Thông tin tài liệu
TR NG IH CS PH M HÀ N I T P CHÍ KHOA H C S N M 2002 NGHIÊN C U CHUY N HÓA TRO BAY PH L I THÀNH S N PH M CH A ZEOLIT VÀ M T S TÍNH CH T C TR NG C A CHÚNG Nguy n c Chuy, Tr n Th Mây, Nguy n Th Thu Khoa Hóa tr ng HSP Hà N i I .M đ u Hi n th gi i có nhi u cơng trình nghiên c u thành công vi c t ng h p Zeolit t nhi u ngu n nguyên li u khác nhau, t ng h p Zeolit t tro bay c a nhà máy nhi t n có giá thành th p h n r t nhi u so v i trình t ng h p t hóa ch t tinh t n c ta, nhà máy nhi t n nh Ph L i 1, Ph L i 2, Ninh Bình, hàng n m th i hàng tri u t n tro bay L ng tro bay m i đ c tái s d ng r t ít, l ng l i t ng đ i l n, gây ô nhi m môi tr ng c n tr s n xu t Chính v y, vi c chuy n hóa tro bay Vi t Nam sang d ng Zeolit có ý ngh a đ c bi t c v m t kinh t l n khoa h c, v a x lý đ c l ng ch t th i gây ô nhi m, v a t o đ c v t li u có nhi u ng d ng công nghi p Trong cơng trình tr c [1], chúng tơi cơng b k t qu v nghiên c u chuy n hóa tro bay Ninh Bình, cơng trình cơng b m t s k t qu nghiên c ú chuy n hóa tro bay c a nhà máy nhi t n Ph L i m t s tính ch t đ c tr ng c a chúng II Th c nghi m Tro bay đ c l y t h ch a nhà máy n Ph L i Các m u tro bay đ c ph i khô ngồi khơng khí kho ng m t tu n, sau đ c b o qu n túi nilơng Theo [2] thành ph n c a tro bay khô đ c trình bày b ng B ng Thành ph n hóa h c % tr ng l ng SiO2 A2O3 Fe2O3 CaO Na2O 53,2 24,2 6,38 2,17 0,44 53,2 % SiO2 , quartz chi m 31,77% , ngồi có Mulit Hematit, t l Si/Al phù h p cho s chuy n hóa thành Zeolit Vi c chuy n hóa tro bay c a nhà máy nhi t n Ph L i đ c th c hi n theo quy trình cơng ngh lu n v n th c s [3] Tro bay tr n v i xút r n theo t l 1:1,2 ; 1:1,23; 1:1,56 ( t c 15/18g, 15/18,5g, 15/23,4g) nung nhi t đ 350 oC, 550 oC, 750 oC 4h Các s n ph m nung có t l tro bay : xút r n 1:1,23 1:1,56 đ c cho thêm th y tinh l ng vào đ cho t l SiO2/Al2O3 m u l n l t 4/1 6/1 Sau h n h p s n ph m đ c cho thêm n c theo t l r n : l ng 1:5 Khu y liên t c h n h p 6h, đ l ng 6h K t tinh th y nhi t 28h nhi t đ 90÷95 oC autoclave S n ph m thu đ c r a nhi u l n b ng n c c t đ n pH = (th b ng qu tím), s y khơ 110 oC 2h i u ki n chuy n hóa m u đ c ghi b ng B ng i u ki n chuy n hóa tro bay Ph L i §k ho¹t hãa Ký hiƯ u mÉ u Tû lƯ Tro/NaOH (g) Nung ë 4h M1 15;18 350oC M2 M3 15:18,5 15:23,4 Thuû tinh láng (g) Thêi gian khuÊ y 6h Nồng đ ộ NaOH (M) Đk kế t tinh Lµm giµ gel Thêi gian kÕ t tinh 3,5 6h 28h o 0,575 - 3,0 - - o 6,325 - 3,0 - - 350 C 350 C NhË n dạng sản phẩ m NaP1, X M4 550oC 15;18 o - 3,0 - - M5 15:18,5 550 C 0,575 - 3,0 - - M6 15:23,4 550oC M7 15;18 M8 - 5,0 - - - 3,0 - - o 0,575 - 3,0 - - o 6,325 - 2,5 - - 750 C 15:18,5 M9 6,325 o 750 C 15:23,4 750 C NaP1, X,Quartz NaP1, X,Quartz Qua b ng b ng cho th y: 1) Các m u s n ph m chuy n hóa t tro bay thơ có đ h p ph h i n c h i Benzen cao, v i m u M6 có đ h p ph Benzen x p x b ng m u Zeolit t ng h p t hóa ch t tinh t c a Liên Xơ (M15) 2) nhi t đ ho t hóa n ng đ ki m n u t l SiO2/Al2O3 m u l n đ h p ph h i n c l n, ch riêng tr ng h p nung nhi t đ th p (350°C) đ h p ph l i gi m t ng t l SiO2/Al2O3 m u i u có th đ c gi i thích m u M1 ch a hàm l ng tinh th Zeolit l n m u M2, M3 có hàm l ng tinh th Zeolit th p h n B ng 3: h p ph h i n Ký mÉ u hiÖ u c,benzen dung l ng trao i ion Ba2+ Độ hấ p phụ nớc sau 48h;T(g/100g mÉ u) §é hÊ p phơ benzen sau 48h;T(g/100g mẫ u) Dung lợng trao đổ i ion Ba2+ (m® lg/100g mÉ u) M1 15,97 12,54 210,59 M2 14,99 12,93 258,95 M3 14,02 14,17 286,47 M4 10,56 9,04 219,84 M5 12,03 9,30 224,87 M6 12,00 19,00 276,01 M7 15,51 12,77 230,60 M8 17,09 14,57 261,37 M9 18,18 15,71 288,37 M13(Zeolit NaX LX) 245,00 M14(Zeolit NaY LX) 240,15 M15(Zeolit Y LX) 21,97 229,49 3) nhi t đ ho t hóa tro bay b ng ki m, n u t l SiO2/Al2O3 m u l n, đ h p ph Benzen c a s n ph m l n Riêng m u M6 (nung 550°C, t l SiO2/Al2O3 = 6/1) có đ h p ph Benzen x p x b ng m u chu n M15 i u đ c gi i thích t l SiO2/Al2O3 m u t ng d n đ n kh n ng ph n ng t ng hàm l ng tinh th t ng 4) T k t qu đo dung l ng trao đ i cation Ba2+ cho th y: Các m u s n ph m chuy n hóa t tro bay thơ có dung l ng trao đ i cation Ba2+ cao x p x b ng (th m chí có m u cao h n) dung l ng trao đ i cation Ba2+ c a m u Zeolit chu n i u có th gi i thích : m u s n ph m chuy n hóa t tro bay thơ m t h n h p Zeolit khác nhau, m u Zeolit chu n ch ch a m t lo i Zeolit tinh t nhi t đ ho t hóa tro bay b ng ki m, n u ta t ng t l SiO2/Al2O3 b ng cách cho thêm thu tinh l ng vào dung l ng trao đ i cation Ba2+ t ng u ki n t ng h p, n u ta ch thay đ i nhi t đ ho t hóa tro bay b ng ki m nhi t đ t ng d n đ n dung l ng trao đ i cation Ba2+ t ng Các m u s n ph m chuy n hóa t tro bay thơ có dung l ng trao đ i cation Ba2+ cao, ch ng t m u s n ph m chuy n hóa ch a hàm l ng tinh th Zeolit l n * Dung l ng trao đ i ion Pb2+, NH4+ s n ph m chuy n hóa Dung l ng trao đ i ion Pb2+ dung d ch n c đ c xác đ nh kho ng n ng đ t đ n 28 mg/l N ng đ Pb2+ tr c sau trao đ i đ c xác đ nh máy quang ph h p th nguyên t AAS3300 c a hãng Perkin Elmer c a M t i Vi n Hóa h c - Trung tâm KHTN & CNQG (xem b ng 4) B ng 4: K t qu đo dung l STT ng trao đ i ion c a m u M9 v i ion Pb2+ 10 11 12 13 14 2+ CoPb (mg/l) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 CxPb2+ (mg/l) 0 0 0 0,10 0,10 0,10 0,20 1,51 3,60 5,74 D (mg/g) 7,95 8,95 9,95 10,9 11,2 11,2 11,13 Nh n xét: B ng cho th y kho ng n ng đ t ÷ 22 mg/l n ng đ t ng, dung l ng trao đ i ion c a m u M9 c ng t ng B t đ u t Co (Pb2+) = 24 mg/l dung l ng trao đ i ion không ti p t c t ng theo n ng đ Nó đ t tr ng thái bão hòa v i giá tr 11,2 mg/l hay108 mđlg/g(Pb2+), l n g n g p 2,5 l n m u Zeolit Philipsite t nhiên (t [3]) Dung l ng trao đ i ion NH4+ Theo tiêu chu n n c s ch (theo TCVN-5942-1995) ion NH +4 n c sinh ho t 0,05 mg/l c s n ng đ c a ion NH +4 có m u n c ng m l y t Nam nh Hà N i vào ngày 7-5-1999 c a Vi n Hóa h c-Trung tâm KHTN CNQG, bi n đ i t 1,26mg/l đ n 4,2 mg/l, ti n hành nghiên c u dung l ng trao đ i ion c a m u M9 v i ion NH +4 , n ng đ ion NH +4 t 1÷4 mg/l, v i ý mu n có th x lý đ c ion NH +4 có n c sinh ho t lo i b ion NH +4 ph th i gia súc, gia c m nông tr i Dung l ng trao đ i ion NH +4 dung d ch n c đ c xác đ nh kho ng n ng đ t đ n mg/l N ng đ NH +4 tr c sau trao đ i đ c xác đ nh máy đo quang PIEUNICAM-SP80 c a Anh t i Vi n Hóa h c - Trung tâm KHTN & CNQG( xem b ng 5) B ng 5: K t qu đo dung l STT ng trao đ i ion c a m u M9 v i ion NH +4 + + CxNH4 (mg/l) 0,418 0,639 0,564 0,795 D (mg/g) 0,145 0,340 0,609 0,801 Hi u su t kh (%) 58,20 68,05 81,20 80,13 CoNH4 (mg/l) + T k t qu cho th y sau m t l n x lý n ng đ ion NH m t cao nh t 81,20% Nh v y, dùng 1g s n ph m có ch a Zeolit (m u M9) có th x lý đ c 50 ml n c ng m Nam nh [4] t n ng đ ion NH +4 1,26 mg/l xu ng 0,047 mg/l, ngh a đ t tiêu chu n cho phép (theo tiêu chu n Vi t Nam5942-1995) III K t lu n Chúng thành cơng vi c chuy n hóa tro bay thơ thành s n ph m có ch a Zeolit nhi t đ ho t hóa 350 °C, 550 °C, 750 °C autoclave v i t l SiO2/Al2O3 khác nhau, k t qu cho th y ho t hóa tro bay 350 °C đ đ th c hi n trình k t tinh thu nhi t thành Zeolit Các m u s n ph m chuy n hóa t tro bay thơ có đ h p ph h i n c h i Benzen cao ,ch ng t hàm l ng tinh th Zeolit m u s n ph m t ng đ i l n Dung l ng trao đ i ion Ba2+, Pb2+, NH +4 cao, có tr ng h p cao h n m u Zeolit X t ng h p c a Liên Xô Tài li u tham kh o [1] Nguy n Th Thu, Nguy n c Chuy, Hoàng V n Hùng.Nghiên c u chuy n hóa tro bay nhi t n thành s n ph m ch a zeolit T p chí khoa h c s n m 2001(tr.62-66)Tr ng HSP Hà N i.ISSN 08683719 [2] Nguy n Th Hoa Chi Lu n v n th c s hóa h c tr ng HSP Hà N i, 11/2000 [3] Tr n Th Mây Lu n v n th c s hóa h c tr ng HSP Hà N i 11/2001 [4] ng Th Thanh Lê Lu n v n t t nghi p Khoa Hóa tr ng HSP Hà N i, 1999 Summary Study on the conversion of Pha Lai flying ashed into zeolit products Nguyen Duc Chuy, Tran Thi May, Nguyen Thi Thu Pha Lai electric thermal power flying ashes has been converted into products containing zeolit The paper reports the results of investigation on the obtained products ... t tro bay thơ m t h n h p Zeolit khác nhau, m u Zeolit chu n ch ch a m t lo i Zeolit tinh t nhi t đ ho t hóa tro bay b ng ki m, n u ta t ng t l SiO2/Al2O3 b ng cách cho thêm thu tinh l ng vào... thành công vi c chuy n hóa tro bay thơ thành s n ph m có ch a Zeolit nhi t đ ho t hóa 350 °C, 550 °C, 750 °C autoclave v i t l SiO2/Al2O3 khác nhau, k t qu cho th y ho t hóa tro bay 350 °C đ đ th... t hóa tro bay b ng ki m nhi t đ t ng d n đ n dung l ng trao đ i cation Ba2+ t ng Các m u s n ph m chuy n hóa t tro bay thơ có dung l ng trao đ i cation Ba2+ cao, ch ng t m u s n ph m chuy n hóa
Ngày đăng: 22/10/2019, 18:19
Xem thêm:
