Các nhà nghiên cứu của Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu thuộc Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu và hoàn thiện công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học đốt nồi hơi trên cơ sở Triglyxerit biến tính để pha trộn với nhiên liệu lỏng công nghiệp quy mô 100 tấn/năm.
Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, lò đốt sử dụng nhiên liệu lỏng (dầu dầu đốt (FO), dầu diesel (DO)…) đang được sử dụng rộng rãi với số lượng ngày càng tăng nhờ có nhiều ưu điểm hơn so với lò đốt bằng than truyền thống. Tuy nhiên, lò đốt bằng nhiên liệu lỏng cũng có một số nhược điểm như tổn thất nhiệt khá lớn do nhiên liệu cháy không hết gây lãng phí nhiên liệu, tăng chi phí sản xuất dẫn đến tăng giá thành sản phẩm.
Hơn nữa, các hệ thống lò đốt nhiên liệu lỏng thường không được trang bị hệ thống xử lý khí thải nên các khí độc hại như CO, muội than (HC), sinh ra từ việc đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu, sẽ được thải ra môi trường gây ô nhiễm môi trường. Do vậy, việc tăng hiệu quả cháy của nhiên liệu đốt lò nhằm giảm chi phí sản xuất và giảm phát thải khí độc hại ra môi trường là vấn đề cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn. Bên cạnh các giải pháp cải tiến thiết kế lò đốt, các giải pháp cải thiện hiệu suất đốt nhằm tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm thông qua nhiên liệu luôn được đặc biệt quan tâm.
Từ thực tế trên, TS. Đỗ Mạnh Hùng và nhóm nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu thuộc Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã thực hiện đề tài NCKH cấp Quốc gia: “Hoàn thiện công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học đốt nồi hơi trên cơ sở Triglyxerit biến tính để pha trộn với nhiên liệu lỏng công nghiệp quy mô 100 tấn/năm”.
Theo TS. Đỗ Mạnh Hùng - chủ nhiệm đề tài: “Mục tiêu của đề tài là thiết lập được mô hình công nghệ và mô hình thiết bị mẫu ở quy mô 100 tấn/năm để làm cơ sở khoa học và thực tiễn phục vụ triển khai dự án sản xuất công nghiệp, quy mô 30.000 tấn/năm sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ mới, trên cơ sở triglyxerit biến tính sử dụng làm nhiên liệu cho lò đốt nồi hơi.”
Sau hai năm nghiên cứu, đề tài đã hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất triglyxerit biến tính từ nguồn nguyên liệu axit béo phế thải axit béo dầu cọ sau chưng cất (PFAD) trên hệ thiết bị sản xuất pilot công suất 100 tấn/năm.
Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được hệ dây chuyền thiết bị sản xuất hoàn chỉnh trên cơ sở hoàn thiện quá trình tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp đặt các thiết bị bổ sung và cải tiến hệ thiết bị sẵn có để phù hợp với nguồn nguyên liệu trong nước, đặc biệt là phù hợp với công nghệ sản hoàn toàn mới sản xuất triglyxerit biến tính.
Quy trình sản xuất triglyxerit biến tính từ nguồn nguyên liệu axit béo phế thải PFAD trên hệ thiết bị 100 tấn/năm đã được nhóm nghiên cứu hoàn thiện. Đây là quy trình công nghệ sản xuất liên tục, hiện đại nhất hiện nay, sử dụng xúc tác dị thể, xúc tác có khả năng chuyển hóa mọi nguồn nguyên liệu có trị số axit khác nhau, thậm chí cả hỗn hợp axit béo (trị số axit đến gần 200 mgKOH/g). Toàn bộ các sản phẩm tạo ra đều đạt tất cả các chỉ tiêu chất lượng đề ra tại Tiêu chuẩn cơ sở.
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng được hệ dây chuyền thiết bị sản xuất hoàn chỉnh (Nguồn ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Sau nghiên cứu, 50 tấn sản phẩm có chất lượng tốt đã được sản xuất; các phụ gia nhiên liệu vi nhũ có chứa nano oxit kim loại để pha trộn với triglyxerit biến tính tạo thành năng lượng sinh học thế hệ mới đã được pha chế thành công.
Chia sẻ về kết quả chạy thử nghiệm đốt nồi hơi quy mô pilot, công suất 300kg hơi/giờ, sử dụng nhiên liệu phối trộn năng lượng sinh học thế hệ mới với nhiên liệu đốt lò DO/FO, TS. Đỗ Mạnh Hùng cho biết, hệ thống nồi hơi làm việc ổn định, không phát sinh sự cố, việc sử dụng năng lượng sinh học thế hệ mới giúp nâng cao hiệu suất đốt và giảm phát thải ô nhiễm, thể hiện qua hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu trung bình 10%.
Cùng với đó, khi chạy thử nghiệm đốt nồi hơi quy mô công nghiệp, công suất 10 tấn hơi/giờ, sử dụng nhiên liệu DO/FO phối trộn với năng lượng sinh học thế hệ mới, kết quả cho thấy hệ thống nồi hơi làm việc ổn định, không xảy ra sự cố, không phát hiện các yếu tố ảnh hưởng đến thiết bị. Ngoài ra, kết quả chạy thử nghiệm cũng cho thấy, việc sử dụng năng lượng sinh học thế hệ mới giúp nâng cao hiệu suất đốt và giảm phát thải ô nhiễm, thể hiện qua hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu trung bình >8%.
Phương Loan
