Đồ Án Tổng hợp chất nhũ hoá và chế tạo nhũ tương bitum.DOC

Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp lời cảm ơn ! Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo.TS. Lê Văn Hiếu, Cô Giáo.PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Hiền cùng toàn thể các Thầy, Cô giáo trong bộ môn Công Nghệ Hữu Cơ - Hoá Dầu đã hết lòng giúp đỡ, tận tình chỉ bảo cho em về kiến thức khoa học và phơng pháp nghiên cứu để em hoàn thành bản đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ. Nguyễn Hàn Long, Kỹ S. Hoàng Hữu Hiệp, Thạc sĩ .Lê Anh Vũ, Kỹ S. Nguyễn Hà Hạnh và các Anh, Chị phòng thí nghiệm hữu- cơ hoá dầu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình em làm nghiên cứu tại phòng. Xin chân thành cảm ơn Bạn Khúc Quang Trung đã làm cùng đề tài với tôi, và tất cả các bạn sinh viên trong lớp hoá dầu 3, các em sinh viên cao đăng đã luôn nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôt trong quá trình nghiên cứu. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè những ngời thân đã nuôI dỡng, giúp đỡ tôi trởng thành nh ngày hôm nay. Một lần nữa xin cảm ơn tất cả mọi ngời ! Hà Nội, Ngày 30-4-2004 Sinh Viên: Đặng Văn Hà Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 1 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Mục lục Lời mở đầu 5 Phần 1. Tổng Quan 7 Chơng 1. Tổng quan về bitum dầu mỏ 7 I. Những kiến thức chung về bitum dầu mỏ 7 II . Các tính chất của bitum trong xây dựng và trong sản xuất 11 III. ứng dụng của Bitum dầu mỏ 15 Chơng 2. Nhũ tơng Bitum 17 I. Lý thuyết chung về nhũ tơng bitum 17 I.1. Định nghĩa 17 I.2. Phân loại nhũ tơng 18 I.3. ứng dụng của nhũ tơng bitum 19 I.4.Ưu điểm của nhũ tơng bitum trong xây dựng đờng ôtô 21 II.Phơng pháp chế tạo nhũ tơng bitum 21 II.1. Phơng pháp ngng tụ 21 II.2. Phơng pháp phân tán 22 III. Chất nhũ hoá 22 III.1. Định nghĩa 22 III.2. Phân loại 23 IV. Vấn đề ổn định nhũ tơng 26 V. Một số chỉ tiêu quan trọng của nhũ tơng bitum trong chế tạo và kiểm định 33 V.1. Độ nhớt của nhũ tơng 33 V.2. Độ ổn định khi lu trữ 35 V.3. Tốc độ phân tách và hiệu thế Zeta 36 V.4. Tính bám dính 37 V.5. Tính đồng nhất 38 VI. Lựa chọn chất nhũ hoá 38 VII. Công nghệ chế tạo nhũ tơng bitum 41 VII.1. Qui trình chế tạo nhũ tơng bitum 41 Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 2 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp VII.2. Vấn đề chọn chất nhũ hoá cho phù hợp 41 Phần II. Thực Nghiệm 43 Chơng 1. Quá trình tổng hợp chất nhũ hoá 43 I. Quá trình thuỷ phân dầu 45 I.1 Thuỷ phân dầu lạc và dầu sở 46 I.1.1. ảnh hởng của lợng Las 46 I.1.2. ảnh hởng của lợng H 2 SO 4 47 I.1.3. ảnh hởng của lợng H 2 O 47 I.1.4. ảnh hởng của nhiệt độ 47 I.1.5. ảnh hởng của thời gian 47 I.1.6. Các yếu tố ảnh hởng khác 48 I.2. Thuỷ phân dầu hớng dơng 48 I.2.1. ảnh hởng của nhiệt độ 49 I.2.2. ảnh hởng của thời gian 49 I.2.3. ảnh hởng của lợng KOH 50 I.2.4. Các yếu tố ảnh hởng khác 50 II. Quá trình tổng hợp chất nhũ hoá 50 II.2.1 . ảnh hởng của nhiệt độ 50 II.2.2. ảnh hởng của tỷ lệ axit/diethanolamin 51 II.2.3. ảnh hởng của thời gian 51 III. Các phơng pháp đánh giá quá trình thuỷ phân dầu và tổng hợp chất nhũ hoá 52 Chơng 2. Quá trình chế tạo nhũ tơng bitum 54 I. Chế tạo nhũ tơng bitum 54 I.1. ảnh hởng của chất nhũ hoá 54 I.2. ảnh hởng của bitum 54 I.3. ảnh hởng của độ PH 55 I.4. ảnh hởng của thời gian khuấy trộn 55 I.5. ảnh hởng của tốc độ khuấy trộn 56 Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 3 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp I.6. ảnh hởng của lợng CaCl 2 đến chất lợng nhũ 56 I.7. ảnh hởng của lợng dầu hoả 57 II. Sơ đồ chế tạo 61 III. Các phơng pháp kiểm định chất lợng nhũ tơng bitum 62 Chơng 3. Hoá chất và thiết bị thí nghiêm 67 Phần III. Kết quả và thảo luận 69 I. Quá trình thuỷ phân dầu 69 I.1. Kết quả thuỷ phân dầu lạc và dầu sở 69 I.2. Kết quả thuỷ phân dầu hớng dơng 80 II. Quá trình tổng hợp chất nhũ hoá 84 III. Chế tạo nhũ tơng bitum 86 III.1. Kết quả ảnh hởng của chất nhũ hoá 86 III.2. Kết quả ảnh hởng của lợng bitum 91 III.3. Kết qủa ảnh hởng của tốc độ khuấy trộn 93 III.4. Kết quả ảnh hởng của độ PH 94 III.5. Kết quả ảnh hởng của CaCl2 95 III.6. Kết quả ảnh hởng của kích thớc hạt 96 III.7. Kết quả đo độ nhớt 96 III.8. Kết quả xác định chỉ số phân tách 97 III.9. Kết quả chụp SEM 98 IV Kết qủa nghiên cứu đối với chất nhũ hoá của Mỹ (DF-41 99 IV.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của lợng chất nhũ hoá DF-41 99 IV.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của lợng Bitum 100 IV.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của PH 101 IV.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của lợng CaCl 2 102 V. So sánh hai chất nhũ hoá 102 Kết luận Phơng hớng Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 4 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu gày nay trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc, toàn đảng, toàn dân, toàn quân ta trong mọi ngành nghề đang cố gắng nỗ lực hết sức thi đua nhau sản xuất đa nớc ta từ một nớc nông nghiệp lạc hậu từng bớc phấn đấu đến năm 2020 cơ bản trở thành một n- ớc công nghiệp phát triển, muốn vậy chúng ta phải tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng, vật chất kỹ thuật ngày càng khang trang hiện đại đòi hỏi sự đầu t tiền của, công sức của mọi ngành, mọi cấp. N Hoà cùng khí thế phát triển mạnh mẽ của nớc ta trong thế kỷ mới thì Bộ giao thông vận tải. Bộ khoa học công nghệ và môi trờng đã trực tiếp chỉ đạo phải xây dựng đợc một mạng lới giao thông hoàn chỉnh, thông suốt có chất l- ợng cao góp phần quan trọng thúc đẩy sự phát triển của các ngành khác nh th- ơng mại, du lịch, vận tải hành khách, nhằm thu hút nguồn đầu t từ nớc ngoài. Đối với một đất nớc đã phải trải qua chiến tranh, cơ sở hạ tầng còn yếu kém nh nớc ta, mạng lới giao thông vẫn cha đáp ứng nhu cầu cho vận tải lu thông hàng hoá thì việc xây dựng và nâng cấp là rất cần thiết để phù hợp với xu thế phát triển kinh tế và xã hội. Để đạt đợc những chỉ tiêu trên thì khi xây dựng và phát triển chúng ta phải đảm bảo đợc những yêu cầu cần thiết nh : Mặt đờng phải nhẵn bóng, bền đẹp, có tính ổn định cao để đáp ứng nhu cầu giao thông đi lại, chống chịu đợc áp lực của các luồng xe chạy liên tục ngày đêm, đảm bảo đợc lu thông an toàn, kinh tế hiệu quả và các điều kiện khí hậu khắc nghiệt nh ở nớc ta: ma, gió, nắng, bão Chính vì vậy mà vấn đề thiết kế và đảm bảo vật liệu thi công trong điều kiện cho phép hiện nay đóng một vai trò quan trọng. Tuỳ thuộc từng loại đờng mà kết cấu, vật liệu và khả năng thi công có thể khác nhau. Tuy mới đợc áp dụng vào ngành giao thông từ Thế Kỷ 19 nhng Bitum dầu mỏ đã trở thành một ngành nguyên liệu quan trọng hàng đầu trong công nghệ làm đờng vì nó đáp ứng đợc mọi yêu cầu về kỹ thuật, cũng nh kinh tế. Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 5 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Trong các công trình giao thông thì Bitum đợc sử dụng theo hai dạng sau + Công nghệ nhựa nóng: Trớc đây công nghệ này là chủ đạo, khi thi công cần đun nóng nhựa lên nhiệt độ thích hợp để làm chúng chảy lỏng rồi mới thi công đợc. + Công nghệ nhựa nguội: Sử dụng nhựa đờng dạng nhũ tơng là nhựa đờng ở trạng thái phân tán cao trong nớc đợc ổn định bởi chất nhũ hoá làm cho nhựa đờng vẫn ở trạng thái lỏng ngay ở điều kiện bình thờng. Vì vậy khi thi công nhựa đờng ở dạng nhũ tơng thì không cần phải đun nóng. Nhng với những đặc tính u việt của mình mà ngày nay công nghệ nhựa nguội ngày càng đợc sử dụng rộng rãi. Và nó đợc gọi dới một cái tên. Đó là nhũ t- ơng bitum. Ban đầu vào năm 1906, Schade van Westrum đã phát minh và nhận đợc bằng sáng chế về nhũ tơng. Nó trở nên phổ biến cho đến ngày nay bởi khả năng bám dính với nhiều loại bề mặt rắn khác nhau của chúng. Nhũ tơng Bitum đ- ợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực nh duy tu bảo dỡng, sửa chữa, rải lớp láng mặt, lớp bám dính và lớp bảo dỡng chống thấm nhập. Cũng nh tới thấm nhựa, gia cố và cấp phối ở dạng trộn nguội, và rải nguội. Bởi vì khi sử dụng nhũ tơng bitum thì việc thi công các công trình giao thông sẽ rất dễ dàng, thuận tiện. Không cần đun nóng, không gây ô nhiễm môi tr- ờng, an toàn cho công nhân và ngời đi đờng. Có thể cho phép tiến hành thi công trên mặt đờng ẩm ớt vào mùa ma.Tiết kiệm đợc từ 15-30% so với công nghệ nhựa nóng.Trong nhũ tơng bitum có chứa nớc nên khả năng lèn chặt mặt đờng đợc dễ dàng hơn.Thế cho nên việc nghiên cứu và chế tạo nhũ tơng bitum tại việt nam là rất cần thiết để đáp ứng đòi hỏi, yêu cầu hiện nay. Trong điều kiện của nớc ta hiện nay và trong khuôn khổ bản đồ án tốt nghiệp này, em xin trình bày phần tổng quan lý thuyết về nhũ tơng bitum và các ph- ơng pháp nghiên cứu chế tạo ổn định nhũ tơng bitum cation phù hợp với hoàn cảnh nớc ta. Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 6 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Phần I : Tổng quan Chơng 1 : tổng quan về bitum dầu Mỏ I. Những kiến thức chung về bitum dầu mỏ Bitum là một vật liệu xây dựng công trình đợc sử dụng rất rộng rãi, song ngay đối với những ngời thờng xuyên tham gia vào các công việc có sử dụng Bitum, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng và bảo trì đờng giao thông, các đặc tính của nó vẫn còn là những điều bí ẩn. Tình trạng này nảy sinh do các cơ sở giáo dục nhìn chung là không cung cấp đầy đủ các chơng trình học phù hợp trong chơng trình đào tạo cả về đại cơng cũng nh chuyên ngành. Hậu quả là trong thực tiễn, việc sử dụng bitum về bản chất vẫn còn mang tính thủ công nhiều hơn là tính công nghệ. Trong bối cảnh đó chúng ta cần có những nghiên cứu sâu hơn về bitum, để có những kiến thức sâu sắc về chúng, để sử dụng một cách hiệu quả hơn, kinh tế hơn. Để tìm hiểu về bitum trớc hết ta đi tìm hiểu nguồn gốc, thành phần và phơng pháp sản xuất bitum. I.1. Nguồn gốc, xuất xứ của bitum. Bitum là sản phẩm khá quan trọng trong các ngành công nghiệp hoá chất nói chung và hoá dầu nói riêng. Bitum có nhiều nguồn gốc khác nhau, có thể từ than nhng chủ yếu vẫn là sản phẩm của công nghệ chế biến dầu thô và hoá dầu. Bitum dầu mỏ tại nhiệt độ thờng ở dạng rắn, khi tăng nhiệt độ lên khoảng trên 70 o C thì bắt đầu chảy mềm chuyển sang dạng nửa lỏng tuỳ theo từng loại dầu nhiệt độ chảy mềm có thể khác nhau. Bitum dầu mỏ không tan trong nớc, thành phần bao gồm nhiều loại cacbuahydro và các dẫn xuất lu huỳnh, oxy, nitơ, Bitum dầu mỏ chủ yếu đợc sản xuất từ phần cặn của quá trình chng cất trực tiếp các loại dầu mỏ có nhiều nhựa, quá trình chng cất chân không, cũng có Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 7 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp thể lấy từ các quá trình hydrocracking, cracking nhiệt, cracking xúc tác, cốc hoá, các quá trình khử atfan, chiết, lọc, rửa và tinh chế dầu nhờn. I.2.Vấn đề sản xuất bitum dầu mỏ hiện nay Có 3 phơng pháp sản xuất bitum từ dầu mỏ là + Cô đặc các thành phần cặn từ dầu mỏ + Tách asphan trong quá trình khử atphan từ các thành phần dầu mỏ cô đặc. + Dùng không khí để oxyhoá ở nhiệt độ cao các phần cặn của quá trình chế biến dầu mỏ nh cặn gudron, các cặn chiết, asphan Theo phơng pháp sản xuất, Bitum đợc chia làm 2 loại: Bitum đợc chế biến theo phơng pháp cô đặc và phơng pháp tách đợc gọi là bitum gốc. Bitum đợc chế biến theo phơng pháp thứ 3 đợc gọi là Bitum oxy hoá Bitum gốc đợc sản xuất trong thiết bị chân không thông thờng, ngoài ra để tận thu các phân đoạn dầu nhờn từ trong phần cặn của dầu mỏ, ngời ta còn trang bị thêm tháp cất chân không, thiết bị bốc hơi Bitum đợc sản xuất theo phơng pháp này là loại sản phẩm mềm dễ nóng chảy, có độ lún kim khá lớn. Từ những loại Bitum nói trên, có thể chế biến thành các loại Bitum rắn hơn bằng phơng pháp oxy hoá. Quá trình oxy hoá gudron hoặc Bitum gốc đợc thực hiện bằng cách thổi khí ở nhiệt độ cao khi đi qua chúng. Do kết quả các phản ứng oxy hoá và trùng hợp xảy ra dới tác dụng của oxy một phần cacbuahydro dâù nhờn chuyển thành nhựa rồi sau đó trở thành asphaten. Quá trình oxy hoá và trùng hợp càng sâu thì lợng nhựa và atphan thu đợc càng nhiều. Trong quá trình oxy hoá xảy ra phản ứng dẫn đến việc gia tăng hàm lợng các atphan, để nâng cao nhiệt độ chảy mềm của Bitum và nhựa giúp cải thiện đợc tính chất kết dính và tính dẻo của bitum thơng phẩm. Hàm lợng các thành phần dầu trong các quá trình đó cũng đợc giảm đi. Loại Bitum đợc chế biến bằng phơng pháp oxy hoá có tính đàn hồi và ổn định nhiệt tốt hơn loại Bitum gốc. Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 8 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Trong cùng một nhiệt độ nh nhau, loại Bitum oxy hoá có độ mềm lớn hơn Bitum gốc (độ lún kim cao hơn), nhng đối với cùng một độ lún kim nh nhau thì nhiệt độ chảy mềm của Bitum oxy hoá lại tơng đối cao hơn. Nếu nhiệt độ chảy mềm và hàm lợng các chất bay hơi trong nguyên liệu gốc bằng nhau thì loại Bitum đợc chế biến bằng phơng pháp oxy hoá có khả năng chịu đựng thời tiết tốt hơn và có trị số xà phòng hoá nhỏ hơn loại Bitum gốc. Bitum đợc chế biến từ phần cặn cracking thờng có phẩm chất xấu hơn Bitum chế biến từ phần cặn chng cất dầu mỏ trực tiếp một ít. Các chất không hoà tan nh cacben và cacboit trong phần cặn cracking làm giảm sút tính kết dính của Bitum và phá hoại tính đồng nhất của chúng. Những bitum này có độ giãn dài thấp, có hàm lợng chất không hoà tan cao và khối lợng hao hụt lớn, nếu gia nhiệt. Ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ thờng sản xuất ra các loại Bitum thơng phẩm sau đây: - Bitum nhựa đờng. - Bitum xây dựng. - Bitum chuyên dùng (dùng cho các sản phẩm sơn nhuộm. Matit ắc qui, và công nghiệp điện tử). - Bitum có độ nóng chảy cao (dùng cho chế tạo cao su rabrac). Bitum dầu mỏ đợc sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là đối với các nớc có nền công nghiệp phát triển vì nó có các đặc tính kỹ thuật thoả mãn đợc các yêu cầu trong xây dựng, giao thông, làm đờng xá, cầu cống, vật liệu cho các công trình thuỷ lợi, chống thấm cho các đờng hầm, đờng ống, trong ngành sản xuất vật liệu tấm lợp, trong công nghiệp điện và nhiều ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên do Bitum đợc dùng nhiều cho việc làm nhựa dải đờng cho nên ngày nay khi nói đến nhựa đờng và thuật ngữ Bitum- Nhựa đờng đã trở thành tên gọi quen thuộc khi gọi tên Bitum. I.3. Những thành phần hoá học của bitum dầu mỏ. Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 9 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Bitum là hỗn hợp phức tạp của các hydrocacbon có phần tử lớn (Alkan, naphtalen, các loại mạch vòng ), các chất nhựa atphaten, một lợng nhỏ các chất có cấu trúc tơng tự hợp chất dị vòng, và các nhóm chức năng có lu huỳnh, nitơ và nguyên tử oxy. Bitum cũng chứa một lợng nhỏ các dẫn xuất kim loại nh vanadi, niken, sắt, magie,và canxi d ới dạng muối hữu cơ, oxyt, hoặc các cấu trúc porphyrin. Nó có màu đen, hoà tan trong benzene, clorofooc, và mội số dung môi khác. Các phân tích thành phần nguyên tố các loại Bitum đợc sản xuất từ các nguồn dầu thô khác nhau cho thấy hầu hết các loại Bitum chứa: Cácbon : 82%-88% . Hydro : 8%-11% Lu huỳnh : 0%-6% Oxy : 0%-1% Nitơ : 0-1% Thành phần của bitum gồm 3 nhóm chính: Nhóm atphanten, nhóm nhựa, nhóm dầu nhờn. Ngoài ra còn có các nhóm phụ khác là: Nhóm cacbon, nhóm cacboit, nhóm axit atphan và các anhydrite, nhóm parafin. Nhóm atphanten đảm bảo cho bitum có độ rắn và độ chảy mềm cao. Nhựa làm tăng tính chất kết dính và tính đàn hồi của bitum. Dầu nhờn là môi trờng pha loãng, có tác dụng hoà tan nhựa và làm trơng nở atphanten. Trong bitum, các hydrocacbon có cấu tạo rất phức tạp, dạng hỗn hợp của mạch cacbon thẳng vòng naphten, vòng thơm, vòng ngng tụ. Chất nhựa atphanten cũng là những chất có cấu trúc rất phức tạp, có phân tử lợng lớn. Một loại bitum tốt, chịu thời tiết tốt, có độ bền cao phải có thành phần nh sau: 25% nhựa, 15-18% atphanten, 52-54% dầu. Tỷ lệ dầu / nhựa vào khoảng 2/5. Cặn dầu mỏ có chứa nhiều parafin rắn là nhiên liệu xấu nhất trong sản xuất Bitum. Bitum sẽ có độ bền thấp, tính gắn kết kém do có nhiều hydrocacbon không phân cực. Ngợc lại cặn dầu mỏ loại aromatic hoặc naphaten- aromatic là nguyên liệu rất tốt để sản xuất Bitum. Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 10 [...]... pháp phân tán Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 21 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp II.2 Phơng pháp phân tán Phơng pháp phân tán để chế tạo nhũ tơng bitum gồm hai dạng Quá trình nhũ hoá xảy ra một cách tự nhiên với dầu có khả năng nhũ hoá hay hoà tan, hoặc quá trình nhũ hoá xaỷ ra do có lực tác dụng bằng thiết bị nhũ hoá để phân tán một pha lỏng thành những hạt nhỏ vào pha lỏng kia III Chất hoạt động... Phẩm chất của Bitum nói chung đợc xác định bằng cách kết hợp các tính chất hoá lý sau đây: II.1.Độ quánh của Bitum Tính quánh của Bitum đợc thay đổi trong một phạm vi khá rộng Nó ảnh hởng nhiều đến tính chất cơ học của hỗn hợp vật liệu khoáng với chất kết dính, đồng thời quyết định công nghệ chế tạo và thi công loại vật liệu sử dụng Bitum Độ quánh của Bitum phụ thuộc vào hàm lợng các nhóm cấu tạo và. .. bớc: Ban đầu các giọt nhũ có xu hớng tập hợp lại, tạo thành một tập hợp giọt Trong mỗi tập hợp giọt các giọt nhũ tiếp xúc trực tiếp với nhau khi phân tử chất nhũ hoá trên bề mặt giọt nhũ tơng bị khử hấp phụ Do đó mà chúng kết hợp lại tạo thành các giọt có kích thớc lớn hơn Lúc này nhũ tơng bị lắng đọng và phân tách nhanh chóng Nh vậy lực hấp thụ của chất nhũ hoá đối với pha phân tán có vai trò rất quan... kết tụ và phá vỡ nhũ tơng IV.3 ổn định nhũ tơng Để ổn định nhũ tơng một cách hiệu quả thì yêu cầu nhũ tơng đợc tạo ra phải có một độ bền tơng đối cao, do vậy sau khi nhũ tơng đợc chế tạo thì cần phải có thêm một công đoạn quan trọng nữa là làm bền nó Độ ổn định của nhũ tơng phụ thuộc vào bản chất của chất nhũ hoá, chất làm bền, nhiệt độ, tốc độ khuâý trộn, thời gian khuấy trộn Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu... dụng vào trong thực tế Chính vì thế trong đề tài của mình, em muốn đi sâu nghiên cứu về nhũ tơng bitum cation để có thể áp dụng vào trong thực tiễn dựa vào nguồn nguyên liệu sẵn có trong nớc I Lý thuyết về nhũ tơng I.1 Định nghĩa Nhũ tơng là hỗn hợp của 2 chất lỏng không tan lẫn vào nhau Trong đó có một chất lỏng phân tán vào chất lỏng kia dới dạng những hạt nhỏ li ti, và đợc gọi là pha phân tán, còn chất. .. đợc gọi là môi trờng phân tán Kích thứơc của các giọt lỏng đợc biến đổi trong phạm vi rất rộng Để nhũ tơng có tính ổn định ngời ta cho thêm vào một chất gọi là chất nhũ hoá Chất nhũ hoá sẽ hấp phụ trên bề mặt các giọt bitum làm giảm sức căng bề mặt ở mặt phân chia pha giữa bitum và nớc Đồng thời nó tạo ra trên bề mặt Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 17 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp các giọt bitum... với bề mặt vật liệu khoáng yếu Do đó chất kết dính càng thấm ớt tốt vật liệu khoáng thì lực hút phân tử trong chúng càng yếu và lực bám dính giữa chất kết dính với bề mặt vật liệu khoáng càng mạnh Những vật liệu khoáng kị nớc là những vật liệu dính bám chất kết dính hữu cơ tốt II.11 Tính liên kết của Bitum với bề mặt vật liệu khoáng Sự liên kết của bitum với bề mặt vật liệu khoáng có liên quan đến... thứ ba này là chất nhũ hoá Chất nhũ hoá còn ngăn cản xu hớng keo tụ phá vỡ hệ nhũ tơng Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 22 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp III.2 Phân loại chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt đợc chia thành bốn loại chính dựa theo tính chất điện tích: - Chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm (anionic) - Chất hoạt động bề mặt mang điện tích dơng (cationic) - Chất hoạt động... tăng diện tích tiếp xúc Giới hạn của quá trình phân tán này là 2 chất lỏng trộn lẫn vào nhau tạo thành dung dịch A và B Có thể giải thích cơ chế sức căng bề mặt giữa pha dầu và pha nớc dới tác dụng của chất nhũ hoá nh sau: Trong dung dịch chất nhũ hoá, các phân tử chất hoạt động bề mặt tập chung và bị hấp thụ ở bề mặt dung dịch, các nhóm kị nớc hớng vào không khí, bề mặt dung dịch đợc bao phủ bởi các... thay đổi lý hoá khi hai chất tiếp xúc tơng tác với nhau Sự liên kết này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên cờng độ và tính ổn định với nớc, với nhiệt độ của hỗn hợp Bitum và vật liệu khoáng Khi nhào trộn Bitum với vật liệu khoáng, các hạt khoáng đợc thấm ớt bằng Bitum và tạo thành một lớp hấp phụ, khi đó các phân tử Bitum ở trong lớp hấp phụ sẽ tơng tác với các phân tử của vật liệu khoáng ở lớp . trình thuỷ phân dầu và tổng hợp chất nhũ hoá 52 Chơng 2. Quá trình chế tạo nhũ tơng bitum 54 I. Chế tạo nhũ tơng bitum 54 I.1. ảnh hởng của chất nhũ hoá 54 I.2. ảnh hởng của bitum 54 I.3. ảnh. Tính đồng nhất 38 VI. Lựa chọn chất nhũ hoá 38 VII. Công nghệ chế tạo nhũ tơng bitum 41 VII.1. Qui trình chế tạo nhũ tơng bitum 41 Đặng Văn Hà- Lớp Hoá Dầu 3- K44 2 Trờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt. dầu hớng dơng 80 II. Quá trình tổng hợp chất nhũ hoá 84 III. Chế tạo nhũ tơng bitum 86 III.1. Kết quả ảnh hởng của chất nhũ hoá 86 III.2. Kết quả ảnh hởng của lợng bitum 91 III.3. Kết qủa ảnh hởng