TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúcNHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ I.. Lời đầu tiên em xin kính gửi lời
TỔNG QUAN
GIỚI THIỆU VỀ CÁC NGUỒN NĂNG LƢỢNG
ác nguồn năng l ợng c b n đ ợc ph n lo i nh sau: ăng l ợng hóa th ch: than đá, than n u, dầu kh , kh thi n nhi n, ăng l ợng tái t o: n c, năng l ợng m t tr i, gió, nhiệt l ng đ t, thủy tri u, năng l ợng sinh h c ăng l ợng h t nh n ho đến t n thế kỷ 9, gỗ v các nguồn năng l ợng sinh h c truy n thống l những nguồn năng l ợng c b n đ ợc dùng trong việc n u ăn, s i m, v nhiệt s n xu t: nh nung gốm sứ, rèn kim lo i
Sau đó, chúng đ ợc thay thế dần b ng năng l ợng than đá v đến giữa thế kỷ chúng ta sử d ng phổ biến dầu v kh đốt ăng l ợng h t nh n đ ợc c ng nghiệp hóa trong giai đo n sau của thế kỷ cho đến nay Tuy nhi n, v v n đ quan ng i v m i tr ng v an ninh cho nh n lo i các d ng năng l ợng n y đang g p nhi u v n đ v có thể đi đến c t gi m việc sử d ng chúng ột trong những nguồn năng l ợng m i để thay thế l năng l ợng tái t o m i hay c n g i l nguồn năng l ợng thứ c p l biogas
Biogas hay kh sinh h c l hỗn hợp kh (CH 4 v một số kh khác phát sinh từ sự ph n huỷ các v t ch t hữu c
Th nh phần ch nh của iogas l CH 4 5 đến 60%) và CO 2 ( 8% đến 8% c n l i kho ng % l các ch t khác nh h i n c N 2 , O 2 , H 2 S, O … đ ợc thuỷ ph n trong m i tr ng yếm kh , xúc tác nh nhiệt độ từ - 40 o C [1] hiệt tr th p của 4 là 37,71.103KJ/m 3 do đó có thể sử d ng biogas l m nhi n liệu cho động c đốt trong ể sử d ng biogas làm nhi n liệu th ph i xử lý biogas tr c khi sử d ng v có thể t o n n hỗn hợp nổ v i không khí Khí H2S có thể ăn m n các chi tiết trong động c , s n ph m của nó l SOx cũng l một kh r t độc V để sử d ng đ ợc biogas sử d ng trong n u ăn, th cũng cần sử lý 2 S, vì H 2 S có mùi hôi
Ngoài ra trong biogas c n có một l ợng l n O 2 , đ y ch nh l tác nh n g y hiệu ứng nhà kính
Do đó, việc xử lý kh 2S và CO 2 l cần thiết tr c khi sử d ng V v y, cần thiết ph i có một v t liệu để h p ph l ợng kh tr n V đó ch nh l lý do t i ch n ứng d ng của v t liệu h p ph từ bùn đỏ v b m a l dùng để h p ph kh 2 S và CO 2
CÁC NGUỒN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
h ng kh b nhiễm có nghĩa b n c nh các th nh phần ch nh của kh ng kh tồn t i một số kh g y tổn h i đến sức khỏe của con ng i, g y nh h ng x u đến sự sinh tr ng v phát triển của động thực v t, phá hủy v t liệu, l m gi m c nh quan m i tr ng ó nhi u cách ph n lo i nguồn nhiễm kh ng kh khác nhau:
Dựa v o t nh ch t ho t động: chia th nh nhóm: nhiễm do các quá tr nh s n xu t c ng nghiệp, n ng nghiệp, tiểu thủ c ng nghiệp ; nhiễm do giao th ng v n t i; nhiễm do sinh ho t; nhiễm do các quá tr nh tự nhi n[2]
Dựa v o bố tr h nh h c chia l m nguồn: nguồn điểm, nguồn đ ng v nguồn vùng [2]
Dựa v o nguồn gốc phát sinh: căn cứ tr n nguồn gốc n y, nguồn nhiễm kh ng kh đ ợc chia th nh nhóm ch nh l : nguồn tự nhi n v nh n t o
- guồn gốc tự nhi n: kh thoát ra từ các ho t động tự nhi n của núi lửa, động đ t, b i do b o, ph n hoa, mùi sinh ra do sự ph n hủy tự nhi n các ch t hữu c
- guồn nh n t o: phát sinh do ho t động của con ng i, bao gồm nguồn cố đ nh v nguồn di động
+ guồn cố đ nh: sinh ra trong các quá tr nh đốt từ các ho t động s n xu t c ng nghiệp
+ guồn di động: l kh th i trong quá tr nh giao th ng ác ho t động s n xu t của con ng i t o ra các lo i s n ph m ph c v nhu cầu thiết yếu của h , nh ng đồng th i l nguồn gốc phát sinh ra các ch t độc h i có tác d ng x u đối v i b n th n con ng i Ở đ y, ta quan t m đến nguồn nhiễm nh n t o n y ói chung, mỗi nguồn nhiễm đ u phát sinh một số ch t độc h i khác nhau ác ch t nhiễm mang t nh ch t đ c tr ng cho một số ng nh s n xu t đ ợc n u trong b ng sau [2]:
Bảng 2.1 Các chất ô nhiễm đặc trưng
STT g nh s n xu t ác ch t nhiễm đ c tr ng
1 h máy nhiệt điện, l nung, nồi h i đốt b ng nhi n liệu i SO x , NO x , CO x , hydrocacbon, aldehyt
2 hế biến thực ph m – s n xu t n c đá, chế biến h t đi u i, mùi, 3 i, mùi h i, d n xu t phenol
5 Dệt, nhuộm i, hợp ch t hữu c
6 S n xu t hóa ch t – acid sunfuaric, superphotphat, amoniac, keo, s n, vecni, x b ng, bột gi t, l c dầu
Sox, i, , Si 4 , NH 3 , b i hợp ch t hữu c dung m i , b i, ki m, hydrocacbon, b i, Ox, SO x , NO x
7 S nh sứ, thủy tinh, v t liệu x y dựng i, O x , HF, SiF 4
8 Luyện kim, đúc l i, SO 2 , CO x , chì
9 hựa, cao su, ch t d o i, mùi h i
13 h th i giao th ng i, ch , Ox, SO x , CO x , hợp ch t hữu c
14 h th i sinh ho t i, mùi h i, Ox
2.2.1 Phân loại chất thải trong khí thải công nghiệp ó nhi u ph ng pháp ph n lo i khác nhau tùy theo m c đ ch nghi n cứu Dựa v o tr ng thái v t lý, các ch t nhiễm đ ợc chia th nh r n, lỏng, kh Dựa v o k ch th c h t, ch t nhiễm đ ợc chia th nh ph n tử hỗn hợp kh – h i v aerosol gồm các h t r n, lỏng Trong đó, aerosol đ ợc chia th nh b i, khói, s ng i l cỏc h t r n cú k ch th c từ 5-50 àm, cũn khúi l cỏc h t r n cú k ch th c từ 0,1 – 5 àm S ng bao gồm cú gi t lỏng cú k ch th c từ , - 5 àm v đ ợc h nh th nh do ng ng tự h i ho c khi phun ch t lỏng trong kh Ở đ y ta quan t m đến cách ph n lo i n y v nó có ý nghĩa trong việ ch n ph ng pháp v thiết kế hệ thống xử lý kh th i
2.2.2 Phương pháp xác định chất ỗ nhiễm trong không khí
Do h m l ợng các ch t độc trong kh ng kh th ng bé n n ph ng pháp đ ợc ứng d ng để xác đ nh chứng ph i đ t độ nh y v độ ch nh xác cao n c nh đó, muốn đ t kết qu n y, việc đo đ c ph i đ ợc tiến h nh li n t c iện nay, tr n thế gi i ng i ta đ sử d ng các c ng c tự động do ghi kết qu của đối t ợng đo
Tuy nhi n, n c ta ch a có kh năng đầu t n n việc xác đ nh kh th i đ ợc tiến h nh theo ph ng pháp cổ điển guy n lý chung l h p thu ch t ỗ nhiễm b ng dung m i th ch hợp, sau đó tiến h nh ph n t ch b ng ph ng pháp hóa h c để đ nh l ợng chúng Ph ng pháp n y có nhi u kh năng g y sai số do c nguy n nh n chủ quan ng i thực hiện v nguy n nh n khách quan do độ nh y của ch t h p thu v độ tinh khiết của hóa ch t phổ biến g y nhiễm kh ng kh đ ợc tr nh b y trong một số t i liệu chuyên ngành.
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI
Sơ đồ 2.1 Phân loại phương pháp và thiết bị xử lý khí thải[2]
Ph ng pháp h p ph dựa tr n kh năng l i cuốn các ph n tử kh , h i b i các ch t r n, xốp Tr n thực tế, ng i ta sử d ng than ho t t nh, silicagen v zeolit l m ch t h p ph
Xử lý b ng ph ng pháp xúc tác dựa tr n sự biến đổi hóa h c các c u tử độc h i thành không độc h i tr n b m t xúc tác r n Ph ng pháp n y đ ợc sử d ng để xử lý NO x ,SO x , CO x v các t p ch t hữu c
Ph ng pháp nhiệt hay ph ng pháp đốt cháy trực tiếp đ ợc ứng d ng để xử lý các ch t độc dễ b xi hóa v các t p ch t có mùi h i Ph ng pháp n y dựa tr n kh năng cháy của t p ch t trong l ho c đèn x
Ph ng pháp ng ng t dựa tr n hiện t ợng gi m áp su t b o h a khi gi m nhiệt độ Ph ng pháp n y dùng để thu hồi dung m i hữu c ể giá tr nh ng ng t x y ra cần l m l nh kh chứa dung m i ối v i kh th i có th nh phần hóa h c phức t p v nồng độ ch t độc cao, ng i ta th ng áp d ng hệ thống xử lý nhi u b c, l tổ hợp của nhi u ph ng pháp khác nhau
GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ BÙN ĐỎ KẾT HỢP VỚI BÃ MÍA MÍA
2.4.1 Công nghệ thải bùn đỏ và đặc tính của bùn đỏ
2.4.1.1 ng nghệ th i bùn đỏ : Th i bùn đỏ tr n đ t có ph ng pháp l th i kh ho c th i t:
- Th i kh l b m bùn ra b i th i v i h m l ợng ch t r n r t cao, tiết kiệm diện t ch nh ng tốn kém v phức t p h n, th ch hợp v i những vùng có l ợng bốc h i l n h n so v i l ợng m a
- Th i t l b m bùn ra b i th i v i h m l ợng ch t r n th p h n, đ tốn kém, th ch hợp v i các vùng có các thung lũng dễ t o th nh hồ chứa
- Quy tr nh s n xu t alumin từ qu ng bauxite theo c ng nghệ ayer
Sơ đồ 2.2 Sản xuất alumina theo quy trình Bayer[3]
2.4.1.2 Thành phần và tính chất của bùn đỏ :
Sau khi tiến h nh v c hóa m u bùn đỏ theo ph ng pháp v c hóa kh sử d ng
Na 2 CO 3 m l ợng sil c đ ợc xác đ nh b ng ph ng pháp tr ng l ợng, h m l ợng nh m v s t đ ợc xác đ nh b ng ph ng pháp chu n độ, h m l ợng titan đ ợc xác đ nh b ng ph ng pháp đo quang ết qu ph n t ch m u bùn đỏ th đ ợc đ a ra b ng sau:
Bảng 2.2 Thành phần của bùn đỏ thô lấy tại Lâm Đồng[4],[5]
STT hỉ ti u ph n t ch m l ợng
6 Na 2 O 0 3.32 ết qu ph n t ch b ng 2.2 cho th y, th nh phần ch nh của bùn đỏ l e2O 3 (dao động từ 6 % đến 5 % và Al 2 O 3 dao động từ 6% đến 7 56% , bùn đỏ có k ch th c m n v diện t ch b m t ri ng l n n n sử d ng bùn đỏ l m các v t liệu h p ph l r t kh thi
H nh 2.1 XRD của bùn đỏ [5]
H nh 2.2 Sự biến đổi pha tinh thể theo nhiệt độ đốt cháy [6]
2.4.2 Bã mía 2.4.2.1 Hình ảnh của bã mía
2.4.2.2 Thành phần của bã mía [7]
Qua b ng th nh phần của b m a, ta th y h m l ợng arbon trong m u b m a l cao chiếm 5 7% , dự đoán những m u có chứa b m a có kh năng h p ph tốt
HẤP PHỤ
2.5.1 Khái niệm n trong một v t r n th ng bao gồm các nguy n tử ion ho c ph n tử , giữa chúng có các li n kết c n b ng để t o ra các m ng li n kết cứng ch t v đ nh h nh ho c các m ng tinh thể có quy lu t ch t tinh thể Trong khi đó, các nguy n tử ion ho c ph n tử n m b m t ngo i kh ng đ ợc c n b ng li n kết, do đó khi tiếp xúc v i một ch t kh , ch t lỏng, v t r n lu n lu n có khuynh h ng thu hút các ph n tử kh ho c các ion có trong dung d ch l n b m t của nó để c n b ng li n kết ết qu l nồng độ của nó trong pha kh ho c pha lỏng sẽ nhỏ h n nồng độ tr n b m t của ch t r n g i ta g i đó l hiện t ợng h p ph h t có b m t ri ng c ng phát triển th kh năng h p ph c ng tốt ể có thể so sánh kh năng h p ph của các ch t ng i ta th ng sử d ng khái niệm b m t ri ng p ph l quá tr nh giữ các ch t h a tan l n b m t ph n cách giữa pha ác ph n tử b h p ph g i l ch t b h p ph c n pha r n g i l ch t h p ph [8] p ph chia l m lo i [8]:
– p ph v t lý: lực t ng tác l lực Van der Walls, h p ph thu n ngh ch v t có t nh ch n l c
– p ph hóa h c: lực t ng tác l lực hóa h c, kh ng thu n ngh ch v có t nh ch n l c cao ác ion trong dung d ch l những phần tử t ch điện, n n sự h p ph các ion l quá tr nh diễn ra sự ph n bố l i điện t ch, động lực của quá tr nh l điện tr ng trong khu vực của l p b m t Do t ng tác tĩnh điện các ion trái d u n y đ ợc hút đến gần l p b m t ph n chia pha v h nh th nh l p điện t ch kép
Phần b m t ch t h p ph có điện t ch xác đ nh, n n chỉ h p ph các ion t ch điện trái d u v i nó v kh năng h p ph th ph thuộc r t nhi u v o b n ch t các ion ối v i các ion cùng hóa tr , ion n o có bán k nh l n có kh năng h p ph cao nh t ối v i các ion có điện t ch khác nhau th điện t ch ion c ng cao, kh năng b h p ph c ng m nh
2.5.2 Mô hình hấp phụ h năng h p ph l m u hữu c v một số ion h p ph đ ợc tr n gam ch t h p ph mg g theo ph ng tr nh sau:
% h p ph l sự khác nhau giữa nồng độ đầu v cuối theo ph ng tr nh sau:
q : độ h p ph th i điểm c n b ng mg g C o : l nồng độ đầu của ch t b h p ph trong dung d ch mg l C t : nồng độ c n b ng của ch t b h p ph trong dung d ch m : khối l ợng ch t h p ph
%: % h p ph Phân tích dữ liệu đẳng nhiệt v i nhi u m h nh khác nhau l b c quan tr ng để t m m h nh tối u ó v i m h nh đẳng nhiệt có thể ph n t ch dữ liệu th nghiệm
2.5.2.1 Mô hình đẳng nhiệt Langmuir
Thuyết h p ph Langmuir m t quá tr nh h p ph kh l n b m t r n Gi thuyết của m h nh n y l h p ph đ n l p ác ph n tử khí h p ph l n b m t ch t h p ph t i những vùng xác đ nh ăng l ợng h p ph l nh nhau t i t t c các vùng
Ph ng tr nh h p ph : e 1 e e L m m
C e : nồng độ lúc c n b ng mg/l) q e : l ợng khí h p ph b i đ n v của v t liệu R + G (g) q m : hối l ợng khí đ ợc tách b i đ n v RM+BG (mg/g) K L : h ng số c n b ng l mg
2.5.2.2 Mô hình Freundlich h nh n y dựa tr n sự h p ph tr n b m t d thể K F v n l h ng số li n quan đến kh năng h p ph v c ng độ h p ph
Ph ng tr nh tuyến t nh của m h nh reundlich l : lnq e = lnK F + 1 nlogC m h nh đ u đ t n n t ng l h p ph đ n l p h nh Langmuir có gi thuyết l c n b ng đ t đ ợc khi các ph n tử ch t b h p ph b o h a tr n ch t h p ph Trong khi m h nh reundlich có gi thuyết năng l ợng b m t biến thi n nh h m số của độ phủ b m t
CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN
2.6.1 Các công trình trong nước
Từ năm đ có c ng tr nh nghi n cứu sử d ng bùn đỏ để l m v t liệu h p ph , c thể l sử d ng bùn đỏ l m Zeolit của ùi Xu n nh, La Văn nh v L Xu n Th nh hóm tác gi đ tổng hợp th nh c ng zeolit từ dung d ch nh m silicat hòa tan tách từ bùn đỏ b ng cách n ng giá tr p của dung d ch n y l n t i b ng aO 8 , v kết tinh zeolit 95 o trong gi c tr ng của xúc tác đ ợc xác đ nh b ng ph ng pháp nhiễu x tia X, phổ hồng ngo i v ch p S [9] ăm tác gi Trần nh ùng đ nghi n cứu ho t hóa bùn đỏ l y từ h máy óa ch t T n nh b ng acid để h p ph sen v Phosphat trong n c th i ết qu thu đ ợc đ t hiệu su t h p ph từ 5% đến 9 % [5] ến năm th nhóm tác gi guyễn Quốc a, L ồng Th m, Trần Phi ùng, Trần Th Thùy Trang, guyễn Th Quế, Ph m nh Vũ, o ng c l i sử d ng bùn đỏ từ nh máy T n Rai – L m ồng để h p ph etylen xanh trong n c th i dệt nhuộm ết qu thu đ ợc v i dung l ợng h p ph cực đ i từ đến 55 mg g t ng ứng v i p = v p =5 [10]
V đến năm 5, có nhi u c ng tr nh đ nghi n cứu sử d ng bùn đỏ biến t nh nh một v t liệu h p ph kim lo i n ng nh : ion phosphat [4], xử lý sen [11] , h p ph r (IV) [12] Các c ng tr nh nghi n cứu tr n đ sử d ng chủ yếu th nh phần các oxit
Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 và TiO 2 v bùn đỏ có c u trúc h t xốp, l đi u kiện thu n lợi để h nh th nh các trung t m h p ph , sau đó xử lý b ng acid 2SO 4 ho c l v nhiệt độ cao để t o v t liệu h p ph l th nh c ng
2.6.2 Các công trình nước ngoài Ở n c ngo i th v n đ v bùn đỏ đ đ ợc quan t m v nghi n cứu nhi u từ r t s m ăm 997, oumanova* v cộng sự Drame, Popangelova đ nghi n cứu th nh c ng v t liệu h p ph đ ợc l m từ bùn đỏ th i v đ ợc dùng để h p ph phosphate trong n c th i [13] ến năm , Vincenzo Sglavo v các cộng sự đ nghi n cứu v t nh ch t nhiệt của bùn đỏ v các s n ph m chế t o từ bùn đỏ [6],[14] ăm , Gupta v các cộng sự đ nghi n cứu bùn đỏ để h p ph h v rom [15]
Những năm sau đó th có những nghi n cứu t ng tự, dùng bùn đỏ l m v t liệu h p ph các ion kim lo i n ng nh : sen [16],Nitrat [17] ến năm 9, th bùn đỏ đ ợc nghi n cứu để chế t o v t liệu h p ph g 2+ trong n c th i dệt nhuộm [18] hững năm gần đ y th các nghi n cứu ng y c ng nhi u h n, năm chế t o v t liệu h p ph từ bùn đỏ để h p ph Phosphat [19], h p ph sen [20], h p ph i 2+ [21] ối v i b m a th từ năm 996, assar v c ng sự đ nghi n cứu t nh ch t của b m a để ph c v cho các nghi n cứu khác [7] ăm , Byung-Ki Na v các cộng sự đ nghi n cứu kh năng h p ph O 2 từ cacbon ho t t nh [22] ăm , Dinesh ohan, unwar P Singh đ sử d ng b m a để l m v t liệu h p ph d v Zn , c hai m h nh h p ph Langmuir v rendlich đ u phù hợp [23] ăm 6, nhóm tác gi Yi-Zhi Wang, Lin –Ye Zhang Yan Mo, Guang – Tao Wei, Zhong – in Li, ai uang Yue Deng, đ sử d ng kết hợp bùn đỏ v b m a v i tỉ lệ : nung nhiệt độ 57 o K trong kh ng kh v i th i gian l gi V t liệu t o th nh đ ợc có kh năng h p ph cao, đ ợc sử d ng để h p ph ch t m u hữu c trong n c th i v tái sử d ng sau lần [24]
2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHI N CỨU TRONG LUẬN VĂN 2.7.1 Các phương pháp s dụng để tạo v t liệu
2.7.1.1 Phương pháp đo l c tạo hạt
Dùng hệ thống t o h t tự thiết kế nh một giá đ nh m đ xilanh trong quá tr nh t o h t Xilanh đ ợc đ t tr n hệ thống, dùng s t d ng khối có khối l ợng xác đ nh để tiến h nh t o áp lực l n xilanh, nh áp lực n y h t sẽ đ ợc t o ra
Trong quá tr nh t o h t, ma sát kh ng đáng kể n n bỏ qua lực ma sát V y n n lực t o h t đ ợc t nh b ng c ng thức:
(2.1) ng thức t nh áp lực: lực t o h t
P: áp lực hay lực t o h t m 2 ) : lực tác động l n xilanh S: diện t ch tiếp xúc giữa khối s t v xilanh m 2 ) m t tiếp xúc giữa xilanh v khối s t l h nh elip n n diện t ch b m t tiếp xúc sẽ đ ợc t nh theo c ng thức
Trong đó a l bán tr c l n của elip m , b l bán tr c nhỏ của elip m
2.7.1.2 Phương pháp đo l c vỡ hạt [25] ách xác đ nh lực v h t của v t liệu đùn: dựa tr n ti u chu n Shell Test S S 7 Tuy nhi n, do số l ợng m u cần thiết cho ph ng pháp ph n t ch n y l t ng đối l n 20 cm 3 ch t xúc tác , độ b n c h c trong mỗi h t đ ợc đánh giá th ng qua các ph ng pháp tr ng l ợng khác cho đến khi h t b phá hủy Từ đó, có thể t nh toán áp lực tối đa của những h t m u Ph ng pháp n y cho biết độ b n c của một h t m u đ ợc xác đ nh b ng cách cho lực tác d ng l n m u v i chi u khác nhau nh trong h nh
H nh 2.3 Đánh giá độ b n cơ h c tr n một hạt ri ng l theo chi u d c theo chi u ngang)
Tiến hành đo lực v hạt Đặt m u l n hệ thống giá đ như quá tr nh tạo hạt theo hai hư ng d c và ngang sau đ đặt phía tr n một cốc thủy tinh ch a nư c Dựa vào áp lực của cốc nư c tác động l n m u để xác định độ b n của hạt m u khi thấy hạt xuất hiện vết n t th ghi lại thể tích nư c trong cốc và tính toán kết quả theo công th c
Trong đ P lực v hạt N m 2 ) F lực của cốc nư c tác động l n hạt m u N S diện tích tiếp x c của hạt m u và cốc nư c theo hai hư ng d c và ngang th diện tích s khác nhau m 2 )
Diện tích b mặt tiếp x c gi a hạt m u và cốc nư c theo chi u ngang là một h nh ch nh t n n
Trong đ l chi u dài h nh ch nh t m h chi u rộng h nh ch nh t m Diện tích b mặt tiếp x c gi a hạt m u và cốc nư c theo chi u d c là một h nh tr n n n
Trong đó: d l đ ng k nh h nh tr n m
2 .1.3 Phương pháp tạo hình p đùn a c đ ch p t o h nh s n ph m l quá tr nh tác động lực c h c v o v t liệu để li n kết các phần tử v t thể d ng ph n tán v i nhau th nh những phần tử có h nh d ng, k ch th c v khối l ợng xác đ nh theo y u cầu c ng nghệ chế biến ối v i một số lo i s n ph m việc ép t o h nh l cần thiết nh : ép m sợi, m ống, ép thức ăn gia súc, gia cầm… hi s n ph m có h nh d ng th ch hợp sẽ t o đi u kiện thu n lợi cho những quá tr nh tiếp theo nh : ph i s y, nung, đóng gói, v n chuyển b o qu n c biệt khi s n ph m có h nh dáng đ p, k ch th c v khối l ợng phù hợp v i kh năng ti u th sẽ thu hút v k ch th ch sức mua của ng i ti u b Ph n lo i [26]
Theo m c đ ch c ng nghệ: máy ép vi n, máy ép bánh
Theo ph ng pháp ép: ph ng pháp ép kh , ph ng pháp ép m
Theo c u t o của thiết b : máy ép kiểu v t, máy ép kiểu tr c cán, máy ép kiểu băng, máy ép kiểu pit ng, máy ép thủy lực, máp ép kh nén…
Theo quá tr nh l m việc: máy ép li n t c, máy ép gián đo n c Nguyên lý
Việc t o h nh s n ph m có thể tiến h nh b ng thủ c ng v i những c ng c đ n gi n Trong c ng nghiệp, việc t o h nh cho s n ph m th ng đ ợc c kh hóa v tự động hóa
Dựa tr n y u cầu v th nh ph m v tr ng thái v t lý c nguy n liệu ng i ta có thể ch n một trong các nguy n t c t o h nh sau đ y:
guy n t c nén ép: dùng áp lực để nén ép nguy n liệu th nh h nh d ng nh t đ nh ho c th nh băng d i rồi c t vi n
guy n t c d p khu n: dùng khu n có h nh m u đ ợc lựa ch n d p xuống khối s n ph m chia th nh từng phần có h nh dáng nh t đ nh hi nén ép ho c khi d p khu n, để li n kết đ ợc các phần tử v t liệu d ng bột r i, d ng bột nhuyễn, d ng r n lỏng, tùy thuộc v o độ m của nguy n liệu m tr số áp lực ép khác nhau, có thể t i at v độ m đ t tối thiểu l - % Trong một số tr ng hợp để gi m áp lực ép ng i ta có thể gia nhiệt nhiệt độ cao tr n điểm nóng ch y của hỗn hợp D i tác d ng của nhiệt độ cao hỗn hợp chuyển từ pha r n sang pha lỏng có độ nh t cao, khi h nhiệt độ chúng l i chuyển từ pha lỏng v r n
V c u t o bộ ph n ép chủ yếu l v t xo n, p t t ng, tr c cán, bộ ph n chứa t i l khu n có d ng tr , phẳng, cầu
2 .2 Các phương pháp xác định đặc tính của v t liệu
2.7.2.1 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai
Ph n t ch nhiệt vi sai DT l kỹ thu t đo trong đó phát hiện sự ch nh lệch nhiệt độ của m u đo và m u chu n m u so sánh) để xác đ nh các biến đổi nhiệt bên trong m u đang diễn ra sự thay đổi v t lý ho c hóa h c khi m u đ ợc gia nhiệt ho c l m l nh Sự ch nh lệch nhiệt độ giữa m u đo v m u chu n đ ợc phát hiện b i c p nhiệt điện đ t t i t m đế kim lo i của giá đ m u u đo v m u chu n đ ợc đ t trong một m i tr ng nhiệt độ đồng nh t bên trong lò điện để đ ợc gia nhiệt v i một tốc độ kh ng đổi p nhiệt điện đ ợc g n v o m t sau của t m kim lo i p nhiệt điện vi sai cho phép đo nhiệt độ ch nh lệch giữa m u đo v m u chu n trong khi mỗi c p nhiệt ri ng sẽ đo nhiệt độ ri ng của m u đo v m u chu n
2 .2.2 Phân tích nhiệt tr ng
Ph n t ch nhiệt tr ng TG l ph ng pháp ph n t ch trong đó có sự thay đổi khối l ợng của m u d i sự thay đổi của nhiệt độ theo một ch ng tr nh đ ợc ghi l i nh l một h m số của nhiệt độ ho c th i gian ỹ thu t ph n t ch nhiệt tr ng dựa tr n c s ghi l i li n t c sự thay đổi khối l ợng của m u trong quá tr nh gia nhiệt ho c l m l nh, v hữu ch khi ph n t ch đ nh l ợng các thay đổi v t lý ho c hóa h c v i sự thay đổi v khối l ợng V d các v t lý nh thăng hoa, bay h i, h p th v khử h p th
2.7.2.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
Nguyên t c c b n của ph ng pháp nhiễu x tia X là dựa v o ph ng tr nh Vulf-bragg:
Trong đó: : b c sóng tia X d: l kho ng cách giữa m t phẳng tinh thể kế tiếp trong hệ các m t phẳng tinh thể m
: l góc giữa tia t i ho c tia ph n x v m t ph n x độ n: l b c ph n x v l số nguy n d ng
V i mỗi nguồn tia X có b c sóng xác đ nh, khi thay đổi góc t i , mỗi v t liệu có giá tr đ c tr ng So sánh giá tr d và d chu n sẽ xác đ nh đ ợc c u trúc m ng tinh thể của ch t nghiên cứu Ph ng pháp nhiễu x tia X đ ợc dùng để nghiên cứu c u trúc tinh thể v t liệu go i ra ph ng pháp n y c n có thể ứng d ng để xác đ nh động h c của quá trình chuyển pha, k ch th c h t v xác đ nh đ n l p b m t của xúc tác kim lo i trên ch t mang
2.7.2.4 Phương pháp đo diện tích bề mặt (BET)
s của ph ng pháp: h nh h p ph th ng đ ợc sử d ng cho quá tr nh h p ph đa l p đ ợc gi i thiệu b i runauer, mmett v Teller v đ ợc biết nh l ph ng tr nh T ó dựa tr n những gi thiết sau:
hiệt h p ph , q cal mol kh ng đổi trong suốt quá tr nh h p ph
ác ph n tử b h p ph l n b m t xúc tác kh ng c nh tranh l n nhau, độc l p v i nhau
ỗi một trung t m h p ph một ph n tử
Số trung t m h p ph của ch t h p ph kh ng đổi
ác ph n tử b h p ph đầu ti n có t ng tác v i nhau t o ra lực, lực n y t o đi u kiện cho l p h p ph thứ , ,…, n
Tốc độ h p ph r a tr n l p h p ph thứ i b ng v i tốc độ nh h p ph
(r a của l p thứ i+ hiệt h p ph l p đầu ti n l r t l n so v i nhiệt h p ph của những l p tiếp theo Nhiệt h p ph từ l p thứ tr l n đến l p ng ng t l b ng nhau v b ng nhiệt ng ng t
Ph ng tr nh c b n cu BET: n = 2dsin
V l thể t ch kh đi u kiện ti u chu n đ ợc h p ph V m l thể t ch kh đi u kiện ti u chu n đ ợc h p ph trong một l p C = exp(Q-L)/RT
THỰC NGHIỆM
TỔNG HỢP VẬT LIỆU 1 H a chất
- m a thô đ ợc l y t i Qu n T n Phú - ùn đỏ L m ồng thô
3.1.2 Chu n bị ngu n liệu b mía
Sơ đồ 3.1 Sơ đồ quy tr nh xử lý bã mía thô m a đ ợc thu gom từ các máy ép n c khu vực qu n Tân Phú Tp HCM, đ ợc đem đi ph i s y để gi m l ợng m c n trong b m a, sau đó đem c t nhỏ từ 2- 5cm, nguyên liệu th đ ợc nghi n b ng máy nghi n búa tr c khi đem đi s y 105 o C trong kho ng 1h Sau đó, nguy n liệu đ ợc nghi n b ng máy nghi n dao cho thành d ng bột m n v đem đi r y cho đ t k ch th c h t