nghiên cứu ứng dụng chất hấp phụ rắn trong tinh chế biodiesel

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHẤT HẤP PHỤ RẮN TRONG TINH CHẾ BIODIESEL CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Ts Bùi Thị Bửu Huê Nguyễn Quốc Hoàng MSSV: 2041631 Ngành: Công Nghệ hóa học K30 Tháng 12/2008 Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến cô Bùi Thị Bửu Huê tận tình cố gắng hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm giúp em hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp Em xin gởi lời cảm ơn đến thầy cô Bộ Môn Hóa – Khoa Khoa Học Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học – Khoa Công Nghệ trường Đại Học Cần Thơ tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian thực đề tài luận văn Cuối cùng, em xin gởi lời cám ơn đến bạn anh chị làm phòng thí nghiệm giúp đỡ em suốt trình khảo sát thí nghiệm Xin chân thành cảm ơn! SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng Phiếu nhận xét TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn: Ts Bùi Thị Bửu Huê Đề tài: NGHIÊN CỨU CHẤT HẤP PHỤ RẮN TRONG TINH CHẾ BIODIESEL Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Hoàng - MSSV: 2041631 - Lớp: Công nghệ hóa học K30 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức: b Nhận xét nội dung: Đánh giá nội dung thực đề tài: SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng Phiếu nhận xét Những vấn đề hạn chế: c Kết luận, đề nghị điểm: Cần thơ, ngày … tháng … năm 2008 Cán hướng dẫn SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng Phiếu nhận xét TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: Đề tài: NGHIÊN CỨU CHẤT HẤP PHỤ RẮN TRONG TINH CHẾ BIODIESEL Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Hoàng - MSSV: 2041631 - Lớp: Công nghệ hóa học K30 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức: b Nhận xét nội dung: Đánh giá nội dung thực đề tài: SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng Phiếu nhận xét Những vấn đề hạn chế: c Kết luận, đề nghị điểm: Cần thơ, ngày … tháng … năm 2008 Cán hướng dẫn SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng Mục lục MỤC LỤC CHƯƠNG Error! Bookmark not defined GIỚI THIỆU CHUNG Error! Bookmark not defined 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Error! Bookmark not defined 1.2 MỤC TIÊU CHƯƠNG Error! Bookmark not defined LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined 2.1 TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 2.1.1 SƠ LƯỢC VỀ BIODIESEL 2.1.1.1 Giới thiệu biodiesel 2.1.1.2 Tiềm và khó khăn việc sản xuất , ứng dụng biodiesel 2.1.1.3 Cơ chế phản ứng transester hóa điều chế biodiesel 2.1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng transester hóa 2.1.1.5 Sản xuất biodiesel công nghiệp 2.1.1.6 Tinh chế biodiesel theo phương pháp rửa nước thông thường 10 2.1.3 CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BIODIESEL 11 2.1.3.1 Độ nhớt 11 2.1.3.2 Chỉ số pH 11 2.1.3.3 Chỉ số acid………………………………………………………… 11 2.1.3.4 Hàm lượng nước lẫn vào nhiên liệu 13 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC CHẤT HẤP PHỤ RẮN 13 2.2.1 KHÁI NIỆM VỀ HẤP PHỤ 14 2.2.2 ZEOLITE A 18 SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng i Mục lục 2.2.2.1 Giới thiệu chung zeolite 18 2.2.2.2 Phân loại zeolite Error! Bookmark not defined.0 2.2.2.3 Cấu trúc tinh thể zeolite 21 2.2.2.4 Tính chất hóa học zeolite 22 2.2.3 NGUYÊN TẮC CHUNG TRONG TỔNG HỢP ZEOLITE 23 2.2.4 ỨNG DỤNG 24 2.2.4.1 Trong lĩnh vực thương mại mỹ phẩm 25 2.2.4.2 Công nghiệp hóa dầu 25 2.2.4.3 Công nghiệp hạt nhân 27 2.2.4.4 Nông nghiệp 27 2.2.4.5 Trong chăn nuôi 27 2.2.4.6 Trong y học 28 2.2.4.7 Trong tủ lạnh lò sưởi 28 2.2.4.8 Trong chất tẩy rửa 28 2.2.4.9 Trong xây dựng 28 2.2.4.10 Đá quý 29 2.2.5 ZEOLITE A 29 2.2.5.1 Tổng quan 29 2.2.5.2 Tính chất zeolite A 30 2.2.5.3 Phương pháp tổng hợp zeolite A 34 2.2.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp 34 2.2.6 MAGNESIUM SILICATE (MgSiO3) 36 2.2.6.1 Giới thiệu MgSiO3 36 2.2.6.2 Phương pháp tổng hợp MgSiO3 từ vỏ trấu 38 2.2.6.3 Phương pháp tổng hợp MgSiO3 từ hóa chất công nghiệp 40 CHƯƠNG PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …41 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU…………… ………………….41 SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng ii Mục lục 3.1.1 DỤNG CỤ VÀ TRANG THIẾT BỊ 41 3.1.2 HÓA CHẤT 41 3.1.3 NGUYÊN LIỆU 42 3.2 THỰC NGHIỆM 42 3.2.1 TỔNG HỢP ZEOLITE A TỪ ACID SILICIC VÀ Al2(SO4)3 42 3.2.2 TỔNG HỢP MAGNESIUM SILICATE 43 3.2.2.1 Tổng hợp từ vỏ trấu MgSO4 43 3.2.2.2 Tổng hợp từ thủy tinh lỏng MgSO4.7H2O công nghiệp 43 3.2.3 TỔNG HỢP BIODIESEL TỪ MỠ CÁ BASA 43 3.2.3.1 Chuẩn bị mỡ cá basa 43 3.2.3.2 Tiến hành phản ứng 44 3.2.3.3 Xử lý sau phản ứng 44 3.2.4 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA CÁC CHẤT HẤP PHỤ RẮN TRONG TINH CHẾ BIODIESEL 45 3.2.4.1 Zeolite A 45 3.2.4.2 MgSiO3 từ vỏ trấu 46 3.2.4.3 MgSiO3 từ hóa chất công nghiệp 47 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 4.1 TỔNG HỢP ZEOLITE A TỪ ACID SILICIC VÀ Al2(SO4)3 48 4.2 TỔNG HỢP MAGNESIUM SILICATE 49 4.2.1 Tổng hợp từ vỏ trấu MgSO4 49 4.2.2 Tổng hợp từ thủy tinh lỏng MgSO4.7H2O công nghiệp 50 4.3 TỔNG HỢP BIODIESL 51 4.3.1 Nguyên liệu mỡ cá 51 4.3.2 Tiến hành phản ứng 52 4.3.3 Xử lý sau phản ứng 52 4.4 ZEOLITE A 53 SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng iii Mục lục 4.5 MAGNESIUM SILICATE TỪ VỎ TRẤU 54 4.6 MAGNESIUM SILICATE TỪ HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP 56 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng iv Chương Kết thảo luận Thứ tự mẫu Thời gian Thể tích KOH Chỉ số acid hấp phụ (giờ) chuẩn độ (ml) Mẫu 1 0,2 0,86 Mẫu 2 0,2 0,65 Mẫu 3 0,2 0,65 Mẫu 4 0,15 0,65 Từ kết cho thấy thời gian tối thiểu để MgSiO3 tổng hợp từ vỏ trấu hấp phụ đạt số acid 0,65 Ta thấy thời gian hấp phụ so với rửa nước (8 giờ) giảm nhiều Điều cho thấy tính khả quan phương pháp tinh chế biodiesel chất hấp phụ rắn MgSiO Tuy chưa đánh giá qua tiêu khác mặt cảm quan biodiesel thành phẩm có độ trong, màu vàng nhạt so sánh với biodiesel rửa nước Tiếp theo tiếp tục khảo sát khả hấp phụ chất hấp phụ MgSiO3 điều chế từ hóa chất công nghiệp 4.6 MAGNESIUM SILICATE TỪ HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP Cân 3, 4, 5, 6, 7, gam MgSiO3, cho vào cốc thủy tinh đựng sẵn 30 ml biodiesel thô, khuấy để Lọc tiến hành chuẩn độ mẫu xác định số acid bảng Thứ tự mẫu Khối lượng Thể tích KOH Chỉ số acid MgSiO3 (g) chuẩn độ (ml) SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 56 Chương Kết thảo luận Mẫu 3 0,2 0,86 Mẫu 4 0,15 0,65 Mẫu 5 0,1 0,43 Mẫu 6 0,1 0,43 Mẫu 7 0,1 0,43 Mẫu 8 0,1 0,43 Qua kết cho thấy MgSiO3 tổng hợp từ hóa chất công nghiệp có khả hấp phụ tốt acid béo tự qua số acid giảm từ 0,86 xuống 0,43 khối lượng chất hấp phụ 5g Hơn biodiesel qua hấp phụ có độ cao, màu vàng nhạt so sánh với biodiesel rửa nước Điều cho thấy MgSiO3 tổng hợp từ hóa chất công nghiệp có khả hấp phụ tốt tổng hợp từ vỏ trấu Tiếp theo ta tiến hành khảo sát theo thời gian hấp phụ để xác định điều kiện hấp phụ tối ưu Cân mẫu, mẫu gam MgSiO3 cho vào cốc thủy tinh đựng sẵn 30 ml biodiesel thô Khuấy để cốc theo thứ tự đánh dấu 1/2, 1, 2, 3, Lọc tiến hành chuẩn độ mẫu xác định số acid bảng SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 57 Chương Kết thảo luận Thứ tự mẫu Thời gian Thể tích KOH Chỉ số acid hấp phụ (giờ) chuẩn độ (ml) Mẫu 1/2 0,15 0,65 Mẫu 0,1 0,43 Mẫu 0,1 0,43 Mẫu 0,1 0,43 Mẫu 0,1 0,43 Vậy thời gian để 5g chất rắn hấp phụ đạt số acid 0,43 giờ, nhiều so với MgSiO3 tổng hợp từ vỏ trấu phương pháp rửa nước thông thường Qua kết lần khảo sát theo khối lượng thời gian hấp phụ MgSiO3 tổng hợp từ hóa chất công nghiệp rút điều kiện hấp phụ tối ưu sau: - Lượng biodiesel thô 30 ml - Lượng MgSiO3 5g - Thời gian hấp phụ Sau xác định chất hấp phụ rắn có khả hấp phụ tốt loại khảo sát MgSiO3 tổng hợp từ hóa chất công nghiệp, đồng thời xác định điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ, tiến hành khảo sát khả hấp phụ lặp lại kết điều kiện tối ưu với quy mô lớn Tăng lượng biodiesel thô lên 500 ml tương ứng với lượng MgSiO3 tăng lên 83 g Kết ta thấy biodiesel có chất lượng không thay đổi so với thực lượng nhỏ Sau tổng hợp tinh chế lít biodiesel thành phẩm, tiến hành phân tích thêm tiêu chất lượng biodiesel nhằm đánh giá chất lượng biodiesel khả hấp phụ MgSiO3 Các tiêu đánh giá bao gồm: SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 58 Chương Kết thảo luận - Hàm lượng nước tạp chất tính theo thể tích - Hàm lượng tro sulphat tính theo khối lượng - Hàm lượng lưu huỳnh (S) - Ăn mòn đồng (50oC, giờ) - Hàm lượng cặn carbon tính theo khối lượng Kết phân tích biodiesel trình bày bảng 4.1 SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 59 Chương Kết thảo luận BẢNG 4.1: Kết phân tích mẫu biodiesel tinh chế magnesium silicate tổng hợp từ hóa chất công nghiệp Tên tiêu Phương pháp Mức chất lượng theo TCVN Kết thử 7717: 2007 diesel sinh học gốc thử nghiệm Hàm lượng nước tạp ASTM D chất tính theo thể tích, 2709-96 % Hàm lượng tro sulphát Không lớn 0,050 Không có Không lớn 0,020 Nhỏ (2001) ASTM D 874- tính theo khối lượng, 06 0,001 % Hàm lượng lưu huỳnh ASTM D (S), mg/kg 4294-02 Ăn mòn đồng (50o C, ASTM D 1303h) Không lớn 500 50 Loại No1 1a Không lớn 0,050 0,01 04 Hàm lượng cặn cacbon ASTM D tính theo khối lượng, % 4530-03 theo phương pháp micro SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 60 Chương Kết thảo luận BẢNG 4.2: So sánh kết phân tích mẫu biodiesel tinh chế magnesium silicate tổng hợp từ hóa chất công nghiệp với mẫu biodiesel tinh chế theo phƣơng pháp rửa với nƣớc thông thƣờng[2] Tên tiêu Phương pháp Biodiesel tinh chế Biodiesel tinh chế thử MgSiO3 phương pháp rửa nước Hàm lượng nước ASTM D Không có 0,19 tạp chất tính theo thể 2709-96 50 54 1a 1a 0,01 1,56 tích, % (2001) Hàm lượng lưu ASTM D huỳnh (S), mg/kg 4294-02 Ăn mòn đồng (50o ASTM D C, 3h) 130-04 Hàm lượng cặn ASTM D cacbon tính theo khối 4530-03 theo lượng, % phương pháp micro SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 61 Chương Kết thảo luận Hình 4.1: Kết chụp ảnh SEM magnesium silicate SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 62 Chương 5: Kết luận kiến nghị CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sau bốn tháng nghiên cứu khảo sát thí nghiệm, đề tài “nghiên cứu ứng dụng chất hấp phụ rắn tinh chế biodiesel” đạt kết sau: - Tổng hợp chất hấp phụ rắn zeolite A magnesium silicate Trong đó, magnesium silicate tổng hợp từ nguồn phế phẩm vỏ trấu có ý nghĩa quan trọng việc tận dụng nguồn phế phẩm dồi dào, rẻ tiền trở thành nguồn cung cấp nguyên liệu việc tổng hợp sản phẩm có giá trị cao từ silica Các chất hấp phụ rắn tổng hợp có dạng bột trắng không tan nước - Sau khảo sát khả hấp phụ theo hai yếu tố thời gian khối lượng chất hấp phụ thấy zeolite A không hấp phụ acid béo tự do, magnesium silicate hấp phụ tốt acid béo tự đặc biệt magnesium silicate tổng hợp từ hóa chất công nghiệp cho kết tốt - Kết chụp ảnh SEM cho thấy hạt magnesium silicate có nhiều lỗ trống dạng tổ ong với kích thước đồng Điều cho thấy magnesium silicate có khả hấp phụ tốt Điều chứng minh qua kết phân tích biodiesel tinh chế magnesium silicate Khi so sánh với kết phân tích biodiesel tinh chế phương pháp rửa nước cho thấy biodiesel tinh chế magnesium silicate cho kết tốt hơn, đặc biệt tiêu hàm lượng nước tạp chất biodiesel tinh chế SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 63 Chương 5: Kết luận kiến nghị magnesium silicate biodiesel rửa nước 0,19 % (theo thể tích biodiesel) Hơn nữa, mục đích đề tài làm giảm thời gian tinh chế Qua khảo sát cho thấy thời gian để tinh chế biodiesel giảm từ xuống gần Tuy nhiên kết phòng thí nghiệm, ứng dụng vào công nghiệp với quy mô lớn thời gian giảm Trong phạm vi nghiên cứu thời gian đề tài luận văn tốt nghiệp, có nhiều mặt hạn chế trang thiết bị để tạo hạt hấp phụ rắn mịn nhỏ nhằm làm tăng diện tích bề mặt riêng Ngoài đề tài khảo sát hai yếu tố thời gian khối lượng chất rắn có yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng tới khả hấp phụ nhiệt độ Hướng nghiên cứu đề tài để nâng cao chất lượng biodiesel thành phẩm khảo sát cỡ hạt chất hấp phụ tinh chế biodiesel, khảo sát nhiệt độ hấp phụ khảo sát thêm chất hấp phụ rắn khác SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 64 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Huỳnh Thị Mỹ Hạnh (2008), luận văn nghiên cứu ứng dụng xúc tác zeolite A tổng hợp biodiesel từ mỡ cá basa, trường ĐH Cần Thơ Luận văn nghiên cứu quy trình sản xuất biodiesel từ mỡ cá basa Lý Thị Mỹ Nhân (2006), luận văn tổng hợp zeolite A, trường ĐH Cần Thơ United state patent, patent number 4732747, magnesium silicate composition and process for making United state patent, patent number US 368 571 B1, ZSM-5 make from siliceous ash Silica Derived from burned Rice Hulls, M.F de Souza*, W.LE Magalhãhes, M.C Persegil Department of Physics and Materials Science - Center for Optics and Photonics CEPOF- Institute of Physics of São Carlos, USP Received: February 01, 2002; Revised: July 21, 2002 http://www3.congnghedaukhi.com/modules.php?name=News&op=viewst&sid= 20 (giới thiệu xúc tác FCC) http://en.wikipedia.org/wiki/Talc (talc-magnesium silicate) http://www.runyoutech.com/magnesium_silicate.htm (magnesium silicate absorbent) 10 http://en.wikipedia.org/wiki/Zeolite (zeolite) 11 http://palimpsest.stanford.edu/byorg/abbey/an/an20/an20-7/an20-702.html (zeolite) 12 http://en.wikipedia.org/wiki/Biodiesel (biodiesel) 13 http://vi.wikipedia.org/wiki/Diesel_sinh_h%E1%BB%8Dc (biodiesel) SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 65 Tài liệu tham khảo 14 http://www.google.com.vn/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=1&url=http%3A %2F%2Fvnthuquan.net%2Fdiendan%2Ffb.aspx%3Fm%3D404043&ei=rqMrSd G3MJmWsAP199HfAQ&usg=AFQjCNGoKJRImm8ig518oFlYCpxAd6RjpQ &sig2=3jVXZCc5oXl6le_wObivcA (các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng transester hóa) 15 http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BA%A5p_ph%E1%BB%A5 (hấp phụ) SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 66 Phụ lục PHỤ LỤC 1(*) Chỉ tiêu chất lượng biodiesel liên quan đến an toàn, sức khỏe, môi trường Tên tiêu Mức Hàm lượng este, % khối lượng 96,5 Nước cặn, % thể tích max 0,050 Độ nhớt động học 40 oC, mm2/s 1,9 – 6,0 Tro sulphát, % khối lượng max 0,020 Trị số xêtan 47 Trị số axit, mg KOH/g max 0,50 Độ ổn định ôxy hoá, 110 oC, Glycerin tự do, % khối lượng max 0,020 Glycerin tổng, % khối lượng max 0,240 10 Phospho, % khối lượng max 0,001 (*):Quy chuẩn quốc gia điêzen sinh học gốc (B100) SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 67 Phụ lục (*) PHỤ LỤC Các tiêu chất lượng điêzen sinh học gốc (B100) Tên tiêu Hàm lượng este, % khối lượng Khối lượng riêng 15 oC, kg/m3 Mức Phương pháp thử 96,5 EN 14103 860 - 900 TCVN 6594 (ASTM D 1298) Điểm chớp cháy (cốc kín), oC 130,0 TCVN 2693 (ASTM D 93) Nước cặn, % thể tích max 0,050 TCVN 7757 (ASTM D 2709 ) 1,9– 6,0A TCVN 3171 (ASTM D 445) Độ nhớt động học 40 oC, mm2/s Tro sulphát, % khối lượng max 0,020 TCVN 2689 (ASTM D 874) Lưu huỳnh B, % khối lượng (ppm) max 0,05 (500) ASTM D 5453/ TCVN 6701 (ASTM D 2622) Ăn mòn đồng, loại N o1 TCVN 2694 (ASTM D 130) Trị số xêtan 47 TCVN 7630 (ASTM D 613) Báo cáoC ASTM D 2500 0,050 ASTM D 4530 10 Điểm vẩn đục, oC 11 Cặn cácbon D, % khối lượng SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng max 68 Phụ lục 12 Trị số axit, mg KOH/g max 0,50 TCVN 6325 (ASTM D 664) 13 Chỉ số iốt, g iốt/100 g max 120 EN 14111/ TCVN 6122 (ISO 3961) 14 Độ ổn định ôxy hoá, 110 o C, EN 14112 15 Glycerin tự do, % khối lượng max 0,020 ASTM D 6584 16 Glycerin tổng, % khối lượng max 0,240 ASTM D 6584 17 Phospho, % khối lượng max 0,001 ASTM D 4951 18 Nhiệt độ cất, 90 % thu hồi, o C max 360 ASTM D 1160 19 Na Ka, mg/kg max 5,0 EN 14108 EN 14109 Không có nước tự do, cặn tạp chất lơ lửng Quan sát mắt thường 20 Ngoại quan (*):Quy chuẩn quốc gia điêzen sinh học gốc (B100) SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 69 Phụ lục PHỤ LỤC Kết phân tích mẫu biodiesel qua hấp phụ magnesium silicate tổng hợp từ hóa chất công nghiệp SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 70 [...]... của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ Trong quá trình hấp phụ có tỏa ra một lượng nhiệt được gọi là nhiệt hấp phụ Bề mặt càng lớn tức độ xốp của chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả ra càng lớn Có 2 quá trình hấp phụ: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học Giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học thường khó phân biệt, có khi nó tiến hành song song, có khi chỉ có giai đoạn hấp phụ. .. dụng chất hấp phụ rắn trong tinh chế biodiesel là một đề tài có triển vọng trong việc tìm ra chất hấp phụ rắn trong tinh chế biodiesel đạt hiệu quả cao về chất lượng, đồng thời góp phần giảm giá thành sản phẩm 1.2 MỤC TIÊU Mục tiêu của đề tài là: - Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát khả năng hấp phụ của một số chất hấp phụ rắn như zeolite A, MgSiO3, trong tinh chế biodiesel thô điều chế từ mỡ cá basa -... Những nghiên cứu gần đây cho thấy biodiesel có thể được tinh chế bằng phương pháp rửa khô tức là dùng các chất rắn có khả năng hấp phụ để tinh chế So với phương pháp rửa nước thông thường thì phương pháp này thuận tiện hơn và quan trọng là giảm đáng kể thời gian tinh chế cũng như giá thành của biodiesel thành phẩm sau tinh chế Xuất phát từ các nghiên cứu trên, đề tài “ nghiên cứu ứng dụng chất hấp phụ rắn. .. hóa học có tính chất chọn lọc cao, phụ thuộc vào tính chất bề mặt chất rắn và tính chất của chất bị hấp phụ - Hấp phụ lý học không có sự chọn lọc, tất cả các bề mặt chất rắn đều có tính chất hấp phụ lý học Sự phụ thuộc của nhiệt độ - Hấp phụ lý học thường xảy ra ở nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ tăng thì lượng chất hấp phụ giảm SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 15 Chương 2 Lược khảo tài liệu - Hấp phụ hóa học thường... rãi trong các ứng dụng công nghiệp như lọc nước, tẩy màu và làm sạch dầu và chất béo, làm khô không khí … 2.2.1 KHÁI NIỆM VỀ HẤP PHỤ[15] Hấp phụ, trong hóa học là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt một chất rắn xốp Chất khí hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ (adsorbent), chất rắn xốp dùng để hút khí hay hơi gọi là chất hấp phụ (adsorbate) và những khí không bị hấp phụ. .. muốn đẩy chất bị hấp phụ ra khỏi bề mặt xúc tác rắn cần nhiệt độ khá cao - Nhiệt hấp phụ lý học thường không lớn, gần bằng nhiệt hóa lỏng hay bay hơi của chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp phụ và thường nhỏ hơn 20 kJ/mol Lƣợng chất bị hấp phụ - Hấp phụ hóa học xảy ra rất ít, không hơn một lớp trên bề mặt xúc tác (đơn lớp) - Hấp phụ lý học có thể tạo thành nhiều lớp (đa lớp) Sự chọn lọc hấp phụ - Hấp phụ hóa... hơn hấp phụ lý học, ở nhiệt độ thấp thì lượng chất hấp phụ hóa học giảm và khi nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ tối ưu thì lượng chất hấp phụ hóa học cũng giảm Tính chất của các điểm hấp phụ - Hấp phụ hóa học tạo thành mối nối bền vững và tính chất gần giống như mối nối hóa học Chúng có thể là mối nối hóa trị, ion Trong quá trình tạo thành mối nối có sự di chuyển điện tử giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ, ... chất bị hấp phụ và chất hấp phụ, tức là có tác dụng điện tử giữa phần tử hấp phụ và bề mặt chất rắn - Hấp phụ lý học không hình thành mối nối Sự tương tác giữa phân tử bị hấp phụ với các electron của chất rắn rất yếu Giữa chất rắn và phân tử bị hấp phụ được coi như là 2 hệ thống, không phải là một hợp chất thống nhất Năng lƣợng hoạt hóa hấp phụ - Hấp phụ hóa học tiến hành chậm và có năng lượng hoạt... trạng thái và tính chất hóa lý của chất bị hấp phụ không thay đổi Lực giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ là lực Van der Waals - Hấp phụ hóa học: trạng thái của chất bị hấp phụ thay đổi hoàn toàn Nhiệt hấp phụ : Qhp = nϕ – mD Trong đó: D: năng lượng tạo thành mối nối ϕ: năng lượng phá vỡ mối nối m,n: số mối nối tạo thành và bị phá vỡ tương ứng Nếu quá trình hấp phụ là quá trình vật lý thì tuân theo... phản ứng hóa học, phụ thuộc bởi khoảng cách giữa các nguyên tử trong chất bị hấp phụ và các trung tâm trên bề mặt chất rắn - Hấp phụ lý học tiến hành rất nhanh và năng lượng hoạt hóa bằng không Tính thuận nghịch của hấp phụ - Hấp phụ lý học bao giờ cũng là thuận nghịch, nói cách khác quá trình ở trạng thái cân bằng động: hấp phụ = nhả hấp phụ SVTH: Nguyễn Quốc Hoàng 16 Chương 2 Lược khảo tài liệu - Hấp