Hướng dẫn chế biến nhiên liệu rắn dạng bánh

Nhiên liệu lỏng 1. Dầu lửa 1,11

Bên cạnh những mặt hạn chế như: sinh ra muội than, nhiệt lượng tỏa ra thấp, mất nhiều thời gian khi sử dụng, sau khi tắt bếp dầu thì thường tỏa ra mùi rất khó chịu… Nhưng khi sử dụng để đun nấu thì loại nhiên liệu này còn có những ưu điểm là rẻ tiền, ít hao phí…. Để khắc phục thực trạng trên thì cần phải tìm ra một loại bếp vừa phát huy được ưuđiểm của nhiên liệu rẻ lại vừa khắc phục được nhược điểm ô nhiễm môi trường, gây độc hại của bếp than tổ ong. Hiện nay loại nhiên liệu này ngoài việc sử dụng cho mục đích đun nấu nó còn được sử dụng để làm nhiên liệu cho các máy nông nghiệp, thắp sáng và tuabin khí trong ngành hàng không1….

Nhiên liệu rắn

Nhiên liệu rắn ở dạng bánh nàyđược sử dụng để đun nấu thức ăn trong những buổi cắm trại, trang bị cho quân đội, trong tổ chức cứu tế…Nó dễ cháy, sạch, có hiệu suất tạo năng lượng cao, không hóa lỏng trong suốt quá trình cháy và không để lại tro. Đây là thủ phạm gây nên tình trạng ô nhiễm trong nhà, làm phát sinh rất nhiều bệnh tật như: làm hủy tế bào máu, tế bào gan, thận; gây ungthư, viêm da, tổn hại đến hệ thần kinh trung ương, buồn nôn, mất phương hướng; mệt mỏi; ảnh hưởng đến khả năng sinh sản (hiếm muộn, vô sinh) và giảm tỉ lệ sinh sản (khó đậu thai, sinh ít con) và phổ biến nhất là bệnh đường hô hấp. Các VOC cũng có thể được tìm thấy trong các sản phẩm như sơn, khói thuốc lá, khói nhang, thuốc xịt muỗi, nước hoa xịt phòng, mỹ phẩm, khăn giấy, bột giặt, nước làm mềm vải, giấy dán tường, xi đánh giày (cire), keo dán tổng hợp, hóa chất bảo quản đồ nội thất.

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

• LÝ THUYẾT VỀ CỒN KHÔ 1. Khái niệm
• CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CỒN KHÔ

Tất cả những nhiên liệu cồn khô được nói ở trên đều có chứa loại rượu có mạch Carbon thấp như Metanol và Etanol tự do hoặc được pha trộn và tác nhân tạo gel là Natri stearatđược điều chế tại chỗ với sự có mặt của nước, chúng được tạo thành từ phản ứng giữa Natri hidroxid với acid Stearic được hoà tan trong rượu. Zmoda công bố vào ngày 13/03/1984, loại tác nhân tạo gel thích hợp nhất theo phương pháp này là Natri stearat, nóđược tạo thành bởi phản ứng hoàn toàn của acid béo cao phân tử và một chất kiềm như NaOH để tăng pH đến khoảng 9. Các chất đó có thể là: thuốc nhuộm (như Phenolphtalein, Rose Bengal) dùng để chỉ thị hoặc để gia tăng giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm; những chất dùng để tạo màu ngọn lửa như muối Natri và muối Kali của Nitrat và Clorat, cũng như các muối của Li, Bo, Cu…Những thành phần này chỉ được sử dụng với một lượng nhỏ, thường thì sử dụng không vượt quá 1% khối lượng và thích hợp nhất là 0,5%.

Trong bằng phát minh số 3,214,252 của Mỹ công bố về một nhiên liệu cồn khô với thành phần gồm có: một tác nhân tạo gel là hợp chất cao phân tử, Metanol hoặc Etanol hoặc Isopropanol dưới 40%nước và một chất kiềm để điều chỉnh pH của thành phần hỗn hợp đến khoảng từ 6 - 9. Sản phẩm này có thể được lấy ra dễ dàng và vẫn giữ được hình dạng trong suốt quá trình cháy.Ở pH trên 9, cồn khô dễ bị chảy rữa, không thể được lấy ra với hình dạng mong muốn và không thể cầm, mặc dù nó có thể cháy. Metanol, Etanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutyl alcohol, Terbutyl alcol, Pentanol, Isopentyl alcol, Neopentyl alcol, Hexanol, Heptanol, Octanol, Nonanol, Decanol và cũng có thể sử dụng alcol đồng phân với những alcol trên.

Những chất ngăn chặn khói khác có thể thay thế Alumin trihydrat bao gồm: muối Borat của kim loại kiềm (cũng có thể sử dụng kết hợp với Amonium sulfat (NH4)2SO4, Amonium clorur (NH4Cl) và Amonium phosphat (NH4)3PO4. Trong số dẫn xuất Cellulose nhóm Hydroxyakyl akyl cellulose thì những loại tiêu biểu là: Hydroxypropyl metyl cellulose, Hydroxyetyl etyl cellulose, Hydroxypropyl etyl cellulose, Hydroxyetyl metyl cellulose, Hydroxypropyl propyl cellulose, Hydroxyetyl propyl cellulose. Hỗn hợp nhiên liệu vô cơ này gồm Silic dioxid và ít nhất là một hợp chất oxid khác của Silic, Titan, Zirconium, hoặc Nhôm hoặc ít nhất là một Carbonat hoặc hydroxid của một kim loại kiềm hoặc một kim loại kiềm thổ.

Thành phần của loại nhiên liệu này gồm có: 0,1 đến 8 phần khối lượng của hỗn hợp nhiên liệu vô cơ, 77 đến 96,3 phần khối lượng của Etanol và từ 0,1 đến 5 phần khối lượng của tác nhân tạo gel dung dịch cồn.

THỰC NGHIỆM

(1): Tạo dung dịch bão hoà Calci acetat bằng cách cho Calci acetat vào nước, lắc khoảng 10 giây, để yên khoảng 1 phút rồi sau đó lắc hơn 10 giây để chắc chắn rằng Calci acetat không thể tan được nữa. (2): Cho một lượng nhỏ NaCl vào dung dịch Calci acetat bão hòa, khuấy đều và cho hỗn hợp này vào khuôn chứa. Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ khác nhau giữa cồn và Calci acetat bão hoà lên khối lượng vàđặc điểmsản phẩm.

- Tạo dung dịch Calci acetat bão hoà từ 30g Calci acetat và 100 ml nước, dung dịch nàyđược dùng cho các thí nghiệm sau. Từ kết quả thu được ở các thí nghiệm trên, chọn tỷ lệ thích hợp nhất giữa cồn và Calci acetat bão hoà, tiến hành 2 thí nghiệm bằng cách thay cồn lần lượt bằng Metanol và Isopropanol với tỷ lệ đó. Tương tự nhưthí nghiệm trên nhưng thay tỷ lệ phối hợp giữa nước và rượu trong việc pha chế dung dịch 10%NaOH/Rượu là 1:3 theo thứ tự.

Do đó, nó được thêm vào hỗn hợp để xem chất kiềm được thêm vào có đủ để trung hoà acid Stearic hay không (Phenolptaleinđược sử dụng nhưmột dấu hiệu của tính thiết thực để chỉ xem khi nàođủ chất kiềm được cho vào. Khi một lượng thích hợp được thiết lập thì nó trở nên không cần thiết). Thí nghiệm khảo sát hưởng của NaOH đến sự hình thành sản phẩm Các thành phần trênđiều ở dạng khan vàđược tính bằng % khối lượng. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CỒN KHễ Cể SỬ DỤNG DẪN XUẤT CELLULOSE VỚI MỘT LỚP NGĂN CHẶN SỰ HYDRAT HOÁ (Phương Pháp 3).

(3): Đỗ dung dịch sệt này vào vật chứa có chứa sẵn một lượng chất kiềm đủ để tăng pH đến 8 hoặc trên 8 (lượng Natri hydroxid sử dụng là từ 2 đến 4 gram). Từ lượng NaOH thích hợp nhất trong kết quả của các thí nghiệm ở trên, tiến hành thay rượu Etylic bằng Metanol và Isopropanol. Đốt 30g sản phẩm (ở nơi không có gió mạnh), ghi nhận thời gian từ lúc sản phẩm bắt đầu cháy cho đến khi ngọn lửa tắt hoàn toàn.Đồng thời có quan sát tốc độ chảy của sản phẩm.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

• KẾT QUẢ
• THẢO LUẬN 1. Phương pháp 1

Sau khi thực hiện các thí nghiệm với các tỷ lệ giữa rượu và dung dịch Calci acetat tăng dần từ 1:1 đến 8:1 và một thí nghiệm với tỷ lệ 7.5:1. Do vậy có thể kết luận rằng nhiên liệu cồn khô được điều chế theo phương pháp này có tỷ lệ thích hợp nhất giữa rượu và Calci acetat là 7.5:1 theo thứ tự.  Thí nghiệm 11: Khi thay Etanol bằng Isopropanol kết quả là trong vật chứa tách thành hai lớp, lớp trên là dung dịch trong suốt , lớp dưới cứng nhưng sần sùi.

Từ những kết quả của hai thí nghiệm trên cho thấy rằng: để điều chế cồn khô theo phương pháp này thì Etanol là loại rượu được sử dụng thích hợp nhất. Tiến hành điều chế cồn khô từ 75ml cồn và 10ml Calci acetat bão hoà (được tạo thành từ 3g Calci acetat và 10ml nước) thu được sản phẩm có khối. +Kết quả của các thí nghiệm trên cho thấy rằng khi tăng lượng rượu đồng thời giảm lượng nước trong pha chế dung dịch %NaOH/Rượu thì sản phẩm đục và mềm dần, thời gian cháy của sản phẩm cũng giảm dần.

+ Nước được cho vào để hoà tan chất kiềm , từ đó chất kiềm nàyđược hòa tan nhanh chóng trong Metanol để hình thành dung dịch 10% NaOH/MeOH (điều trên đồng nghĩa với việc trong phương pháp này chỉ sử dụng NaOH mà không sử dụng dung dịch NaOH). Kết quả trên cho thấy rằng việc sử dụng hỗn hợp MeOH và IPA với tỷ lệ 3:1 theo thứ tự, và lượng IPA tối thiểu là 20% trong lượng của toàn bộ thành phần sẽ thu được một loại cồn khô mà nó không bị chảy suốt quá trình cháy. Ngược lại lượng MeOH tự do và MeOH kết hợp với IPA khi IPA ít hơn 20% khối lượng của toàn bộ thành phần thì cồn khô được tạo thành sẽ bị chảy trong suốt quá trình cháy.

Trong phương pháp này nếu sử dụng hỗn hợp MeOH và IPA với tỷ lệ khoảng 3:1 thì sản phẩm thu được sẽ có thời gian cháy dài hơn trong trường hợp. Qua thực nghiệm nhận thấy rằng: trong phương pháp điều chế cồn khô này tỷ lệ thích hợp nhất giữa rượu và Calci acetat là 7,5:1 (theo thứ tự) và loại rượu thích hợp nhất là Etanol. Điều này thì phù hợp với lý thuyết, nhưng trong phương pháp này thì vẫn còn một điểm khác biệt cơ bản giữa lý thuyết và kết quả thực nghiệm là: sản phẩm tạo ra chảy chậm, có sinh ra khói, mùi và muội than khi cháy (còn trong tài liệu tham khảo được là: không chảy, không khói, không mùi và không sinh ra muội than khi cháy).