ưu một số yếu tố hoạt hoỏ trong quỏ trỡnh điều chế than hoạt tớnh từ tre
Cơ chế quỏ trỡnh hoạt hoỏ bằng hơi nước than hoạt tớnh từ tre cũng tương tự cỏc nguyờn liệu khỏc đó trỡnh bày phần tổng quan. Để xỏc lập cỏc cơ sở khoa học và cỏc điều kiện cụng nghệ tối ưu của quỏ trỡnh hoạt hoỏ, để chế tạo được than hoạt tớnh từ tre cú chất lượng, cần nghiờn cứu ảnh hưởng của 3 yếu tố hoạt hoỏ sau:
- Nhiệt độ hoạt hoỏ (t0 C) - Thời gian hoạt hoỏ (giờ)
- Lưu lượng dũng hơi nước hoạt hoỏ (ml/phỳt – quy về trạng thỏi lỏng)
Sử dụng phương phỏp kế hoạch hoỏ thực nghiệm để khảo sỏt ảnh hưởng của 3 yếu tố trờn đến diện tớch bề mặt riờng Y (m2/g) của than hoạt tớnh thu được.
Hàm Y phụ thuộc đồng thời vào ba biến số đú là: nhiệt độ hoạt hoỏ Z1(t0C), thời gian hoạt hoỏ Z2(giờ), lưu lượng dũng hơi nước hoạt hoỏ Z3(ml/phỳt).
Quy hoạch thực nghiệm
Giỏ trị cỏc thớ nghiệm song song đo được từ thực nghiệm được trỡnh bày trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả của ma trận thực nghiệm
STT X1 X2 X3 Giỏ trị của cỏc thớ nghiệm song song
Y1 Y2 Y 1 + + + 1123 1115 1119 2 - + + 870 934 902 3 + - + 1101 1111 1106 4 - - + 940 1022 982 5 + + - 1138 1160 1149 6 - + - 886 814 800 7 + - - 1103 1117 1110 8 - - - 843 777 810
(dấu + dấu -: chỉ mức trờn, dưới so với chỉ số gốc ) Cỏc hệ số hồi quy
Thay cỏc kết quả thực nghiệm vào cụng thức:
N u ui ju iu ij X X X N b 1 1
từ đú ta tớnh được cỏc hệ số của phương trỡnh hồi quy, được trỡnh bày ở bảng:
Bảng 3.4. Cỏc hệ số của quy họach hoỏ thực nghiệm tớnh được
Hệ số Hệ số tớnh được với hàm Y
b0 1051,125
b1 73,874
b2 -27,124
b12 36,045
b13 -27,397
b23 28,241
Phương trỡnh hồi quy
Phương trỡnh hồi quy thu được mụ tả đỳng thực tế của quỏ trỡnh (được kiểm tra theo tiờu chuẩn Fischer), cú dạng như sau:
Y = b0 + b1X1 – b2X2 + b3X3 + b12X1X2 – b13X1X3 + b23X2X3 (3.2) Từ kết quả thu được trỡnh bày trờn bảng 3.4, phương trỡnh hồi quy bậc nhất phản ỏnh ảnh hưởng của ba thụng số chế độ hoạt hoỏ đến diện tớch bề mặt riờng tớnh được như sau:
Y = 1051,125 + 73,874X1 - 27,124X2 + 21,376X3 + 36,045X1X2 - 27,397X1X3 + 28,241X2X3 (3.3) 27,397X1X3 + 28,241X2X3 (3.3)
Điều kiện tối ưu tớnh được từ phương trỡnh hồi quy thu được: - Z1: 904
- Z2: 4,010 - Z3: 2,544 - Z3: 2,544 - Y tối ưu: 1134,9248
Căn cứ vào kết quả tối ưu lý thuyết và giỏ trị cỏc hàm khảo sỏt thu được, đưa ra lựa chọn cho cỏc thụng số hoạt hoỏ như sau:
- Nhiệt độ hoạt hoỏ: 9000C - Thời gian hoạt hoỏ: 4h
- Lưu lượng hơi nước: 2,5ml/phỳt.
Kết quả thực nghiệm được kiểm chứng so sỏnh với kết quả tớnh toỏn tối ưu lý thuyết cỏc yếu tố ảnh hưởng đến diện tớch bề mặt riờng Y. Theo lý thuyết thỡ Y = 1134,84(m2/g) cũn theo thực nghiệm thỡ Y = 1133,7454(m2
Từ kết quả thu được, cú thể rỳt ra nhận xột: Giữa lý thuyết tớnh toỏn cũng như kiểm chứng bằng thực nghiệm, cỏc kết quả đó phản ỏnh đỳng quỏ trỡnh, việc sử dụng phương phỏp kế hoạch hoỏ thực nghiệm để giải quyết vấn đề cụng nghệ điều chế than là đỳng đắn. Từ kết quả thu được, cũng xỏc lập được cỏc điều kiện cụng nghệ hợp lý cho cụng đoạn hoạt hoỏ để chế tạo than hoạt tớnh.