CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM MẪU VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT
4.5. Quy trình sản xuất vật liệu lọc dạng tấm
Diatomite Than củi
Đập- nghiền Nghiền
Sàng (0.08mm) Phối liệu Sàng (0.08mm)
Tạo hình Sấy Nung Sản phẩm
Nguồn nguyên liệu ban đầu là diatomite được đem đi nghiền bằng máy nghiền thô. Sản phẩm nghiền được chuyển qua hệ thống sàng để chọn lọc lấy phần diatomite với kích thước là 0.08 mm. Nguồn nguyên liệu thứ hai là than củi được đem đi nghiền và sàng để chọn lọc ra các hạt với kích thước đạt 0.08 mm.
Sau các quá trình sàng, than và diatomite có cùng kích thước được đem di phối liệu với nhau.
Sau khi trộn hai nguồn nguyên liệu này theo một tỷ lệ nhất định, chúng được đem đi tạo hình thành dạng tấm theo thiết kế với kích thước và bề dày nhất định.
Kết thúc gian đoạn tạo hình, sản phẩm cơ bản hoàn thiện bước đầu tiên với thành phần mong muốn và hình dạng theo thiết kế trước đó.
Tiếp theo là đem nguồn nguyên liệu đi sấy và nung. Quá trình sấy và nung là hai bước quan trọng nhất của quá trình. Hai giai đoạn này quyết định đến chất lượng cũng như giá thành của sản phẩm.
Chúng phải tuân theo các chế độ sấy và nung cho trước để tránh các sự cố có thể sảy ra trong hai giai đoạn này.
Nhóm 3 Trang 63 Sau gian đoạn nung, quá trình sản xuất hoàn tất, chúng ta thu được các tấm lọc diatomite.
Quá trình sản xuất vật liệu lọc diatomite dạng tấm, nhóm thực hiện lựa chọn nhiệt độ nung ở 800oC và tiến hành phối liệu với than theo 5 tỉ lệ khác nhau lần lượt là 90:10, 85:15, 80:20, 70:30, 65:35, sau đó đem đi nung. Đầu tiên, tiến hành khảo sát quá trình thực hiện giai đoạn sấy, tạo hình, khối lượng riêng và độ hấp phụ nước.
Sau khi nung xong, các thành phần phối liệu nung khác nhau được khảo sát tốc độ lọc ở cùng và các áp suất khác nhau đễ kiểm tra các yếu tố ảnh hưởng đến việc lọc nước.
Kết quả thực nghiệm được ghi lại ở 2 bảng dưới đây.
Bảng 4.8: Tính chất của sản phẩm từ diatomite và than củi tạo hình bằng phương pháp ép dẻo
ST T
Bài phối
liệu Trước nung Sau nung 800°C
DP (%) Than (%) Tạo hình Sấy KLTT (g/cm3) Hp ( %) 1 90 10 Đạt Đạt 0.99 50 2 85 15 Đạt Đạt 0.96 57.05 3 80 20 Đạt Đạt 0.98 56.08 4 70 30 Đạt Đạt 0.91 61.53 5 65 35 Đạt Đạt 0.87 62.89
Nhóm 3 Trang 64 Nhận xét:
Với năm thành phần phối liệu như trên thì quá trình tạo hình và sấy đều cho kết quả tốt.
Sau khi nung ở 800oC, khối lượng riêng của các thành phần khối liệu khác nhau là khác nhau. Cụ thể là, khối lượng riêng của thành phần phối liệu 90% diatomite- 10% than củi có khối lượng riêng lớn nhất, thành phần của diatomite giảm dần thì khối lượng rieng của vật liệu tương ứng giảm dần.
Nguyên nhân là do khi giảm lượng diatomite, thành phần than sẽ tăng, mà khối lượng rieng của than nhỏ hơn nhiều so với diatomite. Hơn nữa khi tăng hàm
lượng than thì cùng một lượng vật liệu, thể tích của vật liệu sẽ giảm do số lượng mao quản tăng. Do đó, khi giảm hàm lượng than thì khối lượng rieng của vật liệu cũng giảm dần.
Về độ hấp phụ nước: độ hấp phụ nước của thành phần phối liệu là 65% diatomite- 35% than củi là lớn nhất. độ hấp phụ giảm dần khi giảm dần hàm lượng than trong phối liệu.
Nguyên nhân là do khi tăng hàm lượng than, sau khi nung lượng lỗ trống để lại trong cấu trúc của vật liệu tăng dần, nên tăng khả năng hấp phụ nước của vật liệu.
Nhóm 3 Trang 65 Bảng 4.9: Mối tương quan giữa tốc độ lọc và áp suất lọc khác nhau
ST T
Bài phối
liệu Áp suất ( atm )
DP (%) Than (%) 0.09 0.19 0.29 0.38 Tốc độ lọc ( ml/h.cm2 ) 1 90 10 - - - - 2 85 15 - - - - 3 80 20 1.44 2.88 7.22 8.08 4 70 30 1.87 4.62 7.79 8.23 5 65 35 2.02 5.77 11.55 15.88
Nhóm 3 Trang 66 Hình 4.5: Đồ thị đánh giá tốc độ lọc và áp suất môi trường lọc
Nhận xét:
Thành phần phối liệu là 80-20% có tốc độ lọc thấp nhất khi thực hiện ở các áp suất khác nhau. Thành phần phối liệu 65-35% có tốc độ lọc cao nhất.
Trên cùng một thành phần phối liệu, khi tăng áp suất lọc thì tốc độ lọc cũng tăng theo.
Nguyên nhân là do khi tăng áp suất, áp lực tác động lên tấm lọc cũng tăng theo, kết quả là tốc độ lọc tăng lên.
Thứ hai là do chênh lệch áp suất giữa lưu chất lọc là áp xuất trong thiết bị lọc, áp xuất bên ngoài lưu chất lớn hơn nên sẽ có xu hướng đẩy xuống thiết bị lọc.
Ở cùng một điều kiện áp xuất thì, với các thành phần phối liệu khác nhau, khi tăng hàm lượng than trong phối liệu thì tốc độ lọc cũng tăng theo.
Nguyên nhân là do khi tăng hàm lượng than thì lượng mao quản trong vật liệu tăng theo.lượng mao quản này kết hợp với lỗ trống (trong cấu trúc của diatomite và lượng nước mất di khi nung để lại) làm tăng tốc độ lọc.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Tố c độ lọc (ml /h.cm 2) Áp suất(atm)
Mối tương quan giữa tốc độ lọc và áp suất
Phối liệu 80-20 Phối liệu 70-30 Phối liệu 65-35
Nhóm 3 Trang 67