Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỊ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU TRUNG NGHIÊN CỬU CÔNG NGHỆ BỌC HẠT ĐẼ SẢN XUẤT PHÂN ƯRÊ THÔNG MINH Ngành: Kỹ thuậl Hóa học Mã số ngành: 62520301 Phản biện độc lập: PGS TS VÁN PHẠM ĐAN THỦY Phan biện độc lập: TS BÙI DUY DU Phản biện: PGS TS LÊ MINH VIẺN Phản biện: PGS TS ĐOÀN VÁN HỒNG THIỆN Phân biện: TS HOÀNG TIẾN CƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẢN KHOA HỌC PGS TS TRỊNH VĂN DÙNG TS TRẦN NGHỊ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỊ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU TRUNG NGHIÊN cúư CƠNG NGHỆ• BỌC • HẠT • ĐẺ SẢN XUẤT PHÂN URÊ THƠNG MINH LUẬN ÁN TIẾN Sĩ TP HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022 LỜI CAM ĐOAN r Tác giá xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cùa bán thân tác giả Các kẽt nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn nào, hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Nguyên Hữu Trung TÓM TÁT LUẬN ÁN Phân bón thơng minh (SF) hay phân bón giải phóng có kiểm sốt loại phân bón hiệu suất cao, dược sứ dụng ngày biến sán xuất nơng nghiệp đại SF có khả kiềm sốt q trình giải phóng chất dinh dường nhàm đáp ứng phù hợp với nhu cầu sử dụng Vì vậy, SF khơng chi giúp giảm chi phí sán xuất, tiết kiệm nguồn nguyên liệu tài nguyên, mà giúp nâng cao suất trồng, chất lượng sản phâm nông nghiệp, giảm lượng phát thải ô nhiễm môi trường Một phương pháp sản xuất phân bón thơng minh phương pháp bọc hạt phân bàng màng bọc từ vật liệu phù họp Phương pháp giúp nhà sản xuất cần bổ sung hệ thống bọc hạt vào hệ thống san xuất mà không cần thay đổi công nghệ sản xuất giúp giảm chi phí đầu tư chi phí sản xuất Tuy nhiên, số liệu phương pháp đê tính tốn q trình bọc hạt nói chung, sàn xuất phân bón thơng minh nói riêng cịn hạn chế Vì vậy, việc bồ sung số liệu, xây dựng phương pháp tính tốn q trình bọc hạt phân bón vấn đề nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Mục tiêu cua luận án xây dựng mô hình tốn học q trình bọc hạt thiết bị bọc đĩa quay để mơ hình hóa, tổi ưu hóa, tính tốn, thiết kể, cải tiến q trình sàn xuất phân bón thơng minh Kốt q nghiên cứu tìm vật liệu bọc hỗn hợp polyme gồm polyme liên kết tơng hợp từ tinh bột biến lính phot phát, poly vinyl ancol, poly acrylic axit Đây vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có sần, có khả phân hủy sinh học thân thiện với môi trường phù hợp với công nghệ bọc ướt thiết bị bọc đìa quay Bang vật liệu này, luận án xây dựng mơ hình tốn thực nghiệm bang phương pháp phân tích thứ ngun đe mơ tả ba trinh ban trình bọc hạt thiết bị bọc đìa quay gồm: trình phun dung dịch tạo màng, trình bọc gồm trình chuyến động hạt đìa quay hình thành màng, nhiệt động học Cơ chế giải phóng chất dinh dưỡng qua màng kiêm chứng băng thực nghiệm, thơng qua mơ hình tốn mơ tà q trình giái phóng theo định luật Fick 11 ảnh hướng yếu tố đến q trình giải phóng dinh dường •• 11 LỜI CÁM ƯN Tôi xin trân trọng cám ơn PGS.TS Trịnh Văn Dũng, TS Trần Nghị, quý Thầy, Cơ mơn Q trình & Thiel bị Khoa Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quổc gia Thành phố Hồ Chí Minh hỗ trợ đóng góp ý kiến quý báu suốt q trình Tơi thực Luận án Tiến sĩ Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, Ban Lãnh đạo Khoa quý Thầy, Cô Khoa Công nghệ Hóa học - Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chi Minh, đặc biệt PGS.TS Nguyền Văn Cường, PGS.TS Trần Nguyễn Minh Ân, ThS Trần Hoài Đức đồng nghiệp thân thiết Tổ môn Máy Thiết bị Hóa học đà giúp đờ, động viên cá vật chất tinh thần để Tơi hồn thành q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện Luận án Tôi xin gửi lời cám ơn đến bạn bè, đồng nghiệp Viện, Trường Trung tâm nghiên cứu giúp đỡ, đóng góp ý kiến giúp hồn thiện Luận án Tơi cám ơn tất thành viên gia đình cúa Tơi, nhừng người mà khơng có họ Tơi khơng học tập, nghiên cứu, hồn thành chương trình học Luận án cúa iv ABSTRACT The smart fertilizers (SF) or controlled-release fertilizers was one of the enhanced efficiency fertilizers which has been increasingly used in modern agricultural production The nutrient release of these fertilizers could be controlled to suit the needs of the crop Therefore, they not only help reduce production costs, save raw materials, and natural resources, but also improve the productivity and quality of agricultural products, reduce emission, and avoid environmental pollution The smart fertilizers were produced by the particle coating technology with suitable material The coating technology will not change the current production technology because the manufacturers simply implement this technology to the existing production system, thus reducing investment and production costs However, the data and method of this technology in general, and coating fertilizers to produce smart fertilizers are still limited Therefore, the addition of data and the development of the methods to calculate the coating particle process is problems which many researchers were interested The object of study was to develop an empirical mathematical model of particle coating process by disk coater to use for simulation, design calculations, optimization and improvement of production process The results of study shown that the coating material is a mixed polymer which includes a cross-linked polymer synthesized from phosphate modified starch, poly vinyl alcohol, and poly acrylic acid, was biodegradable, durability, permeability, and chemical and physical properties suitable for use as coating An empirical mathematical model was built by dimensional analysis and described all three basic processes of particle coating technology including the spray process, the movement of particles and coating formation, and the thermodynamic process The mechanism of diffusion was also determined by experiment, thereby establishing a mathematical model of the diffusion process based on Fick's law II, calculating empirical parameters, and the influence of factors on the release of nutrients • •• 111 3.1 MỊ HÌNH VẬT LÝ MƠ TA Q TRÌNH BỌC PHÂN URÊ VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỬ NGUYÊN 62 3.1.1 3.1.2 Mơ hình vật lý q trình bọc hạt 62 Phương pháp phân tích thứ nguyên 68 3.2 THỰC NGHIỆM 71 3.2.1 3.2.2 Quá trình phun dung dịch tạo màng bọc 71 Quá trình bọc hạt thiết bị đĩa quay 73 3.3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 74 3.3.1 3.3.2 Mơ hình hóa tốn học trình phun dung dịch tạo màng bọc 74 Mơ hình hóa tốn học q trình bọc hạt trongthiết bị đìa quay 83 3.4 KẾT LUẬN 92 CHƯƠNG QUÁ TRÌNH GIẢI PHÓNG CHẤT DINH DƯỠNG 94 4.1 TÓNGQUAN 94 4.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu VÀ THựC NGHIỆM 96 4.2.1 urê 4.2.2 Thực nghiệm sản xuất phân urẽ thông minh xác định tỉ lệ giải phóng 96 Mơ hình tốn q trình giải phóng dinh dường phân thông minh 96 4.3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 100 4.3.1 4.3.2 Đánh giá chất lượng sản phẩm phân urê thông minh 100 Đánh giá ảnh hưởng yếu tố đến trình giải phóng dinh dưỡng 103 4.4 KÉT LUẬN 108 KẾT LUẬN 109 DANH MỤC CỊNG TRÌNH ĐÀ CƠNG BĨ 111 TÀI LIỆU THAM KI IẢO 113 PHỤ LỤC 128 vi MỤC LỤC LỜĨ CAM ĐOAN .i TÓM TẨT LUẬN ÁN ii ABSTRACT iii LỜI CÁM ƠN iv MỤC LỤC V DANH MỤC CÁC HÌNH ÁNH .vii DANH MỤC BÁNG BIÉU ix DANH MỤC CÁC TỪ VIÉT TẮT X MỞ ĐÀU CHƯƠNG TÔNG QUAN 1.1 TỐNG QUAN VỀ PHÂN BÓN Tinh hình sản xuất sử dụng phân bón Phân bón thơng minh Cơ chế giái phóng chất dinh dưỡng phân thơng minh 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 CÔNG NGHỆ BỌC HẠT SAN XT PHÂN BĨN THƠNG MINH 13 Các phương pháp thiết bị bọc hạt 13 Cơ chế công nghệ bọc hạt bàng phương pháp bọc ướt 15 Vật liệu bọc 23 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 KẾT LUẬN 27 CHƯƠNG TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH BỌC HẠT 29 2.1 TỐI ƯU HÓA THỰC NGHIỆM 29 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu VÀ THỰC NGHIỆM 31 2.2.1 2.2.2 ướt 2.2.3 2.2.4 Vật liệu bọc 31 Quá trình bọc hạt hệ thống thiết bị đĩa quay phương pháp bọc 32 Xác định thông số công nghệ nguyên liệu sán phẩm bọc 35 Tối ưu hóa thực nghiệm q trình bọc hạt bàng thiết bị đĩa quay 37 2.3 KÉT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .42 2.3.1 Đánh giá vật liệu bọc 42 2.3.2 Tối ưu trình bọc hạt thiết bị đĩa quay 51 2.4 KÈTLUẬN 61 CHƯƠNG HẠT XÂY DỤNG MƠ HÌNH HĨA TỐN HỌC CƠNG NGHỆ BỌC 62 V DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ mơ tả mối quan hệ tương đối phân bón với trồng Hình 1.2: Sự đong giải phóng chất dinh dường phân lý tưởng (phân thông minh) yêu cầu chất dinh dường trồng Hình 1.3: Mơ hình giải phóng chất dinh dưỡng phân bón thơng minh 10 Hình 1.4: Cơ chế giải phóng chất dinh dưỡng qua màng 11 Hình 1.5: Cơng nghệ bọc ướt 16 Hình 1.6: Sơ đồ anh hương trình phun đển trình bọc 17 Hình 1.7: Sự liên kết giọt lòng với bề mặt hạt vật liệu 17 Hình 1.8: Sơ đồ thông số nhiệt động học trình bọc 18 Hình 1.9: Sơ đồ trình chuyển động hạt 19 Hình 1.10: Sơ đồ hệ thống cùa thiết bị bọc đĩa quay 21 Hình 1.11: Cơ chế chuyển động hạt đĩa quay 22 Hình 1.12: Phân loại polyme tự nhiên sừ dụng làm màng bọc CRF 25 Hình 2.1: Hệ thống bọc hạt 32 Hình 2.2: Sơ đồ phân phối khí nén hệ thống phun 34 Hình 2.3: Sơ đồ đối tượng nghiên cứu 37 Hình 2.4: Sơ đồ thuật tốn tìm kiểm pareto 41 Hình 2.5: Pho FT1R sản phẩm giai đoạn tông họp dung dịch màng 43 Hình 2.6: Kết qua phân tích TGA DSC loại màng polyme 45 Hình 2.7: Ảnh SEM bề mặt màng polyme 46 Hình 2.8: Khá thấm nước cùa loại màng polyme tơng hợp 47 Hình 2.9: Pho XRD loại màng polyme 49 Hình 2.10: Tỉ lệ giải phóng urê mỏi trường nước (a) đất (b) 50 Hình 2.11: Ket phân tích hình ánh xác định đường kính hạt 51 Hình 2.12: Phân bố kích thước hạt đường kính trung bình 52 Hình 2.13: Hình ánh phân SUF 52 Hình 2.14: Mức độ ánh hướng cúa yếu tố 55 Hình 2.15: Sự phụ thuộc tỉ lệ khối lượng màng bọc vào biến 58 Hình 2.16: Ảnh hưởng biến đến thời gian giải phóng 80% lượng dinh dưỡng 58 Hình 2.17: Đồ thị Pareto biểu diễn kết quà tối ưu đa mục tiêu trình bọc 60 Hình 3.1: Sơ đồ thực nghiệm ghi nhận hình ảnh trình phun 71 Hình 3.2: Thơng sổ động học dung dịch polyme tổng hợp làm vật liệu bọc 74 Hình 3.3: Hình ảnh phân tích 75 Hình 3.4: Hình anh vùng phun 75 Hình 3.5: Hình ảnh trình phun 76 Hình 3.6: Kết phân tích hình ảnh 77 Hình 3.7: Phân bố kích thước hạt 77 Hình 3.8: Kích thước vùng phun SMD giọt điều kiện thực nghiệm 78 vil Hình 3.9: Đánh giá kết thực nghiệm đường kính giọt trung bình 82 Hình 3.10: Hệ số biến thiên cúa đại lượng không thứ nguyên 89 Hình 3.11: Mơ phịng bồ mặt đáp ứng mối quan hệ kích thước đại lượng không thứ nguyên đặc trưng 91 Hình 4.1: Hình ánh phân urê thơng minh 100 Hình 4.2: Tỉ lệ giài phóng urê cùa loại phân urê khác 101 Hình 4.3: Đường cong mơ tả q trình giải phóng sản phâm 102 Hình 4.4: Kct thực nghiệm tính tốn ảnh hưởng độ dày đến q trình giải phóng urêcủa SUF 104 Hình 4.5: Ket thực nghiệm tính tốn ảnh hưởng lượng hạt SUF đến q trình giải phóng urê 105 Hình 4.6: Ket thực nghiệm tính tốn ảnh hưởng pH đến q trình giải phóng 106 Hình 4.7: Ket quà thực nghiệm tính tốn ánh hướng nhiệt độ đen q trình giải phóng urê .107 ••• V111 - Đánh giá tính chất, chế mơ hình giải phóng urê phân urê thơng minh, định hướng cho việc ứng dụng sản phẩm vào sản xuất chất lượng cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án: Liên quan đến nội dung đề tài Luận văn Tiến sĩ tác giả tập thể nghiên cứu công bố: báo Quốc tế, báo tạp chí nước, báo cáo kỳ yếu hội nghị nước Các cơng trình có chất lượng mang tính khoa học cao Các cơng trình có nội dung liên quan đến vấn đề nêu luận ản Tóm tắt luận án có phán ánh trung thực nội dung luận án: Bàn tóm tắt luận án trình bày đầy đủ, trung thực nội dung trinh bày luận án Kết luận việc luận án có đáp ứng yêu cầu LATS đưa bào vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Khoa hay không? Luận án đáp ứng yêu cầu môn Luận án Tiến sĩ đưa bào vệ trước hội đồng chấm Luận án cấp Trường Xác nhận quan sở đào tạo TLHỆU TRƯỞNG KT TRƯỞNG PHỊNG ĐÀO TẠO SĐH PHĨ TRƯỞNG PHỊNG Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2022 Người nhận xét PGS.TS Lê Thị Kim Phụng ĐẠI HỌC QUỐC GIA CỘNG HOÀ XẢ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THANH PHO HO CHI MINH Độc lập — Tự — Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHẬN XÉT LUẬN ÁN TIÉN sĩ Của nghiên cứu sinh: Nguyễn Hữu Trung Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sàn xuất phân urea thơng minh Chun ngành: Kỹ thuật Hóa Học Mâ sô: 62520301 Họ tên người nhận xét: Bùi Duy Du Chức danh: NCVC Năm bổ nhiệm: 2017 Chuyên ngành: Hóa vơ Cơ quan cơng tác: Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng - Viện Hàn lâm Khoa học Học vị: Tiến sĩ Năm bảo vệ: 2009 Công nghệ Việt Nam // Ý KIÉN NHẬN XÉT Sự cần thiết tính thời sự, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Urea loại phân bón tan nhanh, việc bón phân thường bị rửa trơi thất bay Vì việc bọc hạt màng polymer phân hủy giúp tiết kiệm dinh dưỡng, điều tiết dinh dưỡng có kiểm sốt, giảm thải nhiễm mơi trường Đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn Sự không trùng lặp đề tài: Mặc dù nghiên cứu bọc urea, phân NPK màng polymer PVA, PVC, chitosan, dầu Tween , nghiên cứu, nhiên không trùng lặp đề tài nghiên cứu trình biến số ảnh hường tới trình Sự phù hựp tên đề tài vói nội dung, nội dung vói chuyên ngành mã số chuyên ngành: Tên đề tài nội dung nghiên cứu phù hợp chuyên ngành mã số chuyên ngành phù hợp Sự hựp lý độ tin cậy phương pháp nghiên cứu: ( Các phương pháp Hóa lý chụp ảnh SEM, sử dụng mơ hình tính tốn đại, phương pháp phân tích sử dụng có độ tin cậy phù hợp với thực tiễn Những đóng góp luận án: Xác định phương trình hồi quy phụ thuộc khối lượng chất bọc vào yêu tố ảnh hưởng lượng vật liệu bọc, khả giải phóng dinh dưỡng, độ nhớt dung dịch, độ dày màng tính luận án Ưu nhược điểm nội dung, kết cấu hình thức luận án: - Phần nội dung, kết cấu hình thức luận án đạt yêu cầu - Có biến số ảnh hường tới trình bọc hạt tốc độ đĩa quay (vận tốc dài vật liệu đĩa) chưa nghiên cứu, nên đưa vào phần kiến nghị để tiếp tục phát triển cho nghiên cứu sau tiến sĩ - Chưa nêu tính thơng minh cùa cơng nghệ, cần phải biện luận để nêu nội dung luận án Các công trình cơng bố có liên quan đến luận án: Đối chiếu theo quy định Giáo dục đào tạo, công bố đạt tiêu / chuẩn để bảo vệ luận án • J Jr • Tóm tắt luận án có phán ánh trung thục nội dung luận án: Tóm tắt luận án trung thực thể nội dung luận án Kết luận việc luận án có đáp ứng yêu cầu LATS đưa bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Trưịng hay khơng? Luận án đáp ứng yêu cầu, đưa bảo vệ cấp trường để nhận học vị / J • A * tiên sĩ Xác nhận quan *?0 Ngày thảng năm 2022 Ngưịi nhận xét TRƯỞN&PHỊNG olth Bùi Duy Du Wham JtyT* ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HƠ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ' NHẶN XÉT LUẬN ÁN TIẾN sĩ Của nghiên cửu sinh: Tên đê tài: Chuyên ngành: Họ tên người nhận xét: Chức danh: PGS Chuyên ngành: Cơ quan công tác: Nguyễn Hữu Trung Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh Ky thuật Hỏa học Mã số: 62520301 Văn Phạm Đan Thủy Năm bổ nhiệm: 2020 Học vị: TS Năm bảo vệ: 2012 Kỹ thuật Hóa học Trường Đại học cần Thơ Ý KIẾN NHẬN XÉT ỉ Sự cần thiết tính thời sự, ý nghĩa khoa học thực tiền đề tài: Luận án làm rõ tính cần thiết, thời bối cảnh yêu cầu tăng suất lương thực toàn giới phân bón xem giải pháp hiệu Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng phân bón trồng tương đối thấp Lượng thất phân bón gây nhiễm mơi trường sổng Từ đó, luận án tóm tắt tình hình nghiên cứu phân bón thơng minh Trong đỏ, hầu hết nghiên cứu tập trung vào phát triển vật liệu bọc, màng bọc nghiên cứu q trình giải phóng dưỡng chất Trên sở đó, luận án làm rõ cần thiết đề tài “Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sàn xuất phân urê thông minh” ý nghĩa khoa học, thực tiễn, luận án lựa chọn thành cơng vật liệu bọc từ tinh bột biến tính phot phát, poly vinyl ancol poly acrylic axit có khả phân hủy sinh học, có thơng số công nghệ phù hợp với công nghệ bọc ướt thiết bị bọc dĩa quay mà nghiên cứu trước chưa đề cập đến Vật liệu không đàm bảo khà tạo cấu trúc màng giải phóng chất dinh dưỡng theo tiêu chuẩn phân bón thơng minh, mà cịn có khả phân hủy sinh học, chi phí phù hợp, thân thiện với mơi trường phù hợp với điều kiện khí hậu, canh tác, trồng nông nghiệp Việt Nam Luận án sử dụng phương pháp, công cụ thu nhận ghi hình tốc dộ cao (1000 hình/giây), kỹ thuật phân tích hình ành để xác định thơng số q trình phun, q trình bọc nhanh chóng, tin cậy hiệu Mơ hình tốn học thực nghiệm dạng phương trình chuẩn số mơ tà q trình phun dung dịch tạo giọt trình bọc hạt để sản xuất phân urê thơng minh (SUF), ứng dụng cho tính tốn, diều chỉnh, kiêm soát tối ưu cho hệ thống sàn xuất thực tế xây dựng Thêm vào đó, mơ hình bọc hạt dã dược nghiên cứu nhằm ứng dụng cho việc phát triên sản phẩm khác phân bón bổ sung vi lượng, phân bón ổn định, lĩnh vực khác dược phẩm, thực phẩm môi trường, Luận án đánh giá tính chất sản phẩm, xác định chế mơ hình giải phóng chất dinh dường phân urê thông minh định hướng cho việc ứng dụng sản phẩm vào nông nghiệp Sự không trùng lặp đề tài: Chưa phát trùng lặp đề tài nghiên cứu so với cơng trình, luận văn, luận án công bô nước Luận án trình bày rõ ràng, chặt chẽ với đầy đủ thơng tin trích dẫn tài liệu tham khảo Sự phù hựp tên đề tài vói nội dung, nội dung vói chuyên ngành mã số chuyên ngành: Luận án xuất phẩm cho thấy phù hợp tên đề tài, nội dung với ngành đào tạo Sự hợp lý độ tin cậy phương pháp nghiên cứu: Luận án sử dụng phương pháp đại, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu thiêt bị đo bê dày Tobacco Thickness Tester, thiêt bị kiêm tra độ nén, thiêt bị đo lực kéo nén Multitest 5-xt, thiết bị quang phổ hồng ngoại FTIR Tensor 27, thiết bị phân tích nhiệt trọnẹ lượng (TGA), thiết bị phân tích nhiệt vi sai (DSC), kính hiển vi điện tử quét (SEM), đe xác định thông số lý vật liệu bọc Đối với hệ thống thiết bị bọc đĩa quay, luận án trình bày rõ sơ đồ mơ tả cấu tạo thông số hoạt động hệ thống thiết bị Nhằm xác định phân bơ kích thước đường kính trung bình hạt phân nguyên liệu (chưa bọc) phân urê bọc, luận án sử dụng phương pháp xử lý ảnh hỗn hợp hạt ghi hình camera kỹ thuật số Sony RX100 Mark V với độ phân giải 20 Mpixel Khối lượng riêng hạt phân hàm lượng urê giải phóng đợc xác định phương pháp phù hợp Việc tối ưu hóa thực nghiệm trình bọc băng thiết bị đĩa quay trình bày đầy đủ thơng tin, tính logic, khoa học cao, bao gồm phương pháp quy hoạch thực nghiệm, phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu Những đóng góp mói cùa luận án: Kết quà nghiên cứu cùa luận án góp phần tạo tranh khoa học tổng thể từ lựa chọn vật liệu bọc, công nghệ, thiết bị, phương pháp bọc hạt, tối ưu hóa cơng nghệ bọc hạt thực nghiệm, xây dựng mơ hình tốn mơ tả q trình phun q trinh bọc hạt, đánh giá tính chất sản phẩm Hơn nữa, chế mơ hình giải phóng chất dinh dưỡng cùa phân urê thông minh, định hướng cho việc ứng dụng sản phàm vào nơng nghiệp Nhìn chung, kết q thu từ luận án có giá trị khoa học độ tin cậy cao Ưu nhược điếm nội dung, kết cấu hình thức luận án: Ưu điểm nội dung, kết cấu hình thức luận án: Luận án trình bày r ■;sG ràng, mạch lạc, chinh chu phù hợp với yêu cầu luận án tiến sĩ 'rtỌC Các cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án: Các cơng trình cơng bố liên quan trực tiếp den luận án Tóm tắt luận án có phán ánh trung thực nội dung luận án: Tóm tắt luận án có phán ánh trung thực nội dung bàn luận án Kết luận việc luận án có dáp úng yêu cầu LATS dưa bảo vệ trước hội dồng chấm luận án cap Trường hay không? Luận án đáp đáp ứng yêu cầu LATS đưa bảo vệ trước hội đồng châm luận án câp Trường Ngày 27 tháng 10 năm 2022 Xác nhận CO’ quan Hóặtì tèớ' ẫử đữbtạo reườNG Píi ĨNS £2 HúẠCa TỔNG HỢF • I Người nhận xét • Chủ tịch Hội đồng thơng qua chương trình làm việc điều kiện chuẩn bị cho buổi bào vệ • Thư ký Hội đồng đọc lý lịch khoa học nghiên cứu sinh (NCS) điều kiện cần thiết để NCS bảo vệ • Nghiên cửu sinh trinh bày nội dung luận án thời gian 30 phút • Thành viên hội đồng nhận xét đặt câu hỏi, nghiên cứu sinh trả lời: PGS TS Lê Minh Viễn nhận xét luận án đặt câu hỏi: Câu hỏi Các yếu tổ khảo sát phân thơng minh? Tiêu chí đánh giá sản phẩm phân thơng minh? Ti lệ giải phóng ure, tính nồng độ / nồng độ, khơng phải % Trả lời NCS Các yếu tố khảo sát bao gồm nhiệt độ, độ dày màng Phân đánh giá theo phân giải phóng chậm giải phóng có kiểm sốt, so sánh với sản phẩm thương mại Phần NCS bồ sung vào phần tính tốn kết luận án PGS TS Đoàn Văn Hồng Thiện Câu hỏi Nêu rõ phương pháp tiêu chuẩn đo đạc Đánh giá khả ứng dụng Trà lịi cua NCS NCS bổ sung theo góp ý phản biện Các câu hỏi thành viên hội đồng TS Bùi Duy Du nhận xét dồng thuận với nội dung luận án TS Hoàng Tien Cường nhận xét dồng thuận với nội dung luận án Câu hỏi Trích dẫn cơng trinh nghiên cứu cần bổ sung Trả lời NCS Nghiên cứu sinh có tìm hiểu dề tài nghiên cứu nước, bố phần phần trích dẫn PGS TS Văn Phạm Dan Thủy nhận xét đồng thuận với nội dung luận án Câu hỏi Cần bàn luận kết phân tích tính chất vật liêu Phương pháp dánh giá phân nhà chậm dồng ruộng, phương pháp sử lý hình ảnh Trả lời NCS NCS sẻ bổ sung phần dánh giá nhận xét Định hướng sản phẩm khuếch tán môi trường nước, NCS thực theo dịnh hướng PGS.TS Lê Thị Kim Phụng nhận xét dồng thuận với nội dung luận án Câu hỏi: Định hướng nghiên cứu đề tài the nào? Trả lời NCS Sẽ phát triền thêm vật liệu kết hợp lĩnh vực hữu cơ, phát triển hướng mô hình hóa mơ GS Phan Đình Tuấn nhận xét dồng thuận với nội dung luận án Các câu hỏi khách tham dự buổi bào vệ: Không có Quyết nghị Hội đồng (có biên đính kèm) Kết quà kiểm phiếu: a Số phiếu tán thành luận án: b Số phiếu không tán thành:0 Kết luận Hội đồng: Bàn luận án nghiên cứu sinh Nguyễn Hữu Trung đáp ứng đầy đủ yêu cầu nội dung hình thức luận án Tiến sĩ, nghiên cứu sinh Nguyễn Hừu Trung đâ chứng tỏ đầy đủ trình độ khả nghiên cứu khoa học thân bậc Tiến sĩ, Hội đồng trí đề nghị Hiệu trưởng Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM công nhận học vị cấp bàng Tiến sĩ cho nghiên cứu sinh Nguyễn Hữu Trung CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG GS.TS Phan Đình Tuấn THƯ KÝ HỘI ĐỒNG PGS.TS Lê Thị Kim Phụng TL HIỆU TRƯỞNG K I TRƯỞNG.PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH X'>PHO TỒƯỞNG PHÒNG PGS.TS Hồ Đức Duy ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HƠ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BIÊN BẢN HỌP HỘI ĐÒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN TIẾN sĩ CÁP TRƯỜNG Vào lúc 9g00 ngày 08/12/2022, Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ cấp Trường (ban hành theo Quyết định số 4148/QĐ-ĐHBK ngàỵ 03 tháng 10 năm 2022 Hiệu trưởng Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG-HCM) đả họp để đánh giá luận án Tiên sĩ của: Nghiên cứu sinh: Tên đề tài: NGUYỄN HỮU TRUNG (1581011) Khóa: 2015 Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh PGS TS Trịnh Văn Dũng TS Trần Nghị GS TS Phan Đình Tuấn, Chủ tịch, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Tp.HCM PGS TS Lê Minh Viễn, Phản biện, Trường Đại học Bách Khoa ĐHQGTp.HCM TS Hoàng Tiến Cường, Phản biện, Viện Cơng nghệ Hóa học Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam PGS TS Lê Thị Kim Phụng, Thư ký, Trường Đại học Bách Khoa -ĐHQGTp.HCM r /V TRƯỞ TS Hoàng Tiến Cường, Phản biện, Viện Khoa học Vật liệu ửng/ị ĐẠI dụng - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam V BÁCH k PGS TS Văn Phạm Đan Thủy, ùy viên, Trường Đại học Cần Thơ ~ Khách tham dự: GS TS Nguyễn Quốc Hiến, Viện lượng nguyên tử Việt Nam TS Bùi Ngọc Pha, Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG Tp.HCM TS Trần Tấn Việt, Trường Đại học Bách Khoa - DI1QG Tp.HCM PGS TS Trần Nguyễn Minh Ân, 'Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM ThS Vũ Tiến Dũng, Tổng công ty Phân bón Hóa chất Dầu khí TS Lê Văn Nhiều, Trường Dại học Công nghiệp Tp.HCM ThS Phạm Văn Hưng, Trường Dại học Công nghiệp Tp.HCM ThS Võ Thanh Hưởng, Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM ThS Nguyễn Minh Tiến, Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM 10 ThS Trần Hữu Hưng, Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư Vấn Kỹ Thuật Ánh Dương Địa điểm: Phòng 303 B3- Trường Đại học Bách Khoa Tập thể hướng dẫn: Thành viên Hội * đơng: Tiến trình buổi bảo vệ: • PGS TS Hồ Đức Duy, Phó Trường phòng Đào tạo Sau Đại học, đại diện Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM đọc định thành lập Hội đồng H Kiến nghị Hội đồng việc cơng nhận trình độ cấp tiến sĩ cho nghiên cứu sinh Bản luận án nghiên cứu sinh Nguyễn Hữu Trụng đáp ửng đầy đù yêu cầu nội dung hình thức luận án Tiên sĩ, nghiên cứu sinh Nguyên Hữu Trung chứng tỏ đầy đủ trình độ khả nghiên cứu khoa học thân bậc Tiến sĩ, Hội đồng trí đề nghị Hiệu trưởng Trường Đại học Bách Khoa ĐHQG-HCM công nhận học vị cấp băng Tiến sĩ cho nghiên cứu sinh Nguyễn Hữu Trung CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG THƯ KÝ HỘI ĐƠNG GS.TS Phan Đình Tuấn PGS.TS Lê Thị Kim Phụng KT HIỆU TRƯỞNG A P"x-“ÌẼUTRƯỞNG ÌRƯỜNƯ OAI HOC 0ACH ii(( >50 Tran Thiên Phúc ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHỐ HƠ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP.HCM, ngày tháng 12 năm 2022 QUYẾT NGHỊ CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN TIẾN sĩ CẤP TRƯỜNG Đe tài: Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urc thông minh Của nghiên cứu sinh: Nguyễn Hữu Trung Ngày bào vệ: 8/12/2022 Sau nghe nghiên cứu sinh trình bày luận án trả lời câu hỏi, Hội đồng nghị sau: Kết bỏ phiếu đánh giá luận án Hội đồng; 6/6 thành viên tán thành luận án Tiến sỹ NCS Nguyễn Hữu Trung „ _ , , , ffef TRƯ' ,, Những kêt luận khoa học bản, điêm mói, đóng góp luận án ĐAI Ị3ÁCH Nghiên cứu có nhiều ý nghĩa khoa học thực tiễn điềm quan trọng: - Sử dụng phương pháp, cơng cụ thu nhận phân tích hình ảnh để xác định thơng sổ q trình phun, q trinh bọc - Tổng hợp vật liệu bọc phù hợp có khả phân hủy sinh học, thân thiện môi trường mà nghiên cửu chưa thực trước - Xây dựng mơ hình tốn học dạng phương trình chuẩn số cho trình phun trình bọc hạt phục vụ cho q trình tính tốn, điều chỉnh hệ thống sản xuất SUF - Mơ hình bọc hạt xây dựng ứng dụng cho q trình khác Những đóng góp có giá trị phù hợp với nội dung khoa học luận án Tiến sĩ Cơ sở khoa học, độ tin cậy luận điểm kết luận nêu luận án - Quá trình tồng hợp vật liệu có tham khảo nghiên cứu cơng bố, quy trình mơ tả rõ ràng, kết q đo đầy đủ, đáng tin cậy - Hệ thống thiết bị bọc đĩa quay phương pháp ước lựa chọn phù hợp cho trình bọc tạo SUF vật liệu bọc polyme tổng hợp Thiết bị bọc đĩa quay đơn giản, linh động phù hợp với công nghệ bọc sản xuất nhiều loại SUF với chi phí thấp ^5= - Quy hoạch thực nghiệm lựa chọn để đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến trình tạo hạt, kết tối ưu hoá đa mục tiêu cho thấy thông số tối ưu trình - Sừ dụng phương pháp mới, phân tích hình ảnh, để xác định thông số hạt cho kết đáng tin cậy Ý nghĩa lý luận, thực tiễn dề nghị sử dụng kết nghiên cứu luận án - Quá trình tổng hợp vật liệu có tham khảo nghiên cứu cơng bố, quy trình mó tả rõ ràng, kết đo đầy đủ, đáng tin cậy - Hệ thống thiết bị bọc đĩa quay phương pháp ước lựa chọn phù hợp cho trình bọc tạo SUF vật liệu bọc polyme tổng hợp Thiết bị bọc đĩa quay đơn giản, linh động phù hợp với công nghệ bọc sản xuất nhiều loại SUF với chi phí thấp - Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm lựa chọn để đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến trình tạo hạt, kết quà tối ưu hoá đa mục tiêu cho thấy thơng số tối ưu q trình Sử dụng phương pháp mới, phân tích hình ảnh, để xác định thơng số hạt cho kết đáng tin cậy Những thiếu sót nội dung hình thức luận án Trong luận án cần làm rõ vấn đề sau: - Cần làm rõ thêm phương pháp đo đạc, phân tích - Tác giả cần phải xem xét điểu chinh số lỗi tả nội dung luận án Mức độ đáp ứng yêu cầu luận án Bản luận án nghiên cửu sinh Nguyễn Hữu Trung đáp ứng đầy đủ yêu cầu nội dung hình thức luận án Tiến sĩ Những điểm cần bổ sung, sửa chữa (nếu có) trước nộp luận án cho Thư viện Quốc gia Việt Nam Bổ sung theo góp ý thành viên hội đồng: Các chi tiêu đánh giá màng bợc, lính chất sàn phẩm Bổ sung phần trích dẫn nghiên cứu nước Chỉnh sừa lỗi tả, đánh máy giảm khả thấm nước, hòa tan vật liệu màng bọc, tăng tính lý, độ bền màng [97]," 10 Bổ sung điều kiện thực nghiệm cho yếu tố cố định ma trận quy hoạch thực nghiệm, trang 55 "Các thông số như: lượng nguyên liệu, tốc độ quay đĩa, nhiệt độ tác nhân lưu lượng tác nhân giữ không thay đổi với giá trị 0,05 kg, 60 vòng/phút, 70 °C, 45 m3/h ” l.Điều chình thống khái niệm "ti lệ khối lượng vật liệu" thành "tỉ lệ khối lượng màng bọc ”, trang 60 12 Điều chỉnh thống nhất: "khối lượng riêng xốp” thành "khối lượng thể tích", trang 63, 85 13 Mô tả rõ tiêu chuẩn thống kê sử dụng lựa chọn hệ số có nghĩa tiêu chuẩn Student, trang 57, 81, 90 14 Bổ sung đối sánh sản phẩm phân urê thông minh với tiêu chuẩn chung cho sản phẩm phân bón giài phóng có kiểm sốt để đánh giá chất lượng sản phẩm phương pháp xác định hàm lượng urê sản phẩm, trang 103 "Chất lượng sản phẩm suF đối sảnh với tiêu chuấn chung cho sàn phẩm phân bón giải phóng có kiểm soát, ISO 18644:2016 [ỉ84], Bảng 4.1 Bủng ỉ: Đối sánh sàn phấm phản urê thông minh với tiêu chuẩn ISO 18644:2016 _ _ _ _ • sir Ticu chuan Giá trị ISO 18644:2016 Hàm lượng chất urê, Xp (%) 29,2 > 20 Kích thước hạt, mm 4,51 1,00-4,75 Tốc độ giải phóng 24 giờ, % 48,2