TỔNG QUAN về CHIẾN lược PTBV TRONG CÔNG NGHỆ hóa học (PHÁT TRIỂN bền VỮNG SLIDE)

TỔNG QUAN VỀ CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC


Các loại năng lượng tái tạo: phát triển và khuếch tán

• Nhiên liệu hóa thạch có các vấn đề:
 Tác động môi trường
 Giá cả biến động do các nguyên nhân kinh tế-chính trị
 Trữ lượng giảm mạnh
• Nghiên cứu cơng nghệ mới về năng lượng:
 Mặt trời
 Gió
 Bio-mass
 Địa nhiệt


Các loại năng lượng tái tạo: phát triển và khuếch tán

• Chính sách khuyến khích trong năng lượng bền vững và tái tạo:
 FIT: Feed-In-Tarif
 GCs: Green Certificates
• Phát triển mạnh trong các lãnh vực:
 Điện từ gió
 Năng lượng mặt trời
 Năng lượng từ bio-mass (gỗ, chất thải rắn đô thị, bio-gas)
 Công nghệ sử dụng điện hiệu suất cao


Các loại năng lượng tái tạo: đỉnh cao và khuếch tán

Các loại năng lượng tái tạo: đỉnh cao và khuếch tán


Các loại năng lượng tái tạo: đỉnh cao và khuếch tán


Các loại năng lượng tái tạo: phát triển và khuếch tán

• Các vấn đề khi phát triển năng lượng tái tạo:
 Khủng hoảng kinh tế ảnh hưởng đến chính sách khuyến khích trong năng lượng
mới và giá điện so với mạng lưới điện truyền thống

 Sự biến động của công suất điện từ năng lượng mới làm quá tải mạng lưới điện
và hệ thống do các nguyên nhân cường độ mặt trời và cường độ gió thay đổi
theo thời gian


Tăng cường cơng nghệ

•
•

Là một trong các con đường phát triển hứa hẹn nhất cho cơng nghệ hóa học và
nghiên cứu cơng nghệ hóa học
Là chiến lược thiết kế đề cao việc giảm kích thước cơng nghệ hiện hữu trong khi
vẫn giữ nguyên năng suất và chất lượng

• Chia làm hai loại:
 Tăng cường thiết bị công nghệ

 Tăng cường phương pháp công nghệ


Tăng cường cơng nghệ

• Các cơ sở của tăng cường cơng nghệ:
 Tối đa hóa hiệu suất của các q trình bên trong và tương tác giữa các phân tử
 Tạo điều kiện cho mỗi phân tử có cùng thơng số cơng nghệ trong q trình hoạt
động

 Tối ưu hóa các nguồn động lực ở mọi cấp độ và tối đa diện tích bề mặt riêng để
sử dụng các nguồn động lực này

 Tối đa hóa các hiệu quả hiệp trợ từ các quá trình riêng lẻ


Tăng cường cơng nghệ

• Các đặc điểm của tăng cường công nghệ:
 Áp dụng cho mọi cấp độ trong công nghệ hóa học: từ mức độ phân tử đến cấp
độ trung gian và vĩ mô

 Đạt được mục tiêu: nhỏ hơn, rẻ hơn, an toàn hơn và nhanh hơn
 Giảm chi phí đầu tư (thiết bị và các q trình cơng nghệ) và chi phí vận hành
(ngun vật liệu và phụ trợ)


Tăng cường cơng nghệ

• Tăng cường thiết bị cơng nghệ:

 Thiết bị thực hiện phản ứng: loại đĩa quay, loại trộn quay, loại trộn tĩnh có xúc
tác, thiết bị vi mô, kết hợp truyền nhiệt

 Thiết bị không thực hiện phản ứng: trộn tĩnh, trao đổi nhiệt compact, trộn
rotor/stator…


Thiết bị phản ứng đĩa quay


Thiết bị phản ứng trộn quay


Thiết bị phản ứng rotor/stator


Thiết bị phản ứng rotor/stator


Thiết bị truyền nhiệt compact


Thiết bị trộn tĩnh-phản ứng


Tăng cường cơng nghệ

• Thiết bị trộn tĩnh:
 Kết hợp trộn và trao đổi nhiệt cường độ cao
 Thể tích nhỏ, chi phí thiết bị thấp, trộn tốt ở tốc độ trượt thấp

 Dễ nghẹt bởi chất rắn
 Chống nghẹt một phần bằng xúc tác cấu trúc dòng cắt ngang mở, xúc tác cấu trúc
trộn tĩnh tốt,


Tăng cường cơng nghệ

•

Thiết bị trộn tĩnh Katapak
(Sulzer):

 Trộn tốt và truyền nhiệt theo
phương hướng kính tốt

 Ứng dụng trong chưng cất kết
hợp phản ứng và oxy hóa tỏa
nhiệt pha khí


Tăng cường cơng nghệ

• Thiết bị phản ứng xúc tác dị thể dạng monolith:
 Tổn thất áp suất thấp so với loại đệm xúc tác
 Diện tích truyền khối lớn
 Thể tích thiết bị nhỏ
 Chi phí thiết bị thấp
 Độ an toàn cao

Tăng cường cơng nghệ

• Thiết bị phản ứng vi mơ:
 Đặc trưng bởi số lượng lớn các lớp
với kênh vi mơ

 Các lớp đóng vai trị trộn, phản

ứng xúc tác, trao đổi nhiệt, tách
các chất


Tăng cường cơng nghệ

• Thiết bị phản ứng vi mơ:
 Dùng cho phản ứng tỏa nhiệt
mạnh

 Dùng cho hệ chất phản ứng
hoặc sản phẩm có tính độc
hoặc cháy nổ


Tăng cường cơng nghệ

• Tăng cường phương pháp cơng nghệ:
 Chia làm 4 lãnh vực: (1) thiết bị phản ứng nhiều chức năng, (2) quá trình tách kết
hợp, (3) các nguồn năng lượng thay thế, (4) các phương pháp khác

 Lãnh vực (1) và (2) kết hợp nhiều quá trình trong một thiết bị: phản ứng và phân

tách, phân tách và trao đổi nhiệt…


Tăng cường cơng nghệ

•

Tăng cường phương pháp cơng
nghệ:

 Thiết bị phản ứng đa chức

năng kiểu màng: phản ứng và
phân tách chất trong cùng
thiết bị với cường độ và hiệu
suất cao hơn hẳn thiết bị
truyền thống


Tăng cường cơng nghệ

•

Tăng cường phương pháp
cơng nghệ:

 Thiết bị phản ứng đa chức
năng kiểu đảo dòng: phản
ứng và truyền nhiệt trong
cùng thiết bị