Điều chế nhiên liệu lỏng và rắn từ rơm rạ bằng phương pháp xúc tác.

Chủ nhiệm đề tài PGS.TS. Đặng Tuyết Phương
Đơn vị thực hiện Viện Hoá học
Thời gian thực hiện 2008 - 2009
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Mục tiêu đề tài

Tạo nhiên liệu lỏng và khí có thành phần mong muốn từ nguồn rơm rạ Việt Nam, bằng phương pháp nhiệt phân có và không có xúc tác.

Nội dung đề tài
  • Khảo sát thành phần nguyên tố của rơm rạ ở các vùng trồng lúa điển hình thuộc đồng bằng Bắc Bộ (Hưng Yên) và Nam Bộ (Đồng bằng sông Cửu Long).
  • Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng cấu trúc và tính chất bề mặt của các chất xúc tác mao quản nhỏ (zeolit Y ZSM-5), mao quản trung bình (Al-MCM-41, AlSBA-15, Al-MSU) và đa mao quản (Y/MCM-41, Y/SBA-15, ZSM-5/MSU), có độ axit khác nhau.
  • Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và phân bố sản phẩm trong quá trình nhiệt phân có và không có xúc tác: Nhiệt độ và thời gian nhiệt phân, kích thước các mảnh rơm rạ, tốc độ dòng khí trơ (N2) và dòng hơi nước.
  • Đề xuất qui trình nhiệt phân rơm rạ thành nhiên liệu lỏng sinh học (bio-oil) tối ưu.
Kết quả đạt được

Về khoa học:

  • Đã tìm được tối ưu điều kiện nhiệt phân rơm rạ: Nhiệt độ: 5500C, tốc độ dòng khí: 120ml/min, tốc độ tăng nhiệt: 150C/min.
  • Đã tổng hợp thành công các loại xúc tác có kích thước mao quản khác nhau, ứng dụng trong quá trình nhiệt phân rơm rạ có xúc tác: Mao quản nhỏ zeolit Y, mao quản trung bình Al-SBA-15, Al - MCM-41, đa mao quản. Khi có mặt của xúc tác, hiệu suất sản phẩm lỏng tăng, các hợp chất chứa oxy trong dầu sinh học giảm, làm tăng độ bền của dầu. Trong số xúc tác đã được sử dụng, xúc tác Al-SBA-15 và diatomit axit hóa có hoạt tính cao nhất.
  • Đã xây dựng hệ thiết bị nhiệt phân dạng tầng cố định quy mô phòng thí nghiệm, ống phản ứng hình trụ bằng thép không rỉ 316 với đường kính 3,67 cm và chiều dài 60cm. Năng suất thiết bị 5g rơm rạ/mẻ.

Về ứng dụng:

  • Hợp tác nghiên cứu khoa học với Bạch Nga về đề tài: “Nghiên cứu tạo dầu sinh học (bio-oil) từ phế thải nông nghiệp (rơm rạ) bằng phương pháp nhiệt phân” và đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất cồn sinh học từ nguyên liệu sắn” 2008-2009 của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Kết quả đào tạo:
03 sinh viên tốt nghiệp đại học và 02 học viên cao học.

Những đóng góp mới
  • Quy trình chế tạo xúc tác mới từ nguồn nguyên liệu Việt Nam.
  • Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học từ nguồn phế thải nông nghiệp (rơm rạ), góp phần tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có giá rẻ và bảo vệ môi trường.
Sản phẩm

Sản phẩm khoa học:

  • 05 bài báo đã được công bố.

Sản phẩm cụ thể:

  • 500g xúc tác mới, hoạt tính tốt, quy trình tổng hợp xúc tác ổn định.
  • Quy trình chế tạo bio-oil đạt hiệu suất 25,52%, năng suất 5g rơm rạ/mẻ.
Địa chỉ ứng dụng

Các vùng trồng lúa và cây lương thực.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".