Tái sinh dầu nhờn thải bằng phương pháp hóa lý góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường

.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001:2008 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Sinh viên : Nguyễn Hoài Nam Giảng viên hướng dẫn: ThS Đặng Chinh Hải HẢI PHÒNG - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - TÁI SINH DẦU NHỜN THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ, GĨP PHẦN GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Sinh viên : Nguyễn Hồi Nam Giảng viên hướng dẫn: ThS Đặng Chinh Hải HẢI PHÒNG - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Hoài Nam Mã SV: 1312301022 Lớp: MT1701 Ngành: Kỹ thuật Môi Trường Tên đề tài: Tái sinh dầu nhờn thải phương pháp hóa lý, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên: Đặng Chinh Hải Học hàm, học vị: Thạc sĩ Cơ quan công tác: Trường đại học dân lập Hải Phòng Nội dung hướng dẫn: Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên: …………………………………………………………… ……… Học hàm, học vị: ………………………………………………………………… Cơ quan công tác: ……………………………………………………………… Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày… tháng … năm 2017 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày… tháng ….năm 2017 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Đã giao nhiệm vụĐTTN Người hướng dẫn ThS Đặng Chinh Hải Nguyễn Hoài Nam Hải Phòng, ngày tháng năm 2017 Hiệu trưởng GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: … ………………………………………………………………………… …… ……………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…) … ………………………………………………………………………… …… ……………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2017 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA DẦU NHỜN: 1.2 CHỨC NĂNG CỦA DẦU NHỜN: .5 1.2.1 Làm giảm ma sát, chống mài mòn chống xước: 1.2.2 Tác dụng làm mát máy: .5 1.2.3 Tác dụng làm kín, khít: .6 1.2.4 Tác dụng tẩy rửa: .6 1.2.5 Bảo vệ bề mặt kim loại: 1.3 Các tính chất sử dụng dầu nhờn: 1.3.1 Tính làm giảm ma sát: 1.3.2 Tính chống ăn mịn chống gỉ: .7 1.3.3 Tính lưu động: 1.3.4 Tính ổn địn chống oxy hóa: PHẦN II: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA DẦU NHỜN VÀ CÁCH XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU ĐÓ .9 2.1 Trị số axit kiềm: 2.2 Độ nhớt dầu nhờn: .10 2.2.1 Chỉ số độ nhớt: 11 2.3 Màu sắc: .14 2.4 Điểm chớp cháy bắt lửa: .15 2.5 Cặn cacbon: 15 2.6 Hàm lượng tro sunfat: 16 2.7 Hàm lượng lưu huỳnh: .17 2.8 Chỉ số khúc xạ: 17 2.9 Hàm lượng nước: .17 2.10 Sức căng bề mặt: 17 2.11 Điểm đông đặc: 18 2.12 Hàm lượng Clo: 18 2.13 Cặn không tan: 18 2.14 Độ bền Oxy hóa: 19 PHẦN III: HIỆN TRẠNG, TÁC HẠI CỦA DẦU NHỚT THẢI VỚI MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁI SINH DẦU NHỜN THẢI .20 3.1 Hiện trạng dầu nhớt thải Việt Nam .20 3.2 Tác hại dầu nhớt thải với môi trường người .21 3.2.1 Tác hại với môi trường .21 3.2.2 Tác hại với người 22 3.3 Bản chất tái sinh dầu nhờn thải 23 3.4 Các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải chủ yếu 23 3.4.1 Đông tụ: 24 3.4.2 Hấp phụ: 24 3.4.3 Làm axit sunfuric: 24 3.4.4 Làm chất kiềm: .25 3.4.5 Tình hình tái sinh dầu thải Việt Nam 25 3.6 Tái sinh dầu thải phương pháp hóa lý: 25 PHẦN IV: THỰC NGHIỆM 29 Sử dụng phương pháp đông tụ(Na2CO3) .29 4.1 Chuẩn bị: 29 4.2 Cách tiến hành thí nghiệm: 29 4.2.2 Phương pháp đông tụ: 29 4.2.3 Sử dụng phương pháp hấp phụ (Diatomite) 30 4.3 Xác định tiêu 32 4.3.1 Độ nhớt động học .32 4.3.2 Nhiệt độ chớp cháy cốc hở 32 4.3.3 Hàm lượng nước 33 PHẦN V KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .34 5.1 Quá trình tái sinh dầu thải chất đông tụ Na2CO3 .34 4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả đông tụ dầu 34 4.2.1 Ảnh hưởng nồng độ Na2CO3 đến khả đông tụ 34 5.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả đông tụ 34 5.3 Chất lượng dầu sau tái sinh 35 5.4 Quá trình tái sinh dầu thải chất hấp phụ Diatomite 36 5.5 Chất lượng dầu sau tái sinh 37 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO .40 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Những giá trị L-H ứng với độ nhớt động học 100 .13 Bảng Ảnh hưởng nồng độ Na2CO3 đến khả đông tụ .34 Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả đông tụ Na2CO3 35 Bảng Chất lượng dầu sau tái sinh Na2CO3 36 Bảng Ảnh hưởng chất hấp phụ tới màu dầu .37 Bảng Chất lượng dầu sau tái sinh .37 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sự thay đổi độ nhớt dầu bôi trơn theo nhiệt độ, lý giải trị số độ nhớt (VI) 13 Hình : Cơng nghệ tái sinh dầu axit Sunfuric 26 Hình 3: Cơng nghệ tái sinh phương pháp đơng tụ: 28 Hình : Các bước tiến hành thí nghiệm: 31 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng MỞ ĐẦU Tái sinh dầu nhờn cho phép tiết kiệm đáng kể nhiên liệu mà cịn giải vấn đề nhiễm mơi trường, vấn đề giới quan tâm Vì cong việc cung ứng dầu nhờn đảm bảo vấn đề tái sinh dầu nhờn phải đề cập đến Trên giới có tới 15-20 công nghệ tái sinh khác từ đơn giản phương pháp axit cổ điển đến đại phương pháp đa tầng sử dụng kiểu tẩy dung môi lựa chọn Hydro Các phương pháp đa tầng tạo dầu gốc hoàn hảo đầu tư xây dựng dây chuyền tái sinh lớn, công nghệ phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao Ở Việt Nam nhu cầu bôi trơn khoảng 60.000 tấn/năm với nhiều chủng loại khác nhau, dầu động chiếm >50% Và lượng dầu nhớt thải năm nước ta nằm số không nhỏ so với lượng cần để sử dụng Từ trước đến việc tái sinh dầu thải nước ta thực phương pháp đơn giản chưa có qui mơ hồn chỉnh Đứng trước tình hình với đề tài em tiến hành nghiên cứu để tìm phương pháp tái sinh dầu nhờn với công nghệ đơn giản, rẻ tiền, không ô nhiễm mơi trường đem lại hiệu kinh tế cao, áp dụng điều kiện nước ta Phương pháp em sử dụng chất đông tụ để thu hồi dầu gốc sau tiến hành hấp phụ Diatomite nhằm nâng cao chất lượng dầu sau tái sinh Sv: Nguyễn Hồi Nam – MT1701 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng thu gom dầu thải theo nguyên tắc nêu GOST.21046 -75 TCVN 3892-94 Theo phương pháp axit ,qui trinh tái sinh diễn 24-25 giờ,phải thực qua công đoạn sau: - Khử nhiên liệu nước: dầu thải sau thời gian lắng đọng sơ bơm chuyển vào nồi sơ cần xử lí để khử nhiên liệu nước cách gia nhiệt có khuấy trộn đến 160-1800C giờ.Sau xử lí bơm bể làm nguội - Làm axit : dầu nguội đến 50-600C bơm lên phễu xử lí.Khuấy trộn vói 4-8% axitsunfurit 96% khoản 30-40 phút.Để lắng - Trung hòa axit :bơm phần dầu tách cặn vào nồi trung hòa.Trung hòa dầu axit dung dịch xút NaOH 15% với lượng dùng 0,5-1% nhiệt độ 80900C 20 -30 phút dầu trung tính - Rửa kiềm: sau trung hịa dầu cịn chứa kiềm khơng phản ứng xuất xà phòng.Cần phải rửa chất nước nóng - Sấy khơ: Để làm nước cịn lẫn dầu cần gia nhiệt có khuấy trộn nhiệt độ 110oC-120oC khoảng 30 phút Hình : Công nghệ tái sinh dầu axit Sunfuric Với quy trình tái sinh vậy, người cơng nhân làm việc điều kiện làm việc nguy hiểm nặng nhọc (tiếp xúc lâu với axit đặc sản Sv: Nguyễn Hoài Nam – MT1701 26 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phịng phẩm độc hại có dầu thải, nhiệt độ cao,máy bơm vận hành ồn ào,bơm rot, vận chuyển dầu nóng nhiều… ).Để hoàn thiện mẻ tái sinh phải sử dụng nhiều nồi, phễu đường ống bơm mặt sản xuất phải lớn.Tực tế phải sau 2-3 ngày hoàn thiện mẻ tái sinh Công nghệ tái sinh Xuất phát từ nguồn gốc dầu thải chọn phương pháp đông tụ , làm phương pháp chủ đạo để thực đề tài ngun cứu Đơng tụ phương pháp lý hoá tương đối đơn giản , để thực mà hiệu làm lại cao dầu thải không lọc Với chế sau: Có thể coi dầu thải dung dịch keo , chất bẩn treo lơ lửng dầu hạt keo Các hạt keo mang điện tích , chúng khơng ngừng xơ đẩy phân khắp tồn thể tích dầu Khi có mặt chất điện ly, hạt keo dần điện tích bi trung hịa ion ngược chiều chất điện ly Sau điện tích, hạt keo ngừng xơ đẩy bắt đầu dinh lại với nhau, kết hạt lớn dần lắng xuống đáy Trong có mặt chất hoạt động bề mặt làm giảm lượng bề mặt của hạt làm tăng cường lien kết hạt , hạt lớn dần sa lắng Sv: Nguyễn Hoài Nam – MT1701 27 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phịng Hình 3: Cơng nghệ tái sinh phương pháp đông tụ: So với phương pháp tái sinh axit mà ta dùng, thấy công nghệ tái sinh theo phương pháp đơn giản nhiều Theo phương pháp đề xuất,qui trình tái sinh diễn 11-12 bao gồm hai cơng đoạn: thực q trình đơng tụ lắng đọng Nhiệt đọ lắng đọng thấp (