Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp zeolit 3A từ cao lanh A Lưới và ứng dụng xử lý cồn công nghiệp thành cồn tuyệt đối

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HUỲNH THỊ QUỲNH TRÂM NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP ZEOLIT 3A TỪ CAO LANH A LƯỚI VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ CỒN CÔNG NGHIỆP THÀNH CỒN TUYỆT ĐỐI Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ Mã số: 60.44.27 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng - 2011 Công trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THƯỢNG QUẢNG Phản biện 1: PGS.TS Trần Thị Xô Phản biện 2: PGS.TS Trần Văn Thắng Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khoa học họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 06 năm 2011 * Có thể tìm hiểu Luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn ñề tài: Thế giới ngày ñang phải ñối mặt với nhiều vấn ñề nan giải, ñó nhu cầu nhiên liệu lên thách thức lớn ñối với nhà khoa học Như biết nguồn nhiên liệu hóa thạch ñang ngày cạn kiệt, lượng hạt nhân cịn bất cập Ngồi ra, tình hình bất ổn số quốc gia sản xuất dầu mỏ ñã gây tác ñộng tiêu cực đến kinh tế giới Trước tình hình ñó, số nước tiên tiến giới ñã tiến hành nghiên cứu ñiều chế cồn tuyệt ñối, nguyên liệu dùng ñể pha trộn thành nhiên liệu - gasohol (xăng pha cồn) thay cho sản phẩm xăng có thị trường Các phương pháp phổ biến là: phương pháp chưng cất đẳng phí, bốc thẩm thấu (màng lọc) phương pháp dùng chất hấp phụ zeolit 3A ñể loại bỏ nước lẫn cồn công nghiệp (95,0o) ñể thu ñược lượng cồn tuyệt ñối (99,5o) Trong ñó, ñể tạo cồn tuyệt ñối không chứa tạp chất độc hại khơng địi hỏi cao mặt thiết bị phương pháp dùng chất hấp phụ zeolit 3A tách nước chọn lọc kích thước mao quản zeolit 3A lớn kích thước phân tử nước lại nhỏ kích thước phân tử rượu Cồn sau tách nước đạt tới 99,50% ñáp ứng tiêu chuẩn cồn tuyệt ñối không lẫn tạp chất độc hại Zeolit A số khơng nhiều zeolit có ứng dụng rộng rãi lĩnh vực hấp phụ dung lượng hấp phụ lớn, độ chọn lọc cao, bền nhiệt tái sinh Thơng thường zeolit A tổng hợp từ cao lanh hay nguồn ngun liệu chứa silic nhơm có cation trao đổi điện tích âm khung mạng dạng Na+ Bởi loại zeolit NaA biến tính tạo zeolit KA dạng K+ (zeolit 3A) có kích thước mao quản nhỏ nên ưa chuộng ñể tách nước chọn lọc từ hỗn hợp nước với chất lỏng dễ bay có kích thước lớn Việt Nam nước giàu mỏ cao lanh nên thuận lợi việc khai thác làm nguyên liệu cho tổng hợp zeolit nói chung zeolit A nói riêng Hiện nay, nước ta có nhiều nghiên cứu thành cơng zeolit đưa vào sản xuất theo quy mô lớn Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu tổng hợp, biến tính ứng dụng zeolit A từ cao lanh A Lưới ñể chế tạo cồn tuyệt đối từ cồn cơng nghiệp Xuất phát từ việc sử dụng nguồn tài nguyên cao lanh A Lưới rẻ tiền, tạo sản phẩm zeolit 4A có giá trị kinh tế cao sử dụng ñể biến tính tạo zeolit 3A cho ứng dụng chế tạo cồn tuyệt đối, chúng tơi lựa chọn đề tài nghiên cứu là: Nghiên cứu tổng hợp zeolit 3A từ cao lanh A Lưới ứng dụng xử lý cồn công nghiệp thành cồn tuyệt đối” Mục đích nghiên cứu: Đề tài thực với mục đích tổng qt sau đây: - Chuyển hố cao lanh A Lưới thành zeolit 4A - Biến tính zeolit 4A thành zeolit 3A - Bước ñầu ñánh giá khả ứng dụng zeolit 3A ñể chế tạo cồn tuyệt ñối từ cồn công nghiệp Đối tượng nghiên cứu: Cao lanh ñược lấy từ mỏ Bốt Đỏ thuộc ñịa phận huyện A Lưới – Tỉnh Thừa Thiên Huế Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp vật lý hố học đại phổ nhiễu xạ rơnghen (XRD), phổ hấp thụ hồng ngoại (IR), ảnh hiển vi ñiện tử quét (SEM), phân tích nhiệt vi sai nhiệt trọng lượng (DTA/TGA), ñể nghiên cứu cấu trúc thành phần vật liệu tổng hợp ñược Cấu trúc zeolit sau trao ñổi ñược kiểm tra phương pháp XRD Mức ñộ trao ñổi ion Na+ K+ ñược xác ñịnh máy quang phổ hấp phụ nguyên tử Nồng ñộ cồn nguyên liệu cồn sản phẩm ñược xác ñịnh theo phương pháp OILM-ITS90 2000C trường Đại học Bách khoa Hà Nội Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài: 5.1 Ý nghĩa khoa học - Cung cấp thơng tin khoa học quy trình tổng hợp zeolit 4A từ cao lanh biến tính tạo zeolit 3A - Cung cấp thông tin, tư liệu làm sở cho việc nghiên cứu sau 5.2 Ý nghĩa thực tiễn - Mang lại nhiều ứng dụng từ cao lanh A Lưới lĩnh vực rộng rãi - Mở hướng xây dựng nhà máy tổng hợp zeolit từ cao lanh A Lưới nhằm cung cấp nguồn zeolit nguyên liệu - Đề tài góp phần ñề xuất hướng nghiên cứu việc ñiều chế cồn tuyệt ñối xúc tác zeolit 3A ñiều kiện ñơn giản hiệu từ cao lanh nguyên liệu nước Cấu trúc luận văn: Luận văn gồm chương chính: - Chương 1: Tổng quan lý thuyết - Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm - Chương 3: Kết thảo luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CAO LANH 1.1.1 Thành phần cấu trúc cao lanh Cao lanh loại khoáng sét tự nhiên ngậm nước mà thành phần khống vật kaolinit, có cấu trúc 1:1 dạng diocta, chiếm khoảng 85-90% trọng lượng [1], [4], [6], [7], [9] Công thức hố học đơn giản Al2O3.2SiO2.2H2O, cơng thức lý tưởng Al4(Si4O10)(OH)8 với hàm lượng SiO2 = 46,54%; Al2O3 = 39,5% H2O = 13,96% trọng lượng Cấu trúc tinh thể kaolinit hình thành từ mạng lưới tứ diện silic liên kết với mạng lưới bát diện nhôm tạo nên lớp cấu trúc Độ dày lớp dao động khoảng 7,10 ÷ 7,21 Å [4], [8] Trong cấu trúc kaolinit, tứ diện quay đỉnh chung phía mạng bát diện Ở vị trí đỉnh chung tứ diện bát diện ion OH- bát diện thay ion O2- tứ diện 1.1.2 Các tính chất 1.1.3 Ứng dụng cao lanh 1.2 GIỚI THIỆU VỀ ZEOLIT 1.2.1 Khái niệm phân loại zeolit Zeolit aluminosilicat tinh thể có cấu trúc khơng gian ba chiều, với hệ thống lỗ xốp ñồng ñều trật tự Hệ mao quản zeolit có kích thước cỡ phân tử, dao động khoảng ÷ 12Å Cơng thức hố học zeolit thường biểu diễn dạng: Mx/n.[(AlO2)x.(SiO2)y].zH2O M cation bù trừ điện tích khung, có hố trị n; x y số tứ diện nhôm silic, thông thường y/x ≥1 thay ñổi tuỳ theo loại zeolit; z số phân tử nước kết tinh; Ký hiệu móc vng [ ] thành phần ô mạng sở 1.2.2 Cấu trúc zeolit Các zeolit tự nhiên zeolit tổng hợp có cấu trúc không gian ba chiều tứ diện TO4 (T Si Al) O2-2 a O O22 O2- Si4+ b O2-2 O2- O2- Al3+ OO22- O2- Hình 1.3 Các ñơn vị cấu trúc sơ cấp zeolit: Tứ diện SiO4 (a), AlO4- (b) Các SBU lại kết hợp với tạo nên họ zeolit với 85 loại cấu trúc thuộc bảy nhóm hệ thống mao quản khác Hình 1.5 mơ tả ghép nối ñơn vị cấu trúc sơ cấp thứ cấp khác tạo zeolit A zeolit X (Y) X4 X6 Nối qua mặt cạnh Lăng trụ cạnh Zeolit kiểu X (Y) Nối qua mặt cạnh Sodalit Zeolit kiểu A Hốc lớn Hình 1.5 Sự hình thành cấu trúc zeolit A, X (Y) từ kiểu ghép nối khác 1.2.3 Thành phần cấu trúc zeolit 3A Zeolit 3A loại zeolit tổng hợp có cấu trúc khác với zeolit tự nhiên Cấu trúc có dạng mạng lưới lập phương ñơn giản tương tự kiểu liên kết tinh thể muối NaCl, với nút mạng lưới bát diện cụt (lồng sodalit) - Zeolit 3A có 12 cation K+ bù trừ điện tích âm nên cơng thức chung zeolit KA dạng dehydrat hóa là: K12 [(AlO2)12.(SiO2)12] Trong trường hợp ngậm nước dung lượng tối đa 27 H2O dạng hydrat hóa zeolit KA là: K96Al96Si96O384.27H2O Người ta cịn biểu diễn cơng thức hóa học zeolit 3A là: K2O.Al2O3.2SiO2.4,5H2O - Zeolit 3A có kích thước mao quản Α Trong trình liên kết lồng sodalit với zeolit 3A tạo thành hốc lớn hốc nhỏ Ứng dụng zeolit 3A 1.2.4 Do zeolit 3A có nhiều tính chất q giá như: trao ñổi cation, hấp phụ, xúc tác chọn lọc hình dạng nên ứng dụng nhiều vào thực tế Chúng ñược ứng dụng nhiều lĩnh vực hiệu cao 1.2.4.1 Sử dụng zeolit 3A ñể làm chất trao ñổi ion 1.2.4.2 Sử dụng zeolit 3A ñể tách làm chất 1.2.4.3 Sử dụng zeolit hệ thống trữ nhiệt 1.2.4.4 Sử dụng zeolit 3A ñể xử lý nước thải 1.2.5 Phương pháp tổng hợp zeolit 3A Cho đến nay, giới có nhiều nghiên cứu tổng hợp zeolit 4A chưa có cơng trình cơng bố tìm phương pháp tổng hợp zeolit 3A trực tiếp Vấn ñề tổng hợp zeolit 3A biến tính sở zeolit 4A Sau dùng phương pháp trao ñổi K+ cho Na+ ñể thu ñược zeolit 3A 1.2.5.1 Tổng hợp zeolit từ nguồn Si Al riêng biệt Hình 1.7 mơ tả q trình hình thành zeolit từ nguồn Si Al riêng biệt, với SDA (Structure Directing Agent) chất tạo cấu trúc Q trình gồm giai đoạn: Giai đoạn đạt tới trạng thái bão hịa, giai đoạn tạo mầm giai ñoạn lớn lên tinh thể Đơn vị cấu trúc Các chất phản ứng: nguồn Si, Al, (P, Ga, Ge, Fe, Na…) SD SD Gel ToC 60-220 Hòa tan OH-, - Gel vơ định Tinh thể Hình 1.7 Q trình hình thành zeolit từ nguồn Si Al riêng biệt Sự kết tinh zeolit trình phức tạp, phụ thuộc nhiều yếu tố, yếu tố nồng ñộ chất phản ứng nguồn silic quan trọng Một cách tổng quát, kết tinh zeolit xảy theo chế khác ñã ñược công nhận cách rộng rãi [12]: chế tạo nhân từ dung dịch (A), chế tạo nhân từ gel (B) 1.2.5.2 Tổng hợp zeolit từ cao lanh Q trình tổng hợp zeolit từ khống sét tự nhiên thường trải qua nhiều giai ñoạn ñặc biệt ln phải nung khống sét nhiệt độ cao (600 ÷ 1000oC), liên tục nhiều (4 ÷ 24 giờ) trước kết tinh mà chất lượng zeolit thu ñược thấp 10 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA ZEOLIT 1.3.1 Phương pháp phổ nhiễu xạ Rơnghen (XRD) Mục đích sử dụng phổ nhiễu xạ Rơnghen nhận diện nhanh xác pha tinh thể, đồng thời sử dụng để định lượng pha tinh thể kích thước hạt zeolit với ñộ tin cậy cao Theo ñiều kiện giao thoa để sóng phản xạ mặt phẳng pha hiệu quang trình ∆ =2d.sin θ phải số ngun lần độ dài sóng: ∆ =2d.sin θ = nλ Trong đó: - d khoảng cách hai mặt liền kề - θ gốc chùm tia X mặt phẳng phản xạ - ∆ hiệu quang trình hai tia phản xạ Đây hệ thức Vulf – Bragg, phương trình ñể nghiên cứu cấu trúc mạng tinh thể [3], [4] Độ tinh thể tương ñối ñược xác ñịnh theo công thức [3]: Độ tinh thể (%) = 100.A/B Trong đó: A B tương ứng cường độ pic ñặc trưng mẫu nghiên cứu mẫu chuẩn Sử dụng XRD xác định kích thước trung bình tinh thể có độ chọn lọc tinh thể cao khoảng 40 20000Å theo phương trình Scherrer's: D= 1.3.2 1.3.3 1.3.4 K λ 180 cos(θ ).π FWHM − S Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) Phương pháp hiển vi ñiện tử quét(SEM) Phương pháp phân tích phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) 12 1.4.3 Giới thiệu số phương pháp tạo cồn nồng ñộ cao Để thu ñược sản phẩm cồn có nồng độ cao giới ñã sử dụng nhiều phương pháp tách nước từ cồn cơng nghiệp, cụ thể liệt kê phương pháp điển sau: + Phương pháp chưng ñẳng phí - Phương pháp chưng cất: + Phương pháp chưng phân tử - Phương pháp dùng chất hấp phụ chọn lọc Zeolite - Phương pháp dùng chất hút ẩm 1.4.3.1 Phương pháp chưng cất • Chưng trích ly, chưng phân tử 1.4.3.2 Phương pháp dùng chất hấp phụ chọn lọc zeolit Nguyên tắc: - Dựa vào kích thước mao quản zeolite 3A chất hấp phụ hấp phụ phân tử có kích thước nhỏ kích thước mao quản khơng hấp phụ phân tử có kích thước lớn - Khi sử dụng zeolite 3A ñể hấp phụ sản xuất cồn tuyệt ñối, chất chất hấp phụ chọn lọc nước hỗn hợp nước etanol có nồng độ thấp - Kích thước động học nước 2,75 Å < Å - Kích thước động học rượu 3,95 Å > Å Như vậy: zeolite 3A hấp phụ nước không hấp phụ rượu etanol Phương pháp dựa tính chất hấp phụ chọn lọc zeolit Dựa vào đặc tính nên dùng zeolit 3A hấp phụ chọn lọc nước (có kích thước động học 2,75Å) cồn (kích thước ñộng học 3,95Å) ñể tạo cồn tuyệt ñối Q trình tách nước khỏi cồn gồm có giai đoạn chính: • Giai đoạn hấp phụ: Q trình hấp phụ thực dạng pha lỏng pha • Giai đoạn nhả hấp phụ: Zeolit sau lần sử dụng cần phải tiến hành nhả hấp phụ nhằm khơi phục lại độ hấp phụ ban ñầu 1.4.3.3 Phương pháp dùng chất hút ẩm 13 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT 2.1.1 Các thiết bị, dụng cụ 2.1.2 Nguyên liệu hóa chất - Nguyên liệu: cao lanh A Lưới - Hóa chất sử dụng chủ yếu trình tổng hợp zeolit A bao gồm: dung dịch HCl, H2SO4, NaOH, phức Co, BaCl2 , thủy tinh lỏng (hh K2SiO3 Na2SO3), gibbsit Tân Bình, KCl, CaCl2 2.2 TỔNG HỢP ZEOLIT 4A Quy trình tổng hợp zeolit 4A thực theo phương pháp cơng bố [4] Nguyên liệu cao lanh A Lưới sau ñã sơ chế, loại bỏ tạp chất học, ñược sấy khô 1050C, nghiền nhỏ rây cỡ hạt 0,15 mm Sau đem nung 6000C Nguyên liệu ñã xử lý ñược phối trộn với kiềm, chất tạo phức Co, nước theo tỉ lệ mol: 1,28Na2O.Al2O3.2,14SiO2.120H2O Hỗn hợp đồng thể hóa nhiệt độ phịng 72 có khuấy, sau kết tinh thủy nhiệt 950C áp suất thường có khuấy Kết thúc q trình kết tinh mẫu ñược lọc rửa nước cất ñến pH = sấy 1050C ñem nghiền mịn rây qua kích thước 0,15mm Sản phẩm ký hiệu Ath Cao lanh nguyên khai Ath Xử lý Lọc,rửa o sấy 105 Cao lanh sơ chế Kết tinh 9h, 95o Nung 600 A600 3h Đồng thể 72h, H2O nhiệt độ phịng Phức Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp zeolit A từ Cao lanh A Lưới NaOH 14 2.3 BIẾN TÍNH ZEOLIT 4A THÀNH ZEOLIT 3A Nguyên liệu: Mẫu zeolit 4A ñã ñược tổng hợp từ cao lanh A Lưới (ký hiệu Ath) mẫu zeolit 4A chuẩn (ký hiệu Ach), ñất sét dẻo (ñã xử lý nghiền rây có kích thước 0,15mm) Hóa chất sử dụng: Dung dịch KCl 0,3N pha chế phịng thí nghiệm Các bước tiến hành: - Các mẫu zeolit 4A ñược trộn ñều với 10% ñất sét dẻo (Trúc Thơn) sau đem ép viên, tạo hạt có kích thước khoảng 0,5 × 0,5mm Cân xác 70g zeolit ñã tạo hạt cân ñiện tử có độ xác 10-4 cho vào cột trao đổi ion (có đường kính 32mm) Cho 200ml dung dịch KCl 0,3N ñi qua cột với tốc ñộ 100 ml/h (tốc ñộ chảy ñược ñiều chỉnh van ñáy cột) Q trình lặp lại lần liên tục lần dùng 100ml dung dịch KCl 0,3N Như thể tích KCl trao đổi sau lần 700ml tức tỉ lệ zeolit dùng dịch KCl 1/10 (g/ml) Quá trình trao đổi thực nhiệt độ phịng áp suất khí Sau trao đổi xong mẫu ñược lọc rửa cho ñến hết ion Cl- (thử AgNO3) đem sấy khơ 1050C - Để so sánh ñối chứng, mẫu zeolit 4A ñược tổng hợp từ cao lanh A Lưới (Ath) ñược tiến hành trao ñổi chuyển từ dạng Na+ sang dạng K+ với mẫu zeolit 4A chuẩn (Ach) Các mẫu Ath Ach sau biến tính ký hiệu 3Ath 3Ach 2.4 ỨNG DỤNG HẤP PHỤ NƯỚC TẠO CỒN TUYỆT ĐỐI TỪ CỒN CÔNG NGHIỆP Nguyên liệu hóa chất: Các mẫu zeolit biến tính (3Ath 3Ach), cồn công nghiệp 15 Các bước tiến hành: - Cân 50g zeolit 3A (ñã ñược tạo hạt) cân điện tử với xác 10-4 nạp vào ống phản ứng (đường kính ống 18mm) Ống đặt lị phản ứng Trước hấp phụ, mẫu hoạt hóa 3500C kèm theo thổi khơng khí khơ Sau hoạt hóa xong, để nguội mẫu xuống khoảng 780C đưa cồn cơng nghiệp vào thiết bị chưng Trong q trình chưng nhiệt độ lị giữ ổn định 780C Hơi cồn sau qua thiết bị hấp phụ ñược ngưng tụ dạng lỏng Bộ ñiều khiển nhiệt ñộ lị theo chương trình Khí Thiết bị làm lạnh Bình đựng sản phẩm Lị hấp phụ Bộ phận hút ẩm Khí khơ Thiết bị chưng cồn Cồn cơng nghiệp Hình 2.2 Sơ đồ tách nước chọn lọc từ cồn cơng nghiệp - Nồng độ cồn ngun liệu cồn sản phẩm sau chưng phân tích phịng thí nghiệm lọc hóa dầu vật liệu xúc tác, hấp phụ, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội máy ño ANTON3 Mĩ theo phương pháp ño tiêu chuẩn OILM-ITS90 200C 16 2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔNG HỢP ĐƯỢC 2.5.1 Phương pháp ñặc trưng cấu trúc 2.5.1.1 Phương pháp phổ XRD Các mẫu XRD luận văn ñược ghi máy Siemens D5005-Brucker-Đức trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, sử dụng ống phát tia X Cu với bước sóng Kα = 1,54056Å, điện áp 40KV, cường độ dịng điện 40mA, nhiệt độ 25oC, góc qt θ thay đổi từ ÷ 45o, tốc độ góc qt 0,03o/s 2.5.1.2 Phương pháp phổ IR Các mẫu tổng hợp ñược phân tích phổ IR máy FTIR 410 (Đức) PTN cơng nghệ lọc hóa dầu vật liệu xúc tác, hấp phụ, Đại học Bách Khoa – Hà Nội theo kỹ thuật ép viên với KBr áp lực 8000kg/cm3, nhiệt ñộ 25oC, vùng dao ñộng 400 - 1300cm-1 2.5.1.3 Phương pháp SEM Phương pháp hiển vi ñiện tử quét (SEM) phương pháp để xác định kích thước hình dạng bề mặt hạt chất rắn có kích thước ≤ 0,5µm Ảnh SEM chụp máy JEOL 5410 – LV (Nhật) trường Đại học Bách Khoa - Hà Nội Trước chụp mẫu ñược rửa etanol, phân tách mẫu sấy khô 2.5.1.4 Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Phương pháp phổ hấp phụ nguyên tử dựa vào khả hấp thụ chọn lọc xạ cộng hưởng nguyên tử trạng thái tự Các mẫu ñược phân tích phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử máy HTNT Shimadzu AA 6501S PTN công nghệ lọc hóa dầu vật liệu xúc tác, hấp phụ, Đại học Bách Khoa – Hà Nội ñể xác ñịnh thành phần khối lượng Na K mẫu với độ nhạy phương pháp 10-2% ÷ 10-4% 17 2.5.2 Phương pháp đặc trưng tính chất 2.5.2.1 Xác ñịnh dung lượng trao ñổi cation (CEC) Nguyên tắc: Dùng dung dịch BaCl2 0,5N đẩy cation có khả trao ñổi khỏi mẫu nghiên cứu Sau ñó cho mẫu ñã trao ñổi với ion Ba2+ tác dụng với dung dịch H2SO4 0,05N Ion H+ thay vị trí ion Ba2+, đẩy ion Ba2+ ngồi dung dịch Chuẩn độ lượng dư H2SO4 dung dịch NaOH 0,05N với thị phenolphtalein • Tiến hành thực nghiệm: • Tính tốn kết quả: Tổng dung lượng trao đổi cation Ba2+ tính mili đương lượng 100g mẫu xác định theo cơng thức : D = (V − V ) N 100 50 V C Trong : - V1: thể tích dung dịch NaOH 0,05N chuẩn độ H2SO4 0,05N - V2: thể tích dung dịch NaOH chuẩn ñộ nước lọc - N: nồng ñộ thực dung dịch NaOH - C: trọng lượng mẫu dùng ñể phân tích - V: thể tích nước lọc ñem phân tích - 100 quy 100g mẫu - 50 50ml H2SO4 cho tác dụng với mẫu ñã trao ñổi Ba2+ 2.5.2.2 Xác ñịnh ñộ hấp phụ nước Để ñánh giá nhanh ñộ xốp, thay ñổi cấu trúc dự đốn kích thước mao quản mẫu nghiên cứu, mẫu ñược tiến hành xác ñịnh dung lượng hấp phụ nhiệt độ phịng, bình kín với áp suất thường điều kiện tĩnh Kết hấp phụ tính sau: A= Trong đó: (a1 − a2 ) 100% a a - Trọng lượng mẫu khơ đem hấp phụ (g) a1- Trọng lượng mẫu cốc sau hấp phụ (g) a2- Trọng lượng mẫu cốc trước hấp phụ (g) 18 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ TỔNG HỢP ZEOLIT 4A 3.1.1 Đặc trưng zeolit 4A phổ XRD Hình trình bày kết phân tích phổ XRD mẫu Cao lanh A Lưới, zeolit 4A tổng hơp (zeolit 4Ath) từ cao lanh A Lưới zeolit 4A chuẩn Hà Lan (zeolit 4Ach) Từ kết hình thấy rõ, phổ XRD mẫu cao lanh nguyên liệu ban ñầu chứa pic đặc trưng cho kaolinit có mã số tinh thể PDF 14-0164, cơng thức Al2Si2O5(OH)4 với pic đặc trưng góc 12,3o có cường độ nhiễu xạ mạnh Ngồi cịn chứa pha phlogopit có mã số tinh thể PDF 89-6518, cơng thức (K0,92Na0,08)(Mg1,62Fe1,23Ti0,09)(Al1,02Si2,98)O10((OH)0,9F1,1) với pic đặc trưng góc 8,9o có cường độ nhiễu xạ yếu; pha quartz có mã số tinh thể PDF 88-2487, cơng thức SiO2 với pic đặc trưng góc 16,7o có cường ñộ nhiễu xạ yếu Như vậy, mẫu cao lanh A Lưới chứa chủ yếu kaolinit tạp chất phlogopit quartz Trên phổ XRD mẫu zeolit 4A chuẩn nhập từ Hà Lan chứa pha zeolit 4A có mã số tinh thể PDF 390222, cơng thức Na96Al96Si96O384.216H2O với pic đặc trưng góc 6,2o có cường độ nhiễu xạ mạnh chứng tỏ mẫu chứa zeolit 4A với ñộ tinh thể 100% Bên cạnh ñó, phổ XRD mẫu zeolit 4A ñược tổng hợp từ cao lanh A Lưới ngồi pha zeolit 4A có mã số tinh thể PDF 39-0222, cơng thức Na96Al96Si96O384.216H2O với pic đặc trưng góc 6,2o có cường độ nhiễu xạ mạnh, cịn chứa pha phlogopit có mã số tinh thể PDF 89-6518, cơng thức (K0,92Na0,08)(Mg1,62Fe1,23Ti0,09)(Al1,02Si2,98)O10((OH)0,9F1,1) với pic đặc trưng góc 8,9o pha quartz có mã số tinh thể PDF 88-2487, cơng thức SiO2 với pic đặc trưng góc 16,7o ñều có cường ñộ nhiễu xạ 19 nhỏ Đây tạp chất từ nguyên liệu chưa chuyển hóa Độ tinh thể zeolit 4A mẫu tổng hợp tính tốn 92% Kao (a) Ph Q VNU-HN-SIEMENS D5005 - Mau Nano A A chuan (VIDAN) 2000 1900 1800 1700 d=2.0518 d=2.1759 d=2.1418 200 d=2.3681 d=2.5119 300 d=2.6877 d=4.358 400 d=2.9010 500 d=3.416 600 d=5.517 d=7.133 800 700 d=2.7537 d=4.109 900 d=2.4621 d=2.6243 1000 (b) d=3.293 1100 d=8.759 Lin (Cps) 1200 d=3.714 d=12.412 1400 1300 d=2.1114 4A 1500 d=2.9868 1600 100 10 20 30 40 2-Theta - Scale File: Don-Yem-Don2007-Nano-A-A chuan-(VIDAN).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 °- End: 44.990 °- Step: 0.030 °- Step time: 1.0 s - Temp.: 25.0 °C (Room) - Anode: Cu - Creation: 05/02/07 14:15:54 - FWHM: 0.211 °- Obs Max: 7.111 ° 39-0222 (C) - Sodium Aluminum Silicate Hydrate Zeolite A, (Na) - Na96Al96Si96O384·216H2O - Y: 24.58 % - d x by: 1.000 - WL: 1.54056 1) 4A P C M - B ru k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D d=12.342 0 0 d=2 986 d=2.049 d=2.176 d=2.749 d=2.904 d=3.418 d=2.107 d=2.620 Q d=3.353 0 d=4.357 d=10.052 0 d=5.504 d=7.113 d=4 104 0 (c) d=3 291 d=3.709 d=8.745 Lin (Cps) 0 - T h e ta - S c a le P C M - B r u k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D - F i le : 1 - r a w - T y p e : T h / T h l o c k e d - S t a r t : 0 ° - E n d : 0 ° - S t e p : ° - S t e p t i m e : 3 - 2 ( C ) - S o d i u m A l u m i n u m S i li c a t e H y d r a t e - N a A l S i O · H O - Y : 0 % - d x b y : - W L : - C u b i c - a 0 - b 0 8 -2 ( C ) - Q u a rtz lo w -6 ( C ) - P h lo g o p i te - S iO - Y : 3.4 ( F e - ri c h ) - % - d x b y : - W L : - H e xa g o n al - a 93 0 - b 4.9 00 - c 38 0 - ( K N a 0 ) ( M g F e T i0 ) ( A l S i ) O ( ( O H ) F ) - Y : % al p h a - d x 90 0 - b y: - W b e ta 00 L : - s - T e m p : ° C ( R o o m ) - T im e S t a r t e d : 8 7 s - - T h e t a : 0 ° - T h e - c 0 - a l p h a 0 - b e ta 0 0 - g a m m a 0 0 - F a c e -c e n tre d - F m - g a m m a M o n o cli nic - 12 0 00 - P r i m i ti v e - a 99 - b P 2 ( 15 ) - 85 0 - c 0 93 0 - 13 - - a lp h a I/ I c P D F 0 0 - - b e t a 0 07 - g a m m a Hình 3.1 Phổ XRD mẫu cao lanh nguyên liệu (a), zeolit 4A chuẩn (b) zeolit 4A tổng hợp (c) 3.1.2 Đặc trưng zeolit 4A phổ IR Hình trình bày kết phân tích phổ IR mẫu zeolit 4A tổng hợp từ cao lanh A Lưới zeolit 4A chuẩn Hà Lan Trên hình 2, kết phân tích phổ IR chứng tỏ mẫu zeolit 4Ath zeolit 4Ach ñều zeolit NaA có cấu trúc giống đám phổ đặc trưng cho zeolit NaA ñã xuất ñầy ñủ phổ ñồ với cường ñộ mạnh Riêng ñám phổ 553 cm-1 mẫu zeolit 4Ath có cường độ yếu so với mẫu zeolit 4Ach ñã xác nhận mẫu tổng 20 hợp có độ tinh thể zeolit NaA thấp hơn, không nhiều (92 so với 100% - theo XRD) (a) (b) 663 466 664 553 465 997 553 998 1300 1200 1000 800 600 400 cm Hình 3.2 Phổ IR mẫu zeolit 4Ath (a) zeolit 4Ach (b) 3.1.3 Đặc trưng zeolit 4A ảnh SEM Trên hình 3.3, quan sát ảnh SEM cho thấy tinh thể zeolit 4A tạo thành mẫu tổng hợp mẫu chuẩn có dạng hình lập phương, kích thước khoảng 2,3µm Trong mẫu tổng hợp, ngồi tinh thể zeolit NaA xuất lượng nhỏ pha lạ có lẽ hạt quartz Bên cạnh mẫu zeolit 4A, quan sát ảnh SEM mẫu cao lanh thấy rõ cấu trúc lớp ñặc trưng, khác hẳn cấu trúc lập phương zeolit 4A Điều chứng tỏ có chuyển hóa kaolinit thành zeolit 4A trình thủy nhiệt a) b) c) Hình 3.3 Ảnh SEM mẫu cao lanh nguyên liệu (a), zeolit 4A chuẩn (b) zeolit 4A tổng hợp (c) -1 21 3.1.4 Đánh giá độ lặp lại quy trình tổng hợp zeolit 4A từ cao lanh A Lưới Để ñánh giá ñộ lặp lại quy trình tổng hợp, mẫu zeolit 4A ñã ñược tổng hợp nhiều lần với trọng lượng thay đổi khoảng rộng Hình 3.4 trình bày kết tổng hợp mẫu có trọng lượng 20 gam (a), mẫu có trọng lượng 400 gam (b) mẫu có trọng lượng 1.000 gam (c) Phổ XRD hình 3.4 khẳng định khơng có khác biệt ñáng kể thay ñổi trọng lượng mẫu tổng hợp Trên giản ñồ nhiễu xạ tia X xuất pic ñặc trưng với cường ñộ mạnh ñường phẳng zeolit 4A, tạp chất phlogopit quartz có cường ñộ yếu Các tạp chất theo vào từ nguyên liệu tự nhiên ban đầu khó chuyển hóa ñiều kiện thực nghiệm ñề tài Kết cho phép đến nhận định, quy trình tổng hợp zeolit 4A từ cao lanh A Lưới nghiên cứu hồn tồn ổn định triển khai sản xuất quy mô bán công nghiệp 4A P C M - B r u k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D d =12 04 0 0 (a) d=2.985 d=2.174 d=2.050 d=2.624 d=2.510 d=2.753 d=2.685 d=2.898 d= 3.348 d=3 14 Q d=4.352 d=10.004 0 d=3.293 d=3.710 d=7.118 Ph 0 d=5.511 0 d=4.110 d=8.717 Lin (Cps) 0 - T h e ta - S c a le P C M - B r u k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D - F i le : - r a w - T y p e : T h / T h l o c k e d - S t a r t : 0 ° - E n d : 0 ° - S t e p : 0 ° - S t e p t im e : s - T e m p : - 2 ( C ) - S o d i u m A l u m i n u m S i li c a t e H y d r a t e - N a A l S i O · H O - Y : 0 % - d x b y : - W L : - C u b ic - a 61 0 - b 24 00 - c 00 8 - ( C ) - Q u a r t z l o w - S iO - Y : % - d x b y : - W L : - H e x a g o n a l - a 0 - b 0 - c 0 - a l p h a 0 - b e ta 0 - g a m m a 0 -6 ( C ) - P h l og o p i te ( F e - ri c h ) - ( K N a 0 ) ( M g F e T i0 ) ( A l S i ) O ( ( O H ) F ) - Y : 4A - B r u k e r D A d v a n c e - d - M a u x b y : - W - A L : - M o n o cl in ic - a °C ( R oo m ) - T i m e S ta rt e d : 88 8 s - -T h e t a : 0 ° - T h et - a l p h a 00 - b e t a 90 0 - g a m m a 0 0 - F a c e - c e n tre d - F m - P r i m i ti v e - P 2 ( ) - - 1 - I / I c P D F - 9 - b 0 - c 0 93 0 - a lp h a 0 0 - b e ta 0 - g a m m a - D K D d=12.3 42 0 P C M % 0 d =2 986 d=2 049 d=2.1 76 d=2 10 d=2 62 d=2.904 d=3 418 d=3.3 53 d=2.7 49 d=4.10 d=4 357 0 Q d =5 504 d =7.1 13 Ph 0 (b) d =3 291 d =3 709 d=8.7 45 0 d=1 0.052 Lin (Cps) 0 - T h e ta - S c a le P C M - B r u k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D - F i le : 1 - r a w - T y p e : T h / T h l o c k e d - S t a r t : 0 ° - E n d : 0 ° - S t e p : ° - S t e p t i m e : 3 - 2 ( C ) - S o d i u m A l u m i n u m S i li c a t e H y d r a t e - N a A l S i O · H O - Y : 0 % - d x b y : - W L : 40 - C u b i c - a 0 - b 24 00 8 -2 ( C ) - Q u a rtz -6 ( C ) - P h lo g o p ite l o w - S iO - Y : ( F e - ri c h ) - % - d x b y : - W L : 54 - H e x a g o n al - a 93 0 - b 0 - c 38 0 - ( K N a 0 ) ( M g F e T i0 ) ( A l S i ) O ( ( O H ) F ) - Y : % - d alp h a x 90 0 - b y: - W b e ta 00 L : - s - T e m p : ° C ( R o o m ) - T im e S t a r t e d : 8 7 s - - T h e t a : 0 ° - T h e - c 24 0 - a l p h a 00 - b e t a 90 0 - g a m m a 00 - F ac e -c en tr e d - F m - g a m m a M o n o c li ni c - 12 0 00 - P r i m i ti v e - a 99 - b 85 0 P 2 ( 15 ) - c 0 93 0 - 1 3 - - a lp h a I/ I c 0 0 P D F - - b e t a 0 07 - g a m m a 22 P C M - B ru k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D 4A d =12.386 60 50 d=2.051 d=2.107 d=2.141 d=2.173 d=2.458 d=2 621 d=2.751 d =3.348 d=3.416 Q d=2.509 d=4.103 (c) d=2 902 10 d=4.351 d=10.0 82 d=5.514 Ph 20 d=7.11 30 d=2.985 d =3.292 d=3.708 d=8.74 Lin (Cps) 40 0 30 40 - T h e t a - S c a le P C M - B ru k e r D A d v a n c e - M a u - A - D K D - F i le : 0- r aw - T y p e : T h / T h lo c k e d - S t a rt : 0 ° - E n d : 0 ° - S t e p : 0 ° - S t e p t im e : s - T e m p : °C (R o o m ) - T im e S t a r t ed : 58 3 s - - T h e t a : 0 ° - T h e -0 2 ( C ) - S o d i u m A l um i n u m S i li c a t e H y d r a t e - N a A l S i O 84 · 6H O - Y : 9 % - d x b y : - W L : - C u b i c - a 0 - b 24 00 - c 24 00 - a l p h a 0 - b e t a 90 0 - g a m m a 00 - F ac e -c en t r e d - F m Hình 3.4 Phổ XRD mẫu zeolit 4A tổng hợp lượng 2og (a), 8 -2 ( C ) - Q u a r t z l o w - S iO - Y : % - d x b y : - W L : 54 - H e x a g o n a l - a 0 - b 00 - c 0 - al p h a 0 - b e ta 0 - g a m m a 12 00 - P ri m i ti v e - P 2 ( ) - - 1 - I/ I c P D F - -6 ( C ) - P h l og o p i t e ( F e - ri c h ) - (K N a 0 )( M g F e T i0 ) (A l S i ) O ( ( O H )0 F ) - Y : % - d x b y : - W L : - M o n o c l i n i c - a 9 - b 85 0 - c 93 0 - a lp h a 0 0 - b e t a 0 07 - g a m m a lượng 400g (b) lượng 1.000g (c) 3.1.5 Kết xác định thể tích xốp lèn chặt tính chất đặc trưng zeolit 4A Bảng 3.1 V, CEC, AH2O ñộ tinh thể zeolit 4A mẫu zeolit 4A tổng hợp zeolit 4A chuẩn Ký hiệu V, AH2O, Độ tinh thể zeolit Ba /100g % KA, % CEC, meq 2+ mẫu kg/m Zeolit 758 346 20,1 92 738 350 20,2 100 4Ath Zeolit 4Ach Bảng 3.2 Thành phần hoá học mẫu tổng hợp mẫu chuẩn, % trọng lượng Ký SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO CaO MgO K2O Na2O MKN Tỷ lệ mol hiệu SiO2/Al2O3 mẫu Zeolit 34,02 28,43 0,05 Vết 0,06 0,11 0,04 16,00 21,21 2,04 0,01 Vết 0,08 0,12 0,06 15,55 21,96 2,01 4Ath Zeolit 33,62 28,50 4Ach 23 3.2 KẾT QUẢ BIẾN TÍNH ZEOLIT 4A THÀNH ZEOLIT 3A Kết xác ñịnh hàm lượng Na+ trước sau trao ñổi phương pháp AAS ñối với mẫu zeolit tổng hợp mẫu chuẩn ñược xác ñịnh tương ứng 75,7 77,2% M a u /5 10 00 90 d=2.984 d=3.289 d=2.106 d=2.050 d=2.173 d=2.141 d=2.079 d=2.245 d=2.460 d=2.367 d=2.573 d=2.510 d=3.076 d=2.684 d=2.899 d=3.413 10 d=3.888 d=3.823 d=5.026 20 d=4.349 d=6.309 30 d=2.751 d=3.640 d=4.103 d=5.508 d=7.114 40 d=4.164 50 d=2.622 d=8.712 Lin (Cps) 60 d=2.814 70 d=3.709 d=12.351 80 0 10 20 30 40 - T h e ta - S c a le F ile : M a u M -1 -5 r a w - T y p e : L o c k e d C o u p le d - S t a r t : 0 ° - E n d : 4 9 ° - S te p : ° - S t e p t im e : s - T e m p : °C (R o o m ) - T i m e S t a rt e d : s - -T h e ta : 0 ° - T h e t a : 0 ° - C h i : 0 ° - P h i: 1) L e f t A n g le : ° - R ig h t A n g le : ° - L e f t I n t : C p s - R ig h t I n t : C p s - O b s M a x : ° - d ( O b s M a x ) : - M a x I n t : 1 C p s - N e t H e i g h t : C p s - F W H M : ° - C h o rd M i d : 0 -0 - 2 ( C ) - S o d i u m A l u m in u m S ili c a t e H y d r a t e - N a A l9 S i9 O · H O - Y : 2 % - d x b y : - W L : - C u b ic - a 0 - b 0 - c 0 - a l p h a 0 - b e t a 0 - g a m 0 -0 - 0 ( I ) - S o d iu m A lu m in u m S ilic a t e H y d ro x id e H y d t e - N a (A lS iO )6 ( O H )2 · H O - Y : % - d x b y : - W L : - C u b ic - a 0 - b 0 - c 0 - a l p h a 0 0 - b e t a 0 - g a M a u M 0/51 10 00 d=3.703 80 d=2.047 d=2.109 d=2.078 d=2.172 d=2.138 d=2.242 d=2.457 d=2.365 d=2.581 d=2.508 d=2.748 d=2.681 d=2.896 d=3.652 d=4.341 d=5.016 10 d=5.780 d=6.324 20 d=3.882 30 d=3.407 d=5.494 40 d=2.619 d=4.096 50 d=7.105 Lin (Cps) d=3.284 d=8.699 70 60 d=2.979 d=12.296 90 0 10 20 30 40 -T h e ta - S c a le F i l e : M a u M - - r a w - T y p e : L o c k e d C o u p l e d - S t a r t : 0 ° - E n d : 4 9 ° - S te p : ° - S t e p t i m e : s - T e m p : °C ( R o o m ) - T i m e S t a r t e d : s - - T h e ta : 0 ° - T h e t a : 0 ° - C h i : 0 ° - P h i: 1) L e f t A n g l e : ° - R i g h t A n g l e : 0 ° - L e f t I n t : C p s - R i g h t I n t : C p s - O b s M a x : ° - d ( O b s M a x ) : - M a x I n t : C p s - N e t H e i g h t : C p s - F W H M : ° - C h o r d M i d : 0 - - 2 ( C ) - S o d i u m A l u m i n u m S il i c a t e H y d r a t e - N a A l S i9 O · H O - Y : % - d x b y : - W L : - C u b i c - a 0 - b 0 - c 0 - a l p h a 0 - b e t a 0 - g a m 0 - - 0 ( I ) - S o d i u m A l u m i n u m S i l ic a t e H y d r o x i d e H y d r a t e - N a ( A l S i O ) ( O H ) · H O - Y : 4 % - d x b y : - W L : - C u b i c - a 0 - b 0 - c 0 - a l p h a 0 0 - b e t a 0 - g a Hình 3.5 Phổ XRD mẫu zeolit 4A tổng hợp (a) mẫu chuẩn (b) sau trao ñổi với dung dịch KCl Cấu trúc mẫu sau trao ñổi ñược xác ñịnh phương pháp XRD xác nhận ñộ tinh thể zeolit tương ứng 76 85% Phương pháp XRD khẳng ñịnh zeolit KA có mã số tinh thể PDF 70-1878 xuất với cường ñộ pic ñặc trưng mạnh Đáng lưu 24 ý sau q trình trao đổi, pic ñặc trưng phlogopit quartz ñã biến xuất pha có mã số tinh thể PDF 0410009, cơng thức Na8(AlSiO4)6(OH)2.4H2O Như vậy, q trình trao đổi nhiều làm thay đổi phần cấu trúc zeolit A Sự xuất pha dạng biến tính zeolit A Quan sát kỹ ñường phổ XRD cho thấy cao so với trước trao ñổi, chứng tỏ ñã có phần tinh thể bị phá vỡ tạo nên pha vơ định hình Chính điều làm cho độ tinh thể mẫu ñã giảm ñi ñã ñược xác ñịnh a) b) Hình 3.6 Ảnh SEM mẫu zeolit 4A tổng hợp (a) mẫu chuẩn (b) sau trao ñổi với dung dịch KCl Căn phổ XRD, ảnh SEM hàm lượng cation trước sau trao đổi, khẳng định, cation bù trừ điện tích khung cấu trúc zeolit sau trao ñổi với dung dịch KCl chứa chủ yếu K+ Điều xác nhận trình biến tính zeolit 4A thành zeolit 3A thành cơng 3.3 KẾT QUẢ TÁCH NƯỚC TỪ CỒN CƠNG NGHIỆP TRÊN CÁC MẪU ZEOLIT 3A ĐÃ BIẾN TÍNH Kết tách nước từ cồn công nghiệp mẫu zeolit 4A tổng hợp zeolit 4A chuẩn ñã trao ñổi K+ (ký hiệu tương ứng zeolit KNaAth KNaAch) ñược trình bày bảng 3.3 25 Kết bảng 3.3 ñã chứng tỏ, hiệu tách nước từ cồn cơng nghiệp mẫu tương đương Nồng ñộ cồn sau qua cột hấp phụ chứa zeolit 3A tỷ lệ nghịch với hiệu suất sản phẩm cồn tuyệt ñối thu ñược ñạt giá trị cao mẫu zeolit nghiên cứu Bảng 3.3 Nồng độ cồn trước sau q trình hấp phụ mẫu zeolit biến tính hiệu suất sản phẩm cồn tuyệt ñối thu ñược Nồng ñộ cồn Nồng ñộ cồn Chất hấp Hiệu suất sản trước hấp phụ, sau hấp phụ, phụ phẩm, % thể tích % thể tích % thể tích 99,80 72,3 Zeolit 93,45 99,76 77,6 KNaAth 99,62 80,5 Zeolit KNaAch 93,45 99,51 99,83 99,78 82,1 72,5 77,8 99,69 80,7 99,58 82,5 Bảng 3.4 Nồng độ cồn sau q trình hấp phụ mẫu zeolit KNaAth sau lần hoàn nguyên khác Lần Lần Lần Lần 10 Lần 15 Chỉ tiêu Nồng ñộ cồn sau hấp 99,51 99,51 99,50 99,50 99,50 phụ, % thể tích Hiệu suất sản phẩm, 82,1 81,9 81,8 81,0 80,5 % thể tích Như vậy, vật liệu hấp phụ sử dụng nhiều lần Mở khả hấp phụ chọn lọc nước khỏi cồn công nghiệp phục vụ sản xuất cồn tuyệt ñối làm nhiên liệu thay phần xăng nhiên liệu hay dùng y tế dược phẩm 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong luận văn, tơi trình bày phương pháp tổng hợp zeolit 3A từ cao lanh A Lưới ứng dụng tạo cồn tuyệt đối từ cồn cơng nghiệp Các kết ñã ñược thực nghiệm luận văn bao gồm: - Zeolit 4A ñược tổng hợp trực tiếp từ cao lanh A Lưới với có mặt chất tạo phức hữu Quy trình có thời gian làm già 72 giờ, thời gian kết tinh 12 ñã tạo sản phẩm có độ tinh thể 92% - Bằng phương pháp trao ñổi ion dung dịch KCl biến tính zeolit 4A thành zeolit 3A Mức ñộ trao ñổi ñạt 75,7% Zeolit 3A tạo thành có ñộ tinh thể 76% với cấu trúc không thay ñổi - Sản phẩm zeolit 3A chế tạo ñược sử dụng làm chất hấp phụ chọn lọc ñể tách nước từ cồn cơng nghiệp có nồng độ 93,45% tạo cồn tuyệt ñối ñạt nồng ñộ ≥ 99,5% với hiệu suất 80,5% liên tục sau 15 lần sử dụng Các kết cho phép khả tổng hợp biến tính tạo zeolit 3A từ nguồn ngun liệu cao lanh A Lưới với mục đích tách nước cồn có nồng độ thấp để tạo cồn có nồng độ cao, đặc biệt tạo cồn tuyệt ñối phục vụ nhiều lĩnh vực quan trọng ñời sống Hiện nay, so sánh với phương pháp khác phương pháp cho kết cao chấp nhận Kiến nghị Do thời gian không nhiều nên chưa ñi sâu nghiên cứu thêm ñược yếu tố ảnh hưởng đến q trình tổng hợp zeolit 3A q trình hấp phụ nước hồn chỉnh Để có phương pháp hồn chỉnh cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm zeolit nói chung zeolit 3A nói riêng Bên cạnh tơi muốn nghiên cứu mơ hình sản xuất cồn tuyệt đối theo hướng quy mơ cơng nghiệp địa phương A Lưới nhằm khai thác ñược tối ña tài nguyên ñịa phương