Đang tải... (xem toàn văn)
Nước ta với ngành nghề truyền thống là chuyên canh cây lúa nước, sản lượng xuất khẩu gạo hàng năm đứng thứ 2 trên thế giới. Như vậy, hàng năm lượng trấu và tro trấu thải ra môi trường là rất lớn.Việc thải ra bừa bãi như vậy sẽ gây ra ô nhiễm môi trường, mất cảnh quan thiên nhiên.Vậy, cần có phương án sử dụng hợp lí và hiệu quả, tránh lãng phí và ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, nước ta đang trên đà phát triển, các ngành công nghiệp đang rất cần một lượng lớn phụ gia xi măng hoặc phụ gia cho quá trình lưu hóa cao su, mà thành phần chính là SiO2, có tính chất giống như SiO2, được thu hồi từ tro trấu để làm tăng độ đàn hồi và độ bền. Mà giá thành nhập khẩu lại cao nên rất cần tìm nguồn nguyên liệu trong nước. Bên cạnh đó, nguồn nước đang ngày càng ô nhiễm, các mạch nước ngầm cũng như nước mặt đều có các kim loại và các hợp chất hữu cơ vượt quá mức cho phép rất nhiều lần. Để an toàn cho sức khỏe con người, dùng SiO2 để chế tạo các thiết bị lọc nước và hấp phụ các kim loại đang là vấn đề cấp bách và thiết thực. Ngoài ra, Silic đioxit (SiO2) tổng hợp từ tro trấu có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: hút ẩm, thủy tinh, chất bán dẫn, làm nguyên liệu thay thế TEOS để tổng hợp vật liệu xúc tác mao quản trung bình như MCM41, MCM48, SBA15, SBA16. Theo 1 thì sử dụng nguồn SiO2 thu hồi từ trấu trong quá trình tổng hợp vật liệu MCM 41, SBA 16, Sn SBA 16, có chất lượng không kém gì so với khi sử dụng nguồn TEOS. Điều đáng nói ở đây là nguồn SiO2 tổng hợp từ trấu vừa rẻ tiền, dễ bảo quản và phù hợp với điều kiện kinh tế ở địa phương. SiO2 còn được sử dụng để hấp phụ và thu hồi các kim loại nặng trong môi trường nước 2, khả năng hấp phụ của SiO2 là khá tốt. Điều đặc biệt của SiO2 thu hồi từ tro trấu là khả năng phục hồi và tái sinh cao, giá thành rẻ. Với nhiều ứng dụng như thế nên việc nghiên cứu thu hồi SiO2 có nhiều ý nghĩa thực tế.
Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài Nước ta với ngành nghề truyền thống là chuyên canh cây lúa nước, sản lượng xuất khẩu gạo hàng năm đứng thứ 2 trên thế giới. Như vậy, hàng năm lượng trấu và tro trấu thải ra môi trường là rất lớn.Việc thải ra bừa bãi như vậy sẽ gây ra ô nhiễm môi trường, mất cảnh quan thiên nhiên.Vậy, cần có phương án sử dụng hợp lí và hiệu quả, tránh lãng phí và ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, nước ta đang trên đà phát triển, các ngành công nghiệp đang rất cần một lượng lớn phụ gia xi măng hoặc phụ gia cho quá trình lưu hóa cao su, mà thành phần chính là SiO 2 , có tính chất giống như SiO 2 , được thu hồi từ tro trấu để làm tăng độ đàn hồi và độ bền. Mà giá thành nhập khẩu lại cao nên rất cần tìm nguồn nguyên liệu trong nước. Bên cạnh đó, nguồn nước đang ngày càng ô nhiễm, các mạch nước ngầm cũng như nước mặt đều có các kim loại và các hợp chất hữu cơ vượt quá mức cho phép rất nhiều lần. Để an toàn cho sức khỏe con người, dùng SiO 2 để chế tạo các thiết bị lọc nước và hấp phụ các kim loại đang là vấn đề cấp bách và thiết thực. Ngoài ra, Silic đioxit (SiO 2 ) tổng hợp từ tro trấu có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: hút ẩm, thủy tinh, chất bán dẫn, làm nguyên liệu thay thế TEOS để tổng hợp vật liệu xúc tác mao quản trung bình như MCM-41, MCM-48, SBA-15, SBA-16. Theo [1] thì sử dụng nguồn SiO 2 thu hồi từ trấu trong quá trình tổng hợp vật liệu MCM - 41, SBA - 16, Sn - SBA - 16, có chất lượng không kém gì so với khi sử dụng nguồn TEOS. Điều đáng nói ở đây là nguồn SiO 2 tổng hợp từ trấu vừa rẻ tiền, dễ bảo quản và phù hợp với điều kiện kinh tế ở địa phương. SiO 2 còn được sử dụng để hấp phụ và thu hồi các kim loại nặng trong môi trường nước [2], khả năng hấp phụ của SiO 2 là khá tốt. Điều đặc biệt của SiO 2 thu hồi từ tro trấu là khả năng phục hồi và tái sinh cao, giá thành rẻ. Với nhiều ứng dụng như thế nên việc nghiên cứu thu hồi SiO 2 có nhiều ý nghĩa thực tế. Khoa Hóa Học và CNTP 1 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu Tuy nhiên, hiện nay chưa có công trình nào nghiên cứu quá trình thu hồi SiO 2 từ trấu một cách chi tiết và cụ thể. Ở các đề tài trước thì có đề tài: “Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu” của sinh viên Nguyễn Văn Đạt, trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu, đã nghiên cứu tạo SiO 2 từ tro trấu bằng cách dùng HCl phản ứng với Na 2 SiO 3 (được tạo ra từ tro trấu với NaOH trong bể điều nhiệt 95 o C). Đề tài cũng đã đưa ra được điều kiện tối ưu của sự ảnh hưởng nồng độ NaOH và thời gian đun đến hiệu suất thu hồi SiO 2 là NaOH 5M, thời gian đun là 4h [3]. Nhưng việc sử dụng HCl là một axit mạnh, dễ nguy hiểm trong quá trình làm nên đề tài của tôi quyết định sử dụng khí CO 2 (trong khí thải công nghiệp) thay thế HCl. Khí CO 2 khi được sục vào phản ứng thì nó được xem như là một axit yếu, không gây nguy hiểm. Mặt khác, khí CO 2 trong khí thải công nghiệp nó vừa rẻ, không độc hại, và đặc biệt là xử lí được một lượng lớn khí thải giảm ô nhiễm môi trường. Vì thế, cần có những phương pháp và quy trình cụ thể để đưa ra các điều kiện tối ưu để việc thu hồi đạt hiệu suất cao, hiệu quả kinh tế nhất. Từ nhu cầu thực tế cần xử lí một lượng lớn tro trấu được thải ra môi trường, giảm bớt đi một lượng khí thải công nghiệp và các kết quả tối ưu của đề tài “Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu” do đó chúng tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất silicagel từ tro trấu” nhằm tìm ra điều kiện tối ưu cho quá trình thu hồi SiO 2 đạt hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng được nhu cầu sản xuất nghiên cứu…. II. Tình hình nghiên cứu Có rất nhiều nghiên cứu về thu hồi SiO 2 từ tro trấu trên toàn thế giới, đặc biệt là hai nước Mỹ và Đức. Tính riêng ở Việt Nam thì cũng có nhiều đề tài đã nghiên cứu về vấn đề này nhưng cũng chỉ mới ở mức độ thử nghiệm, chưa khảo sát kĩ, cụ thể là: - Các tác giả Phạm Đình Dũ, Võ Thị Thanh Châu, Đinh Quang Khiếu, Trần Thái Hòa [4] đã sử dụng nguồn trấu sẵn có làm nguồn thay thế TEOS rất đắt tiền và khó bảo quản để tổng hợp MCM - 41 và chức năng toả bề mặt của vật liệu này. Diện tích bề mặt của MCM - 41 tổng hợp từ trấu không thua kém gì so với MCM - Khoa Hóa Học và CNTP 2 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu 41 tổng hợp từ TEOS. Khả năng hấp phụ của vật liệu này khá tốt, có thể sử dụng để phân huỷ các chất hữu cơ độc hại trong môi trường nuớc như phenol, phenol đỏ, metylen xanh. Nhóm tác giả này đã sử dụng hai phương pháp khác nhau để tổng hợp SiO 2 từ trấu. Đó là chiết xuất trực tiếp từ trấu và thu hồi từ tro trong môi trường NaOH. Tuy nhiên, đây cũng chỉ là những nghiên cứu bước đầu về tổng hợp SiO 2 từ trấu, chưa đưa ra quy trình cụ thể và chưa tìm ra điều kiện tối ưu. - Các tác giả Hồ Sỹ Thắng, Nguyễn Thị Ái Nhung, Đinh Quang Khiếu, Trần Thái Hoà, Nguyễn Hữu Phú [1] cũng đã sử dụng trấu để tổng hợp vật liệu xúc tác mao quản trung bình SBA - 16 và Sn - SBA - 16 diện tích bề mặt > 800 (m 2 /g). Hệ vật liệu này dùng để tổng hợp các chất hữu cơ thế clo trong clo benzene bằng benzen, toluene, xylen,…Hấp phụ và xúc tác để phân huỷ phenol, cloram phenicol trong môi trường nước. - Sinh viên Nguyễn Văn Đạt [3], trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu đã hoàn thành đề tài: “Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu”, đề tài đã sử dụng trấu để tạo ra SiO 2 , bằng cách sử dụng tro trấu khuấy đều với NaOH 5M trong bể điều nhiệt ở nhiệt độ 95 o C, và thời gian là 4h để tạo ra Na 2 SiO 3 . Sau đó dùng HCl 3M để phản ứng với Na 2 SiO 3 tạo ra H 2 SiO 3 . Sau khi lọc, sấy 24h ở 100 o C, nung 2h ở 550 o C thu được sản phẩm SiO 2 với hiệu suất rất cao. SiO 2 thu được có cấu trúc rỗng, trạng thái tơi xốp, có khả năng hấp phụ tốt, độ bền cao rất phù hợp để làm phụ gia ximăng, phụ gia cho quá trình lưu hóa cao su. III. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng sục khí CO 2 đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu. Đưa ra những điều kiện tối ưu cho quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu. Khoa Hóa Học và CNTP 3 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu Kiểm tra các tính chất của SiO 2 : - Diện tích bề mặt riêng (BET) - Cấu trúc vô định hình (XRD) - Cấu trúc phân tử (SEM) IV. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu cách thực hiện phương pháp tách, chiết hóa học. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH và lượng sục khí CO 2 đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu. Thực hiện kiểm tra các tính chất của SiO 2 : diện tích bề mặt riêng, cấu trúc vô định hình, cấu trúc phân tử V. Đối tượng nghiên cứu 1. Tro trấu Trấu được lấy từ phường Long Hương, thành phố Bà Rịa Trấu sau khi đốt thành tro thì ta sẽ đem đi giã mịn nhằm : - Tăng diện tích tiếp xúc phản ứng - Dễ hòa tan hơn trong dung dịch NaOH 2. Khí CO 2 Khí CO 2 sẽ được lấy từ bình khí nén CO 2 3. Khí N 2 Khí N 2 được lấy từ bình khí nén N 2 4. Dung dịch NaOH Nồng độ của NaOH có ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình thu hồi SiO 2 VI. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp lí thuyết: Thu thập và nghiên cứu tài liệu, định hướng các bước thực hiện, kế thừa và vận dụng các phương pháp đã công bố. Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thu hồi SiO 2 , khảo sát các yếu tố ảnh hưởng như nồng độ NaOH và lượng khí CO 2 sục vào và tìm ra điều kiện tối ưu. Khoa Hóa Học và CNTP 4 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu Phương pháp phân tích, đánh giá các kết quả thu được thông qua các phương pháp phân tích hóa lí đặc trưng vật liệu như phân tích thành phần của trấu, tro trấu, phân tích diện tích bề mặt riêng BET, phân tích cấu trúc bề mặt SEM, nhiễu xạ tia X. Thống kê và xử lý kết quả thu được. Khoa Hóa Học và CNTP 5 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 1.1. Sơ lược về silic đioxit 1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất của silic đioxit a. Cấu tạo Silic đioxit không tồn tại dưới dạng phân tử riêng lẻ mà tồn tại dưới dạng tinh thể, nghĩa là dưới dạng một phân tử khổng lồ. Ở điều kiện thường nó có dạng tinh thể là thạch anh, triđimit và cristtobalit. Mỗi dạng đa hình này lại có hai dạng: dạng α bền ở nhiệt độ thấp, dạng β bền ở nhiệt độ cao. Tất cả những dạng tinh thể này đều bao gồm những nhóm tứ diện SiO 4 nối với nhau qua những nguyên tử O chung. Trong tứ diện SiO 4 , nguyên tử Si nằm ở trung tâm của tứ diện liên kết hóa trị với bốn nguyên tử O nằm ở các đỉnh của tứ diện. Như vậy mỗi nguyên tử O liên kết với hai nguyên tử Si ở hai tứ diện khác nhau và tính trung bình cứ trên mặt nguyên tử Si có hai nguyên tử O và công thức kinh nghiệm của silic đioxit là SiO 2 . Ba dạng đa hình của silic đioxit có cách sắp xếp khác nhau của nhóm tứ diện SiO 4 ở trong tinh thể. Trong thạch anh, những nhóm tứ diện được sắp xếp sao cho các nguyên tử Si nằm trên đường xoắn ốc. Tùy theo chiều của đường xoắn ốc mà ta có thạch anh quay trái hay quay phải. Trong triđimit, các nguyên tử Si chiếm vị trí của các nguyên tử S và Zn trong mạng lưới vuazit. Trong cristobalit, các nguyên tử Si chiếm vị trí của các nguyên tử S và Zn trong mạng lưới sphelarit. Ngoài ba dạng trên, trong tự nhiên còn có một số dạng khác nữa của silic đioxit có cấu trúc vi tinh thể. Mã não là chất rắn, trong suốt, gồm có những vùng có màu sắc khác nhau và rất cứng. Opan là một loại đá quý không có cấu trúc tinh thể. Nó gồm những hạt cầu SiO 2 liên kết với nhau tạo nên những lỗ trống chứa không Khoa Hóa Học và CNTP 6 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu khí, nước hay hơi nước. Opan có các màu sắc khác nhau như vàng, nâu, đỏ, lục và đen do có chứa các tạp chất. Gần đây người ta chế tạo được hai dạng tinh thể mới của silic đioxit nặng hơn thạch anh là coesit (được tạo nên ở áp suất 35000 atm và nhiệt độ 250 0 C) và stishovit (được tạo nên ở áp suất 120.000 atm và nhiệt độ 1300 0 C) [5]. Silic đioxit đã nóng chảy hoặc khi đun nóng bất kì dạng nào khi để nguội chậm đến nhiệt độ hóa mềm, ta đều thu được một vật liệu vô định hình giống như thủy tinh. Khác với dạng tinh thể, chất giống thủy tinh có tính đẳng hướng và không nóng chảy ở nhiệt độ không đổi mà hóa mềm ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với khi nóng chảy ra. Bằng phương pháp Rơnghen người ta xác định được rằng trong trạng thái thủy tinh, mỗi nguyên tử vẫn được bao quanh bởi những nguyên tử khác giống như trong trạng thái tinh thể nhưng những nguyên tử đó sắp xếp một cách hỗn loạn hơn. b. Tính chất +) Tính chất vật lý: Bảng 1.1. Tính chất vật lí của silicđioxit Tính chất Silic đioxit Công thức phân tử SiO 2 Phân tử gam 60,0843 g/mol Bề ngoài Bột trắng Tỷ trọng 2,634 g/cm 3 Điểm nóng chảy 1650 (±75) o C Điểm sôi 2230 o C Độ hòa tan trong nước 0,012 g/ 100 ml +) Tính chất hóa học Silic đioxit rất trơ về mặt hóa học. Nó không tác dụng với oxi, clo, brom và axit ngay cả khi đun nóng. Tác dụng với kim loại ( Al, Mg ): Khoa Hóa Học và CNTP 7 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu SiO 2 + 2 Mg = 2 MgO + Si + 89 Kcal Ở điều kiện thường, nó chỉ tác dụng với F 2 và HF : SiO 2 + 2F 2 → SiF 4 + O 2 SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O Ngoài ra, nó còn tan trong kiềm và cacbonat kim loại kiềm nóng chảy: SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O SiO 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 SiO 3 + CO 2 1.1.2. Điều chế và ứng dụng a. Điều chế Hiện nay, Mỹ và Đức là hai nước sản xuất nhiều silicagel nhất và xuất khẩu đi khắp thế giới. Ở châu Á có Nhật Bản và Hàn Quốc là hai nước sản xuất nhiều, bên cạnh đó có Trung Quốc, Ấn Độ. Đối với mỗi loại silica khác nhau thì phương pháp điều chế cũng khác nhau, nhưng hiện nay silica điều chế theo phương pháp ướt thường đi từ nguyên liệu ban đầu là muối natri silicat và các axit vô cơ như: axit sunfuric, axit clohydric , thường người ta sử dụng axit sunfuric. Muối natri silicat và axit sunfuric (H 2 SO 4 ) được cho vào bình phản ứng theo tỉ lệ số mol đã được kiểm soát, nếu để điều chế silicagel thì môi trường phản ứng phải là axit pH <6, điều chế silica kết tủa thì môi trường phản ứng là trung tính hoặc hơi kiềm pH = 7. Phương trình phản ứng xảy ra như sau: Na 2 O.3SiO 2 + H 2 SO 4 = 3SiO 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O Sau khi phản ứng hoàn thành, lọc lấy phần chất rắn đem rửa sạch, sấy khô, nghiền, tạo hạt, đóng gói. Để tránh bụi silica trong quá trình vận chuyển ta nên nén hoặc tạo hạt. Theo parten đưa ra năm 2003, Dokter Willem Hendrrik và các cộng sự đã điều chế silica kết tủa dùng làm chất độ cho vật liệu chất dẻo. Quy trình điều chế gồm các bước sau: Cho nước vào bình phản ứng và tăng nhiệt độ lên 60 – 90 o C, cho Khoa Hóa Học và CNTP 8 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu Na 2 O.3SiO 2 (thủy tinh lỏng) với tốc độ 60 -80 g/phút, cho axit H 2 SO 4 vào cùng lúc với thủy tinh láng sao cho pH = 8-10 trong 3-45 phút, sau đó cho tiếp axit vào để pH giảm xuống đạt pH =6-8, cho tiếp thủy tinh lỏng vào và duy trì phản ứng ở pH này trong 20-60 phút, sau khi phản ứng kết thúc cho axit vào để làm pH của hỗn hợp xuống còn 3-5, rồi lọc rửa sản phẩm và sấy khô. Sản phẩm silica này có độ hấp phụ dầu 140- 230ml/100g, diện tích bề mặt 100-220 m 2 /g [6]. Trong phòng thí nghiệm, SiO 2 vô định hình ở dạng bột trắng có thể điều chế bằng cách nung nóng kết tủa của axit silixic. b. Ứng dụng SAS là tên gọi tắt của silic điôxit tổng hợp vô định hình được hội đo lường chất lượng của Mỹ (ASTM) đưa ra năm 1985. SAS được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Một trong những ứng dụng quan trọng nhất và cổ điển nhất của SAS là làm chất tăng cường lực cho các loại cao su: cao su tự nhiên, cao su butadiene - styrene và cao su lưu hoá. Khi dùng SAS làm chất độn cho cao su để làm lốp ôtô thì có tác dụng tăng quãng đường chạy lốp lên gấp hai lần. Silica kết tủa được dùng nhiều để làm chất độn trong cao su sản xuất đế giầy, vì nó có tác dụng làm cho đế giầy xốp, mềm, nhẹ và bền hơn. Ứng dụng này sử dụng khoảng 40% tổng lượng sản phẩm silica kết tủa. Với lượng khoảng 0,1 - 2% SAS đóng vai trò là phụ gia hoá dẻo cho một số dung dịch hoặc hệ thống nhựa nhiệt dẻo và chất rắn. SAS làm tăng độ cứng, tăng độ bền cho các vật liệu nhựa dẻo. Với lượng từ 3 - 33%, SAS đóng vai trò như một chất mang.Vì SAS có tính chất hút nước (khoảng 70% khối lượng), làm cho chất lỏng trở nên khô và có thể trộn với chất khác ở bất kỳ tỉ lệ nào. Do đó nó thường được dùng làm chất mang của một số phụ gia trong thức ăn gia súc, thuốc bảo vệ thực vật. Các chất phụ gia đó là: choline, vitamin E, acetate Trong dược phẩm, Khoa Hóa Học và CNTP 9 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu SAS được dùng làm cho các chất chiết ra từ thực vật từ dạng lỏng thành dạng bột, sau đó đem đóng viên. Công nghiệp sơn phủ tiêu thụ một lượng lớn SAS. Khi thêm phụ gia SAS vào làm cho bề mặt chất được sơn phủ trở nên bóng, mịn hơn. Khi người ta thay thế một phần titan oxit có trong sơn latex và trong chất phủ bề mặt giấy bằng silica kết tủa, kết quả cho thấy độ trắng và trong suốt không bị ảnh hưởng (lượng silica cho vào không vượt quá 5% khối lượng sơn). Việc này rất có ý nghĩa trong tình trạng titan oxit khan hiếm mà giá thành lại cao. Nhu cầu sử dụng silica kết tủa vào mục đích này ngày một tăng ở Nhật Bản và Châu Âu. Gần như tất cả các loại SAS đều dùng được cho mục đích này nếu cỡ hạt đạt yêu cầu. Trong thực phẩm SAS được hang Bayer đưa vào làm chất phụ gia chống đóng bánh cho các loại bánh ngọt. Chất phụ gia này được các cơ quan chức năng của Mỹ và Châu Âu phê chuẩn và cho phép sử dụng với hàm lượng < 2%. Một trong những ứng dụng được biết đến nhiều và được sử dụng rộng rãi đó là làm chất hấp thụ. Silicagel không chỉ là chất hút ẩm bình thường để bảo quản các chất nổ mà còn được dùng làm chất hấp phụ để tránh hiện tượng bia bị đục khi để lâu hoặc quá lạnh. Ngoài ra SAS còn dùng làm chất xúc tác. Những ứng dụng của SAS còn rất nhiều và còn sẽ được nghiên cứu thêm nữa. Trong tương lai silica kết tủa sẽ được sử dụng trong chất cách điện ở nhiệt độ thấp. SAS sẽ là nguyên liệu ban đầu để sản xuất thủy tinh silica tinh khiết [6] Trong xây dựng: dùng làm chất phụ gia xi măng, gạch chịu lửa và ngói, Trong đời sống: dùng làm chất hút ẩm, chế tạo thiết bị lọc nước, đồ dùng bằng thủy tinh, chất bán dẫn, Ngày nay, Silic đioxit còn được dùng làm nguyên liệu để sản xuất vật liệu xúc tác mao quản trung bình như: MCM-41, MCM-48, SBA-15, SBA-16 Khoa Hóa Học và CNTP 10 Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học [...]... nồng độ NaOH và thời gian đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu a Ảnh hưởng của nồng độ NaOH Để nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu, ta tiến hành như quy trình đã trình bày ở mục 2.3.2 Ở đây ta cố định nhiệt độ ở 95oC và thời gian là 4h, khảo sát các nồng độ NaOH ở các nồng độ: 2,0M; 3,0M; 4,0M; 5,0M; 6,0M Từ đó đưa ra được nồng độ NaOH tối ưu b Ảnh hưởng của. .. nghệ kỹ thu t hóa Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu Sự ảnh hưởng của thời gian đun đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu có thể được biểu diễn trên hình 1.3 Hình 1.3 Sự ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu Nhận xét: Từ hình 1.3 ta thấy khi thời gian tăng thì hiệu suất tăng, khi tăng thời gian từ 2,0h lên 4,0h, hiệu suất tăng lên đáng kể (từ 62,75%... và nếu nồng độ dung dịch quá lớn thì có thể làm ảnh hưởng đến vật liệu chứa cũng như có thể gây nguy hiểm trong quá trình tiến hành thu hồi Như vậy, để nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu, ta tiến hành như quy trình đã trình bày ở mục 2.3.2 Sau quá trình làm thực nghiệm thu được kết quả như sau: Bảng 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi SiO 2 Khối... cho quá trình lọc dung dịch keo trở nên phức tạp, khó khăn hơn Còn việc sử dụng nồng độ NaOH la 2M, 3M, 4M thì lượng thu hồi SiO2 là thấp Do đó chúng tôi thấy rằng dung dịch NaOH có nồng độ 5,0M là tối ưu để có thể thu hồi SiO2 từ tro trấu đạt hiệu suất cao nhất 3.2 Ảnh hưởng của tốc độ sục khí CO2 đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu Để nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ sục khí đến quá trình thu hồi. .. Học và CNTP học 32 Ngành công nghệ kỹ thu t hóa Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình tổng hợp SiO2 từ tro trấu Do phải tách SiO2 dưới dạng dung dịch keo nên nồng độ NaOH ban đầu có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng lọc, dung dịch NaOH có nồng độ càng nhỏ thì quá trình tách xảy ra dễ dàng hơn, và nếu nồng. .. diện tích bề mặt riêng và cấu trúc xốp ở điều kiện: nhiệt độ 77 oK trên thiết bị của hãng Micromeritic ASAP 2010 [9] 1.6 Kết quả của luận văn trước - Kết quả ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình tổng hợp SiO 2 từ tro trấu Bảng 1.4 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi SiO 2 Khối lượng tro (g) Nồng độ NaOH (mol/l) Khối Khối lượng lượng SiO2 SiO2 thu được (g) theo lý thuyết Hiệu suất (H %)... ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian đun đến hiệu suất thu hồi SiO 2 từ tro trấu đã được trình bày khá rõ trên hình 1.2 và 1.3 Khoa Hóa Học và CNTP học 23 Ngành công nghệ kỹ thu t hóa Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu Như vậy, để quá trình thu hồi SiO2 đạt hiệu suất cao nhất, quá trình thu hồi đạt hiệu quả kinh tế nhất ở nồng độ NaOH tối ưu là 5,0M, thời gian đun tối ưu... Hóa Học và CNTP học 20 Ngành công nghệ kỹ thu t hóa Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu 20 5,0 16,329 17,04 95,83 20 5,5 16,133 17,04 94,68 20 6,0 16,375 17,04 96,10 Sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO 2 có thể được biểu diễn trên hình 1.2 Hình 1.2 Sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi SiO 2 * Nhận xét: Từ hình 1.2 ta thấy, khi nồng độ NaOH tăng... lượng NaOH cần dùng là: Ta có: m n = CM.V = M (2.5) ⇒ m = CM V.M = 2,0.0,25.40 = 20 (g) Cách pha chế: Tương tự như khi pha chế dung dịch NaOH 6,0M 2.3 Quy trình thu hồi SiO2 từ tro trấu và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng Khoa Hóa Học và CNTP học 27 Ngành công nghệ kỹ thu t hóa Đồ án tốt nghiệp khóa 2010 - 2014 Trường ĐH Bà Rịa – Vũng Tàu 2.3.1 Quy trình thu hồi SiO2 theo lí thuyết Quá trình thu hồi SiO2 từ. .. tốc độ sục khí CO2 Để nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ sục khí đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu, ta tiến hành như quy trình đã trình bày ở mục 2.3.2 Nhưng ta cố định nồng độ NaOH ở nồng độ 5N Cố định nhiệt độ đun là 95 oC Tiến hành thí nghiệm trong thời gian đun là 4h Tốc độ sục khí CO 2 được khảo sát là: 0,1 lít/phút; 0,2 lít/phút; 0,3 lít/phút; 0,4 lít/phút Từ đó chọn ra tốc độ tối ưu nhất c Ảnh . ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng sục khí CO 2 đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu. Đưa ra những điều kiện tối ưu cho quá. SiO 2 từ trấu một cách chi tiết và cụ thể. Ở các đề tài trước thì có đề tài: Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu của sinh viên Nguyễn Văn Đạt,. NaOH và thời gian đến quá trình thu hồi SiO 2 từ tro trấu , đề tài đã sử dụng trấu để tạo ra SiO 2 , bằng cách sử dụng tro trấu khuấy đều với NaOH 5M trong bể điều nhiệt ở nhiệt độ 95 o C, và thời