C + O2 O + (O) (O) O
P a ỏp suất khớ quyển ở nhiệt độ thớ nghiệm (mmHg)
3.1.1 Đặc điểm phõn bố kth than siờu mịn chế tạo từ THT Trà Bắc
Cỏc mẫu than hoạt tớnh được chế tạo theo phương phỏp đó trỡnh bày ở mục 2.3.1. Kết quả đo phõn bố cỡ hạt của cỏc mẫu than hoạt tớnh sau cỏc thời gian nghiền khỏc nhau được trỡnh bày trờn hỡnh 3.1a - 3.1k.
Mẫu than hoạt tớnh Trà Bắc ban đầu (kớ hiệu TB0) cú cỏc thụng số phõn bố hạt nằm trong dải rộng từ 10 - 300àm (hỡnh 3.1a). Theo đường tớch phõn bờn phải đồ thị, ở dải số liệu than cú kớch cỡ hạt nhỏ hơn 10àm: lượng than chiếm 13,69%. Kớch cỡ hạt trung bỡnh của mẫu than này đo được là 123,03àm. Lượng than chiếm tới 93,47% ở dải kớch cỡ hạt nhỏ hơn 300àm. Pic cũng chỉ ra mẫu than này phõn bố hai điểm cực đại vi phõn là ở dải kớch cỡ hạt 11,97àm chiếm 4,12% thể tớch; và ở dải kớch cỡ hạt 229,08àm chiếm 7,89% thể tớch.
Mẫu than hoạt tớnh Trà Bắc được nghiền đến 96 giờ và định kỳ lấy mẫu theo thời gian với kớ hiệu: TB3 - sau 3 giờ; TB6 - sau 6 giờ; TB9 - sau 9 giờ; TB18 - sau 18 giờ; TB24 - sau 24 giờ; TB36 - sau 36 giờ; TB48 - sau 48 giờ; TB60 - sau 60 giờ; TB72 - sau 72 giờ; TB84 - sau 84 giờ và TB96 - sau 96 giờ.
Phõn bố kớch cỡ hạt than hoạt tớnh ứng với thời gian nghiền khỏc nhau được xỏc định bằng mỏy LA-950 dưới dạng pic dưới đõy:
Hỡnh 3.1a: Phõn bố cỡ hạt mẫu than gỏo dừa Trà Bắc ban đầu
Hỡnh 3.1b: Mẫu than nghiền sau 3h
Hỡnh 3.1g: Mẫu than nghiền 48h Hỡnh 3.1h: Mẫu than nghiền sau 60h
Hỡnh 3.1i: Mẫu than nghiền 72h Hỡnh 3.1k: Mẫu than nghiền sau 96h Hỡnh 3.1. Đường phõn bố kớch thước hạt THT TB theo phần trăm thể tớch
Mẫu than đó nghiền 3h cho kết quả phõn bố kớch thước hạt tập trung hơn, nằm trong dải 3 - 250àm. Nhưng ở mẫu than này dải kớch thước nhỏ hơn 100àm đó chiếm tới 94,83%, chứng tỏ cỏc kớch thước lớn hơn 100àm đó gần như bị nghiền nhỏ hơn. Tuy vậy, pic phõn bố kớch cỡ hạt vẫn cũn tồn tại hai điểm cực đại vi phõn là: 13,25 và 58,85àm chiếm 6,58 và 4,35 % thể tớch (hỡnh 3.1b).
Cỏc mẫu than nghiền 6h (hỡnh 3.1c) và 9h (hỡnh 3.1d) đó hoàn toàn nghiền nhỏ được cỏc hạt cú kớch thước lớn hơn 100àm, trờn giản đồ chứng minh phõn bố tập trung chỉ cũn xung quanh dải kớch cỡ 13,25àm. Tại điểm cực đại vi phõn này, mẫu than nghiền sau 6h đạt 7,89% thể tớch và mẫu than
so với mẫu than chưa nghiền lần lượt tăng là: 1,92 và 2,25 lần.
Tiếp tục theo dừi qua giản đồ phõn bố, cỏc mẫu than khi nghiền từ 18h - 60h đó nghiền được cỏc hạt cú kớch thước 30àm và đưa điểm phõn bố cực đại về dải kớch thước 7,70 – 8,82àm. Dải kớch thước hạt than tại đỉnh cực đại là: <8,82àm và đạt: 55 - 65% thể tớch.
Ba mẫu than nghiền ở thời gian 72, 84 và 96h cú dải phõn bố kớch thước hạt giảm xuống đỏng kể. Đặc biệt, ở mẫu than nghiền 96h (hỡnh 3.1k), phõn bố hạt nằm tập trung ở dải kớch thước từ 1,5 đến dưới 10àm. Theo phần trăm thể tớch, điểm cực đại của mẫu 96h cú kớch thước hạt từ 3,9 đến 4,47àm. Dải phõn bố kớch thước hạt từ 3,5 -5àm của mẫu than nghiền này chiếm tới 60 % theo thể tớch.
Tổng hợp từ kết quả đo phõn bố kớch cỡ hạt trung bỡnh đối với cỏc mẫu than được nghiền theo thời gian, dựng được đồ thị phõn bố kớch cỡ hạt trung bỡnh phụ thuộc vào thời gian nghiền như hỡnh 3.2.
Hỡnh 3.2. Sự thay đổi kớch cỡ hạt THT Trà Bắc theo thời gian nghiền
Từ đồ thị biểu diễn sự thay đổi phõn bố kớch thước hạt theo thời gian (hỡnh 3.2) cho thấy, thời gian nghiền tăng kớch thước hạt than hoạt tớnh cú
0 20 40 60 80 100 120 0 12 24 36 48 60 72 84 96
Thời gian nghiền, h Kớch thước, àm
kớch cỡ hạt trung bỡnh tương ứng là 35,13àm; 22,87àm và 15,39àm, tương ứng giảm tuyến tớnh 3,5 lần; 5,4 lần và 8 lần so với mẫu than ban đầu. Với thời gian từ 18 đến 60 giờ nghiền, cỏc mẫu than thu được cú kớch cỡ hạt trung bỡnh giảm đi từ 14 đến 17,5 lần so với mẫu than ban đầu. Nếu tiếp tục nghiền nữa, tới thời điểm 72; 84 hay 96 giờ thỡ kớch cỡ hạt than giảm khụng đỏng kể. Cụ thể, tại thời điểm 72 giờ nghiền, mẫu than thu được cú kớch cỡ hạt trung bỡnh 4,97àm; 84 giờ nghiền, mẫu than thu được cú kớch cỡ hạt 4,52àm và tại thời điểm 96h nghiền, mẫu than cú kớch cỡ 4,01àm. So với mẫu than ban đầu, kớch cỡ hạt trung bỡnh giảm từ 25 đến 30 lần.
Cỏc mẫu than hoạt tớnh cú kớch thước hạt trung bỡnh giảm dần theo thời gian nghiền và cú kớch thước đạt 4,01àm sau 96 giờ nghiền. Sau 18h nghiền trở đi, kớch thước hạt than giảm khụng đỏng kể (khoảng từ 4-10àm). Như vậy, với mẫu than bột Trà Bắc, thỡ thời gian nghiền thớch hợp nhất (để đạt kớch thước nhỏ hơn 14 – 17 lần so với mẫu chưa nghiền) là từ 18 đến 24h. Với khoảng thời gian nghiền này, than Trà Bắc đó cú kớch thước hạt ớt biến đổi, phõn bố tập trung ở dải 8,55àm. Mẫu than này được nghiền khụng quỏ lõu, tiờu hao một lượng năng lượng vừa đủ để đạt được kớch thước siờu mịn <10-
5
m. Ở kớch thước này, cỏc hạt than là pha rắn phõn tỏn khuếch tỏn trụi trong khụng khớ, được gọi là khúi, bụi (sol khớ) .