2.2.2.1. Bố trí thí nghiệm thử mức độ phá vỡ cấu trúc lignocellulose rơm rạ
(tiền xử lý) trong dung môi NaOH–Ure.
Mục đích của thí nghiệm này nghiên cứu khả năng hòa tan mẫu rơm trong
dung môi NaOH–Ure, dưới tác động của cánh khuấy mẫu rơm có khả năng bị phá
vỡ cấu trúc ở mức độ nào trong dung môi này và ở khối lượng khác nhau thì mức độ phá vỡ cấu trúc thay đổi ra sao. Thí nghiệm này tiến hành với mẫu rơm rạ được
sấy đến khối lượng không đổi với dung môi NaOH 7% và Ure 6%, sử dụng thiết bị
khuấy từ và các cốc thủy tinh 250ml. Các mẫu được cho vào cốc ở các khối lượng
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thử mức độ phá vỡ cấu trúc lignocellulose rơm rạ
trong dung môi NaOH–Ure.
2.2.2.2. Bố trí thí nghiệm thay đổi nồng độ Ure và NaOH sử dụng trong dung
môi NaOH–Ure.
Thí nghiệm được bố trí nghiên cứu nồng độ ure và NaOH thích hợp được sử
dụng để phá vỡ cấu trúc lignocellulose rơm rạ. Sự thay đổi nồng độ của các chất
tham gia xử lý ảnh hưởng đến mức độ xử lý rơm rạ như thế nào và chọn ra được
nồng độ có hiệu suất xử lý tốt nhất mà có thể chấp nhận được. Sử dụng mẫu M0 rơm chưa xử lý làm mẫu đối chứng. Thí nghiệm được tiến hành trong các bình tam giác 250ml, sử dụng rơm rạ đã sấy đến khối lượng đổi với dung môi ở các nồng độ
khac nhau trên thiết bị khuấy từ và thay đổi nồng độ theo sơ đồ bố trí sau:
Mẫu 1 2 3 4
mrơm 1g 2g 3g 4g
Khuấy trên thiết bị
khuấy từ Xác định thời gian khuấy Xác định % phân hủy chất khô Lọc qua vải Rơm 30ml NaOH– Ure /mẫu Phơi (sấy) Dịch
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thay đổi nồng độ Ure và NaOH sử dụng trong dung môi NaOH–Ure.
2.2.2.3. Bố trí thí nghiệm lựa chọn phương pháp xử lý nâng cao hiệu suất phá
vỡ cấu trúc lignocellulose rơm rạ trong dung môi NaOH–Ure.
Mục đích: để hạn chế việc sử dụng hóa chất và chi phí xử lý ta kìm hãm nồng độ dung môi NaOH–Ure là thấp nhất, việc này còn phụ thuộc vào phương pháp xử
lý. Thí nghiệm này được bố trí sẽ đưa ra phương pháp xử lý phù hợp mà vẫn đạt
hiệu suất cao. Sử dụng mẫu M0 rơm chưa xử lý làm mẫu đối chứng.
Thí nghiệm được tiến hành với mẫu rơm đã sấy đến khối lượng không đổi, sau đó bố trí ở hai mẫu với hai phương pháp xử lý khác nhau với sơ đồ bố trí như sau:
Mẫu 1 2 3 4 5 6 7 8
100ml
%Ure+%NaOH
3%+0% 6%+0% 0%+3% 0%+6% 3%+3% 3%+6% 6%+3% 6%+6%
Khuấy trên thiết bị
khuấy từ, tkhuấy=4h
Xác định % chất khô. Xác định % sợi thô. Lọc qua vải Rơm=2g Phơi (sấy) Dịch
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn phương pháp xử lý nâng cao hiệu
suất phá vỡ cấu trúc lignocellulose rơm rạ trong dung môi NaOH–Ure.
2.2.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định cellulose sau xử lý với dung môi NaOH– Ure với hai phương pháp trung hòa.
Mục đích: thí nghiệm nhằm xác định hàm lượng cellulose sau khi xử lý, với
việc xác định được hàm lượng cellulose ta sẽ đánh giá được hiệu suất của quá trình tiền xử lý khi sử dụng dung môi NaOH–Ure. Thí nghiệm sử dụng mẫu rơm đã sấy đến khối lượng không đổi và bố trí với hai phương pháp trung hòa khác nhau: bằng
chất tẩy và bằng acid nhằm đánh giá hiệu suất thu hồi cellulose vì môi trường xử lý
Mẫu 1 2
Phương pháp xay và khuấy xay, khuấy và nâng nhiệt tsay 30’ 30’ tnâng nhiệt 15’ Trung hòa hỗn hợp sau sấy Để lắng kết tủa Lọc Xác định % chất khô bị phân hủy Rơm=400g 6lít NaOH 6% + Ure 3% Nước Phơi (sấy) Dịch
là kiềm cần được trung hòa để tạo kết tủa cellulose. Thí nghiệm được tiến hành theo
sơ đồ sau:
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định cellulose sau xử lý với dung môi NaOH– Ure với hai phương pháp trung hòa.