Giới thiệu về Máy xác định nhiệt trị DDS (Bomb Calorimeters) của hãng DDS
- Máy xác định nhiệt trị (hay còn gọi là bom nhiệt lượng, máy đo nhiệt lượng, nhiệt lượng kế) của hãng DDS được ứng dụng để xác định giá trị nhiệt của chất rắn và chất lỏng trong các lĩnh vực như: Than, Dầu, Khoáng sản, Xi măng, Nhiên liệu, Thực phẩm, Mỹ phẩm, Chất thải, Thực phẩm, Dinh dưỡng, Thức ăn chăn nuôi, Môi trường, Công nghiệp giấy,…
- Hệ thống đo nhiệt lượng DDS là hệ thống đo nhiệt lượng tự động tiên tiến nhất hiện nay, với các dòng sản phẩm CAL2K và CAL3K (model CAL3K-AP, model CAL3K-A, model CAL3K-S, model CAL3K-F)
- DDS được thành lập vào năm 1972 bởi Klaus Ludwig. Với sứ mệnh giải quyết các vấn đề khoa học và công nghiệp bằng cách sử dụng các kỹ thuật số, DDS có hơn 40 năm kinh nghiệm chuyên thiết kế và sản xuất duy nhất dòng máy đo nhiệt lượng Bomb Calorimeters.
Công nghệ được sử dụng trên Máy xác định nhiệt trị DDS (DDS Bomb Calorimeters)
- Độ dẫn nhiệt của nước thấp hơn hợp kim nhôm khoảng 300 lần. Độ dẫn nhiệt lớn đồng nghĩa với việc truyền nhiệt tốt hơn (nhanh hơn).
- Máy xác định nhiệt trị DDS (DDS Calorimeters) sử dụng công nghệ truyền nhiệt bằng khối nhôm với 8 cảm biến nhiệt độ được đặt xung quanh bên trong bomb giúp tăng độ chính xác 0.000’001C (1PPM) khi phân tích mẫu. Thiết bị sử dụng công nghệ làm mát bằng lớp áo không khí bên ngoài bomb mà không dùng cần dùng nước làm mát theo phương pháp truyền thống giúp quá trình vận hành đơn giản hơn. Hệ thống Chiller làm mát bomb được thay thế bằng hệ thống Air Cooler với tính năng cảm biến nhiệt độ bomb chính xác thời gian làm mát nhanh, giảm chi phí đầu tư Chiller.
- Thiết bị sử dụng bomb đo theo các quá trình nhiệt của mẫu như: đẳng nhiệt, đoạn nhiệt và đẳng áp.
- Thiết bị đáp ứng theo tiêu chuẩn ASTM D5865-12, ASTM D4809-13, ASTM D240, ISO 1928-2009 và DIN 51900-2.
Máy xác định nhiệt trị DDS được ứng dụng trong các lĩnh vực
- Thức ăn chăn nuôi
- Phân tích than
- Phân tích thuốc nổ
- Phân tích nhiên liệu
- Phân tích thực phẩm và dinh dưỡng
- Phân tích dầu lỏng
- Phân tích dầu cá làm nhiên liệu thay thế
- Phân tích rác thải
- Phân tích chất thải từ rừng
- Phân tích sinh học biển qua rong biển
- Các trường đại học
Máy xác định nhiệt trị DDS được ứng dụng trong lĩnh vực phân tích dầu cá làm nhiên liệu thay thế
PHÂN TÍCH DẦU CÁ LÀM NHIÊN LIỆU THAY THẾ
Các loại dầu tự nhiên như dầu ô liu, dầu mỡ lợn và dầu cá có thể được phân tích bằng cách sử dụng dải nhiệt lượng kế oxi DDS. Nhiệt lượng đốt cháy chất hữu cơ có thể được tính toán bằng một mẫu thí nghiệm nhỏ được đưa vào một trong các máy xác định nhiệt trị DDS.
TẠI SAO LẠI PHÂN TÍCH DẦU CÁ TRONG MÁY XÁC ĐỊNH NHIỆT TRỊ – NHIỆT LƯỢNG KẾ?
Dầu cá là một sản phẩm tự nhiên thu được bằng cách chế biến cá và dầu cá được bán dưới dạng thực phẩm chức năng, đôi khi được sử dụng như là thuốc để kiểm soát lượng cholesterol. Tuy nhiên, nguồn cung cấp dầu cá tiềm năng hiện đang lớn hơn thị trường phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ cho con người, vì vậy nó cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu, đặc biệt là trong các công ty có nhà máy chế biến cá. Đáng chú ý là dầu cá có giá trị tương đối và ứng với mỗi dạng sản phẩm, nó mang một giá trị khác nhau. Khi được dùng như một loại thuốc được kê đơn, dầu cá được bán với giá vài nghìn đô la một gallon, nhưng khi được sử dụng không kê đơn như thực phẩm bổ sung trong chế độ ăn uống, nó được bán với giá vài trăm đô la cho mỗi gallon và khi được dùng để thay thế cho dầu diesel nó được định giá vài đô la cho mỗi gallon.
Dầu cá được tạo ra từ chất thải của cá bằng cách sử dụng một quy trình gồm nhiều bước: đun nóng, ép, tách ly tâm và lọc. Dầu cá có thể được sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu cho lò hơi hoặc chuyển đổi thành dầu diesel sinh học và được sử dụng làm nhiên liệu động cơ diesel hoặc có khi cũng được sử dụng làm nhiên liệu sưởi ấm. Dầu cá thô cũng đang được một số công nhân chế biến cá trên thế giới sử dụng để sưởi ấm tại chỗ và phát điện.
Dầu cá được sản xuất với số lượng lớn bởi ngành công nghiệp chế biến cá. Sản phẩm phụ này có nhiệt năng tương tự như các sản phẩm được chưng cất từ dầu mỏ và dầu cá cũng là một nguồn năng lượng tái sử dụng được. Các nghiên cứu chủ động đã được thực hiện về việc sử dụng dầu cá làm nhiên liệu cho động cơ diesel. Tuy nhiên, cái được quan tâm nhiều hơn là những trường hợp sử dụng dầu cá làm nhiên liệu cho lò nung/nồi hơi để phát nhiệt hoặc phát điện.
Dầu cá phế thải được sử dụng làm một nguyên liệu thô để sản xuất dầu diesel sinh học. Việc tiêu thụ dầu diesel nhiều hơn đã gây ra tình trạng khan hiếm xăng dầu và cũng như tăng giá xăng. Việc sản xuất dầu diesel sinh học để thay thế cho diesel từ dầu mỏ đã dẫn đến việc dầu cá được dùng như một nguồn năng lượng thay thế.
Dầu thực vật được coi là nhiên liệu đầy hứa hẹn vì đặc tính của chúng tương tự như dầu diesel và được sản xuất dễ dàng cũng như có thể tái tạo lại từ các loại cây trồng. So với nhiên liệu diesel, dầu thực vật có thể được so sánh về mặt năng lượng, số cetan (là một thông số thực nghiệm liên quan đến thời gian trễ đánh lửa của nhiên liệu diesel, được xác định bằng các thử nghiệm tiêu chuẩn dựa trên tiêu chuẩn ASTM D613), nhiệt hóa hơi và tỷ lệ nhiên liệu – không khí (là tỷ lệ khối lượng của không khí với nhiên liệu rắn, lỏng hoặc khí có trong quá trình đốt cháy). Tuy nhiên, dầu thực vật có độ nhớt cao hơn nhiều so với dầu diesel.
Lợi ích của dầu diesel sinh học: nó có thể tái tạo, có thể phân hủy sinh học, không độc hại và về cơ bản không chứa lưu huỳnh và chất tạo hương, làm giảm lượng khí CO, hydrocacbon và vật chất dạng hạt được thải ra. Giá dầu thực vật dùng trong ăn uống cao hơn dầu thực vật được dùng làm nhiên liệu diesel; do đó, dầu thực vật phế thải và dầu thực vật thô không ăn được nhận được nhiều sự quan tâm hơn so với dầu thực vật ăn được trong việc sản xuất diesel sinh học. Có một số loại dầu thực vật chất lượng rất thấp được dùng làm nguồn nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh học, chẳng hạn như mỡ thừa (mỡ bẫy), dầu ăn đã qua sử dụng, dầu động vật có chứa một lượng lớn các axit béo. Mỡ động vật chứa từ 5% -30% axit béo tự do. Bắt buộc phải có quá trình xử lý trước để làm giảm nồng độ axit béo, sau đó dầu đã qua bước xử lý có thể được chuyển đổi thành dầu diesel sinh học.
Các loại dầu cá như dầu cá hồi, là sản phẩm phụ của quá trình chế biến cá hồi và dầu cá mòi được trộn với các chất khác để tạo ra dầu diesel sinh học và khi so sánh với dầu diesel, dầu cá làm giảm lượng khí thải carbon.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẦU CÁ
Những bộ phận thừa thải của cá như đầu, mang, lòng và dạ dày được thu gom dưới dạng phụ phẩm trong quá trình chế biến cá. Quá trình này được bắt đầu bằng cách rửa sản phẩm phụ của cá và thêm chất thải vào nước (được xem như là dung môi), sau đó đun sôi hỗn hợp. Kết quả của việc đun sôi chất thải cá là lớp dầu được hình thành trên phần phía trên của hỗn hợp chất thải cá. Dầu sau đó được lấy và đưa vào phễu chiết để tách ra khỏi dung môi. Dầu bây giờ có thể được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất dầu diesel sinh học hoặc được bảo quản trong các chai thủy tinh đậy kín.
Sản xuất dầu diesel sinh học – Các axit béo tự do sau đó được khử bằng quá trình este hóa. Quá trình este hóa thu được sản phẩm lỏng có hai lớp riêng biệt. Dầu được rửa bằng nước sau đó được tách trong một phễu chiết và phần nước còn lại được loại bỏ bằng cách đun nóng. Sau đó, dầu được hòa tan trong metanol và NaOH. Sau đó, quá trình được dừng lại khi các sản phẩm lỏng tách thành hai lớp, lớp trên cùng chứa metyl este/diesel sinh học và lớp dưới cùng chứa glyxerol. Dầu diesel sinh học được lấy ra và rửa sạch bằng nước cất. Quá trình rửa này được thực hiện một vài lần. Sau đó, dầu diesel sinh học được làm khô trong tủ sấy để loại bỏ thành phần nước còn sót lại.
Phân tích dầu diesel sinh học – Diesel sinh học của dầu cá thải được thẩm định về các mặt: độ nhớt động học, điểm bốc hơi (điểm chớp cháy), tỷ trọng, điểm vẩn đục và cặn cacbon bằng phương pháp ASTM và nhiệt lượng được xác định bằng cách sử dụng hệ thống máy đo nhiệt lượng DDS.
KẾT LUẬN
Các thử nghiệm đốt cháy đối với dầu cá và hỗn hợp của nó để làm nhiên liệu thay thế cho các lò hơi và lò nung thông thường được thực hiện bằng bình nhiệt lượng kế oxy. Dầu cá và những hỗn hợp tương tự thì cháy dễ dàng. Nhìn chung, chúng sản sinh ra lượng khí thải thấp hơn so với khi đốt bằng dầu nhiên liệu hóa thạch nguyên chất. Nhìn chung dầu cá cho thấy đặc tính cháy tốt và lợi ích kinh tế, môi trường đáng kể. Cần phải phân tích nhiệt lượng của dầu cá và hỗn hợp của nó trong dầu diesel sinh học để xác định nhiệt lượng của dầu diesel sinh học, sau đó đem đi so sánh với dầu diesel hóa thạch để xác định mức tiêu hao nhiên liệu gặp phải trong quá trình đốt. Thường có một sự tăng nhẹ trong mức tiêu hao nhiên liệu là do có nhiệt lượng thấp hơn trong quá trình đốt cháy. Hầu hết các chất ô nhiễm khí thải chính được giảm bớt khi sử dụng dầu diesel sinh học so với dầu diesel (hóa thạch).
Xét về tính chất của nhiên liệu và đặc tính khí thải thoát ra, diesel sinh học từ dầu cá có thể được coi là một giải pháp thay thế cho nhiên liệu diesel. Máy xác định nhiệt trị đóng một vai trò nhỏ nhưng quan trọng trong việc tính toán nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình đốt cháy dầu diesel sinh học, nhưng lại đóng một vai trò lớn trong việc giảm lượng khí thải carbon và hỗ trợ tạo ra các sản phẩm thân thiện với môi trường và giảm lượng “dấu chân carbon” (Carbon footprint – dấu chân cacbon là tổng lượng khí nhà kính được sản xuất để hỗ trợ trực tiếp và gián tiếp cho các hoạt động của con người, thường được biểu thị dưới dạng tấn cacbon dioxide (CO2)).
—————————–