từ công nghệ khí hóa trấu kiểu updraft bằng xúc tác

Công nghệ khí hóa trấu là một phương pháp chuyển đổi biomass thành năng lượng dưới dạng khí. Quá trình này diễn ra trong môi trường thiếu oxy, giúp tạo ra khí tổng hợp gồm H2, CO và hydrocarbon. Tại Việt Nam, công nghệ khí hóa được xem là một giải pháp khả thi cho việc sản xuất năng lượng tái tạo từ nguồn nguyên liệu phong phú như trấu. Tuy nhiên, vấn đề chính là sự hình thành của tar trong quá trình khí hóa, gây cản trở cho hiệu suất và chất lượng của khí sản phẩm. Các nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện hoạt động để giảm thiểu sự hình thành tar và nâng cao chất lượng khí, từ đó góp phần cải thiện hiệu suất của hệ thống khí hóa. Theo đó, việc sử dụng xúc tác trong quá trình khí hóa đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng sản phẩm khí.

Việc sử dụng xúc tác trong quá trình khí hóa trấu đã cho thấy những kết quả khả quan. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc thêm xúc tác như bentonite có thể làm tăng độ chọn lọc của khí hydro lên đến 5 lần, đồng thời giảm hàm lượng tar gần 50%. Kết quả này cho thấy tiềm năng của các loại nguyên liệu sinh học có sẵn tại Việt Nam trong việc cải thiện hiệu suất của quá trình khí hóa. Hơn nữa, việc khảo sát các tác nhân khí hóa như hơi nước đã giúp tăng cường hiệu suất thu hồi sản phẩm khí, với hàm lượng hydro trong sản phẩm khí đạt gần 60%. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng khí sản phẩm mà còn giảm thiểu các vấn đề liên quan đến tắc nghẽn trong hệ thống thiết bị công nghệ.

Quá trình khí hóa trấu kiểu updraft đã được nghiên cứu và tối ưu hóa thông qua việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất. Hệ thống đã được thiết kế với quy mô nhỏ, cho phép thực hiện các thí nghiệm với năng suất từ 100 đến 1000g trấu/h. Kết quả cho thấy, việc điều chỉnh lưu lượng không khí và hơi nước là rất quan trọng để đạt được hiệu suất tối ưu. Sự hiện diện của hơi nước không chỉ giúp tăng cường sự chuyển hóa biomass mà còn giảm thiểu đáng kể lượng tar hình thành. Các thí nghiệm thực nghiệm đã chứng minh rằng, với sự kết hợp của xúc tác và hơi nước, hiệu suất thu hồi khí có thể đạt đến mức tối đa, đồng thời đảm bảo rằng chất lượng khí sản phẩm đạt yêu cầu về độ sạch và nhiệt trị.

Luận văn đã chỉ ra rằng, việc cải thiện chất lượng khí sản phẩm từ công nghệ khí hóa trấu là một nhiệm vụ khả thi thông qua việc sử dụng xúc tác và tối ưu hóa các điều kiện khí hóa. Các kết quả nghiên cứu không chỉ mang lại những hiểu biết mới về quá trình khí hóa mà còn mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng công nghệ này trong thực tiễn. Đặc biệt, việc phát triển công nghệ khí hóa biomass sẽ góp phần quan trọng vào việc giải quyết vấn đề năng lượng tại Việt Nam, đồng thời thúc đẩy sự phát triển bền vững trong ngành năng lượng tái tạo.