Nghiên cứu tách SiO2 trong than trấu bằng phương pháp cơ học

Nghiên cứu tách SiO2 trong than trấu bằng phương pháp cơ học sẽ khắc phục được những nhược điểm trên. Quá trình tách bằng phương pháp cơ học bước đầu đã cho kết quả, với phần than trấu giàu C tỷ lệ SiO2 giảm nhiều nhất là 8% và ở phần giàu SiO2 hàm lượng C giảm nhiều nhất 11% so với thành phần than trấu ban đầu khi ở chế độ hút với lưu lượng khí 0,23m3 /h.

ISSN: 1859-2171 e-ISSN: 2615-9562 TNU Journal of Science and Technology 208(15): 125 - 130 NGHIÊN CỨU TÁCH SiO2 TRONG THAN TRẤU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Ngô Mạnh Hà*, Nguyễn Hồng Thanh, Vũ Văn Khánh Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định TÓM TẮT Ở Việt Nam hàng năm thải môi trường khoảng 8,4 triệu trấu Vì vậy, cần nghiên cứu sử dụng vỏ trấu hiệu quả, tránh lãng phí nhiễm mơi trường cần thiết Than hóa vỏ trấu để làm vật liệu dây truyền làm chất lọc nước, sản xuất etanol, chất độn, chất phụ gia, than hoạt tính, chất bán dẫn hướng Tuy nhiên, than trấu có 55%C 45%SiO2 cần nghiên cứu tách hai chất để nâng cao hiệu ứng dụng Khá nhiều đề tài nghiên cứu tách hai chất ra, nhiên phương pháp thường lấy hai chất, đồng thời lại thải mơi trường lượng lớn hóa chất khác trình tách Nghiên cứu tách SiO than trấu phương pháp học khắc phục nhược điểm Quá trình tách phương pháp học bước đầu cho kết quả, với phần than trấu giàu C tỷ lệ SiO2 giảm nhiều 8% phần giàu SiO2 hàm lượng C giảm nhiều 11% so với thành phần than trấu ban đầu chế độ hút với lưu lượng khí 0,23m3/h Từ khóa: Tách SiO2; Cacbon; Than trấu; Cơ học chất lưu; Thủy khí Ngày nhận bài: 13/9/2019; Ngày hoàn thiện: 11/11/2019; Ngày đăng: 20/11/2019 STUDY ON SiO2 SEPARATION IN RICE HUSK CHARCOAL BY MECHANICAL METHOD Ngo Manh Ha*, Nguyen Hong Thanh, Vu Van Khanh Nam Dinh University of Technology Education ABSTRACT In Viet Nam, about 8.4 million tons of rice husks are released into the environment every year Therefore, it is necessary to study the effective use of rice husks, avoid waste and environmental pollution Coal husk charcoal to make materials in the lines as a water filter, ethanol production, fillers, additives, activated carbon, semiconductors is a new direction In rice husk charcoal, there are 55% C and 45% SiO2 soit is necessary to study and separate two substances to improve application efficiency Many topics research separation process but only get one of two substances while discharging a large number of other chemicals during the separationprocess The research of separating SiO2 in rice husk charcoal by the mechanical method will overcome these disadvantages The initial mechanical separation process has yielded results, with the rich C coal, the SiO2 ratio has decreased the most by 8% and in the rich SiO 2, the C content has decreased by 11% compared to the original rice husk with suction force airflow 0.23 m3/h Keywords: Separation SiO2; Carbon; Rice husk coal; Fluidmechanics; Hydraulics Received: 13/9/2019; Revised: 11/11/2019; Published: 20/11/2019 * Corresponding author Email: manhhachkt08@gmail.com http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 125 Ngô Mạnh Hà Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Đặt vấn đề Hiện nay, vật liệu phụ phẩm nông nghiệp có nhiều tiềm sử dụng thực tiễn rơm rạ, bã mía vỏ trấu chế tạo sản phẩm đốt thay cho than đá lò gas có cơng suất lớn khu công nghiệp Tại Việt Nam, sản lượng lúa gạo hàng năm trung bình khoảng 42 triệu [1] sản lượng trấu thải môi trường vào khoảng 8,4 triệu tăng tương lai người nông dân áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào nông nghiệp Trong cấu tạo than trấu chủ yếu cacbon (C) SiO2, tách lấy cacbon có ứng dụng làm nhiên liệu đốt để sản xuất điện, chế tạo than hoạt tính làm vật liệu thiết bị lọc nước, khử mùi, y tế, mặt nạ phòng độc… Tách lấy SiO2 sử dụng làm chất độn xi măng, kính sinh học,thu hồi silic sử dụng ngành cơng nghiệp: silicon, sản xuất SiC điện tử… Ngồi SiO2 dùng để chế 208(15): 125 - 130 tạo bê tông, gạch bê tông siêu nhẹ không nung sử dụng công nghiệp xây dựng [2] Trong nước có nhiều nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp hóa học tách lấy cacbon SiO2 [3] Nhược điểm phương pháp thải môi trường nhiều hóa chất khơng gây nhiễm, tốn mà thu hai chất cacbon SiO2 Trong báo này, tác giả nghiên cứu tách SiO2 khỏi than trấu phương pháp học, phương pháp hạn chế gây ô nhiễm môi trường, tốn kém, tận dụng triệt để hợp chất than trấu Thực nghiệm 2.1 Phương pháp nghiên cứu a Tính tốn lực hút hạt [4] Cơ sở phương pháp dựa chênh lệch khối lượng riêng SiO2: 2,634 g/cm3 cacbon: 1,8 ÷ 2,1 g/cm3 Hình Ngun lý mơ hình tách SiO2 Do cần tính tốn lực hút vận tốc dòng khí q trình thực nghiệm để tách hạt trọng lượng khác Ngun lý mơ hình tách SiO2 mơ tả Hình Than trấu sau nghiền nhỏ mịn, đưa vào hệ thống tách qua phần than vào, máy hút bật với lực hút tính tốn Phần than giàu cacbon có trọng lượng nhỏ hút qua 126 http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Ngơ Mạnh Hà Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 208(15): 125 - 130 ống vào hệ thống thu hồi than, hạt có trọng lượng lớn (phần than giàu SiO2) quay trở lại hệ thống dẫn rơi xuống đáy thiết bị Q trình tính tốn thể sau: Đối với dòng chảy qua vật cản ta có phương trình quan trọng sau [4]: thông qua Re.Ta bắt đầu xét hạt nhỏ D=2R=10-5m giả thiết định luật Stokes thỏa mãn: Fk  f A.K với liệu ta V∞ = 7,86.10-3, tương ứng với giá trị Reynolds (Re = DV∞ ρ/η =5,25.10-3, phù hợp với giả thiết Re