2.1.1. Mục đích, phương pháp nghiên cứu
a) Mục đích
Thực hiện quá trình chuyển hóa hạt cao su trong điều kiện không có xúc tác thành bio-oil. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố tốc độ gia nhiệt, tốc độ sục khí mang, kích thước nguyên liệu đến hiệu suất và tính chất sản phẩm lỏng.
Thực hiện quá trình chuyển hóa hạt cao su thành bio-oil trong điều kiện có xúc tác để cải thiện bio-oil có thành phần gần giống với dầu nhiên liệu, ứng với các điều kiện tốt nhất khi nhiệt phân không xúc tác. Các xúc tác được sử dụng là KOH/γ-Al2O3, Zeolit 3A, Bentonit/H+. Khảo sát ảnh hưởng của các xúc tác lên thành phần của bio-oil.
b) Phương pháp nghiên cứu
Thực hiện việc chuyển hóa trên bằng phương pháp nhiệt phân thu lỏng, thiết bị nhiệt phân là thiết bị nhiệt phân tầng cố định, làm lạnh bằng thiết bị ngưng tụ và sinh hàn ống xoắn.
2.1.2. Nguyên liệu, hóa chất; dụng cụ, thiết bị
a) Nguyên liệu, hóa chất
• Hạt cao su
• Bentonit (Sản xuất bởi DMC Miền Nam)
• HCl 10% ( để hoạt hóa Bentonit)
• Al(OH)3 (để tổng hợp γ-Al2O3)
• KOH ( để ngâm tẩm γ-Al2O3)
• Khí N2 (khí mang) • Aceton • Nước cất b) Dụng cụ, thiết bị • Bình phản ứngbằng thép 304, hình trụ tròn:d = 2mm, H= 500mm, D = 90mm.
Đề tài khoa học cấp trường Trường ĐH BR-VT
• Ống sinh hoàn xoắn
• Hộp nhựa (để thu sản phẩm lỏng ngưng tụ được, chứa sản phẩm rắn)
• Ống cao su (dẫn sản phẩm khí ra ngoài)
• Bình N2
• Xô chứa nước
• Bông thủy tinh
• Dây điện 2 kΩ
• Đầu dò nhiệt độ
• Hộp điều khiển (để đo nhiệt độ phản ứng)
• Cân điện tử
• Beacher, pipet, đũa khuấy, bóp cao su, giá đỡ, chén nung, cối, thiết bị sang rây phân tử…
• Bình thủy tinh 250ml chứa sản phẩm lỏng
• Bếp từ, cá từ
• Bình cầu 2 hoặc 3 cổ 500ml, 1000ml
2.1.3. Hệ thống thí nghiệm
Hình 2.1. Hệ thống thiết bị thí nghiệm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ghi chú:
1- Lò phản ứng
2- Bình khí Nitơ
Đề tài khoa học cấp trường Trường ĐH BR-VT
4- Đồng hồ hiển thị nhiệt
độ
5- Bộ phận gia nhiệt
6- Sinh hàn
7- Bình tách lỏng
9-
10- Hình 2.2. Hệ thống nhiệt phân tại phòng thí nghiệm
11- Sử dụng hệ thống thí nghiệm của giai đoạn nghiên cứu đề tài 1, có bổ sung thêm ống đựng xúc tác khi thực hiện các thí nghiệm nhiệt phân có xúc tác.
2.1.4. Chuẩn bị nguyên liệu
12- 13-
14- Hạt cao su sử dụng trong đề tài này được lấy từ Đồng Nai.
15- Hạt cao su được đập vỏ, tách lấy nhân. Sau đó nhân hạt được đập nát, nghiền nhỏ rồi đem đi đo độ ẩm.
16-
17-Khí N2
18-Xúc tác