TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA T.P HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
****************************
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ
Đề tài:
TÍNH TOÁN
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT
BỘT NHẸ (CaCO
3
) NĂNG SUẤT TẤN/NGÀY
Niên khóa: 2009

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Thành phố Hồ Chí Minh
Khoa : Kỹ Thuật Hóa Học
Bộ môn : Máy & Thiết Bị
ĐỒ ÁN
MÔN HỌC : ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ
Ngành : Máy Thiết Bị
1. Đầu đề đồ án : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT NHẸ
2. Nhiệm vụ (nội dung yêu cầu với số liệu ban đầu) :
1. Năng suất : 2000 kg/ngày theo sản phẩm khô
2. Thông số khác : tự chọn.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
1. Tổng quan
2. Cơ sở lý thuyết tính toán
3. Thuyết minh qui trình công nghệ
4. Tính cân bằng vật chất và năng lượng cho thiết bị chính, phụ
5. Tính kinh tế dự án và lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy

ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 3

Bột nhẹ là chất phụ gia quan trọng của nhiều ngành công nghiệp khác nhau được sử
dụng ở dạng tinh khiết và kém tinh khiết. Cùng với việc chế tạo loại vật liệu mới thì nhu cầu
sử dụng và yêu cầu về chất lượng của sản phẩm bột nhẹn ngày càng tăng. Riêng ở nước ta
hằng năm phải nhập một lượng lớn bột nhẹ từ nước ngoài, vì vậy việc nghiên cứu, cải tiến
quy trình sản xuất để nâng cao số lượng và chất lượng sản phẩm bột nhẹ trong nước là việc
làm chính đáng và rất thiết thực
Với mong muốn áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế sản xuất, với sự nỗ lực
của bản thân cùng sự tận tình giúp đỡ của các thầy hướng dẫn, mà sau hơn 3 tháng tìm hiểu
nghiên cứu sách vở Tôi đã hoàn thành việc thiết kế nhà máy sản xuất bột nhẹ với năng suất 2
tấn/ngày. Tuy đã hết sức cố gắng, nhưng vì đây là lần đầu tiên thiết kế một nhà máy hoàn
chỉnh và do thời gian có hạng cũng như sự hiểu biết còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi
thiếu sót, vì vậy Tôi rất mong sự góp ý, nhận xét đánh giá của quí thầy cô.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình hướng dẫn của thầy PHAN ĐÌNH TUẤN,
thầy HOÀNG MINH NAM đã giúp Tôi hoàn thành đồ án này.
Ngày 01 tháng 01 năm 2010
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 4

MỤC LỤC
Phần 1: TỔNG QUAN VỀ BỘT NHẸ
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘT NHẸ………………………………………… Trang 11
1.1. Vai trò và ứng dụng………………………………………………… Trang 11
1.2. Tình hình tiêu thụ và sản xuất bột nhẹ trong nước…………………… Trang 11
1.3. Tiêu chuẩn qui định chất lượng bột nhẹ…………………………… Trang 12
2. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT NHẸ……………………………………… Trang 13
2.1. Nguyên liệu chính :………………………………………………… Trang 13
a. Đá vôi hóa chất Thanh Nghị Trang 13
b. Mỏ đá vôi hóa chất Kiện Khê Trang 13
c. Mỏ đá vôi hóa chất Thanh Sơn Trang 14

1.1. Quá trình nung vôi…………………………………………………………… Trang 26
1.1.1. Quá trình nung vôi trong lò đứng thông thường……………………… Trang 27
1.2. Quá trình làm sạch khí thải lò nung………………………………………… Trang 27
1.3. Quá trình hòa tan CaO vào H
2
O………………………………………………Trang 28
1.4. Quá trình lắng bột nhẹ…………………………………………………………Trang 29
1.5. Quá trình sấy khô bột nhẹ…………………………………………………… Trang 29
1.6. Quá trình phản ứng tạo sản phẩm…………………………………………….Trang 29
1.6.1. Lý thuyết tổng quát……………………………………………………… Trang 29
1.6.2. Cơ sở lý thuyết để tính toán cho công nghệ………………………………Trang 31
1.6.3. Đặc điểm của phản ứng……………………………………………………Trang 33
1.6.3.1. Định nghĩa thời gian phản ứng:…………………………………….Trang 34
1.6.3.2. Thuyết thay đổi bề mặt mới của Higbie……………………………Trang 35
1.6.4. Giới thiệu các thiết bị phản ứng dùng
cho hệ khí – lỏng trong công nghiệp……………………………………… Trang 35
1.6.4.1. Thiết bị sủi bọt……………………………………………………….Trang 35
1.6.4.2. Thiết bị khuấy trộn………………………………………………….Trang 36
1.6.4.3. Thiết bị phun tia…………………………………………………… Trang 36
1.6.4.4. Tháp đĩa…………………………………………………………… Trang 36
1.6.4.5. Tháp đệm…………………………………………………………….Trang 37
Phần 3: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT BỘT NHẸ
1. QUI TRÌNH SẢN XUẤT BỘT NHẸ……………………………………………Trang 38
1.1. Sơ đồ qui trình công nghệ………………………………………………… Trang 38
1.2. Thuyết minh qui trình công nghệ………………………………………… Trang 39
CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 6

I. LÒ NUNG VÔI……………………………………………………………………Trang 40
1. GIÓI THIỆU………………………………………………………………… Trang 40

1.2. Nguyên tắt hoạt động……………………………………………………Trang 53
2. THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÓI LÒ………………………………… Trang 54
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 7

2.1. Nguyên liệu………………………………………………………………Trang 54
2.1.1. Thành phần nhập liệu…………………………………………… Trang 54
2.1.2 Thông số trạng thái……………………………………………… Trang 54
2.2. Cân bằng vật chất và năng lượng………………………………………Trang 54
IV. THIẾT BỊ SẤY PHUN Trang 56
1. GIỚI THIỆU Trang 56
1.1. Hình dáng, cấu tạo Trang 56
1.2. Nguyên tắt hoạt động Trang 56
2. TÍNH TOÁN BUỒNG SẤY Trang 56
2.1. Nguyên liệu Trang 56
2.2. Thông số trạng thái Trang 56
2.3. Cân bằng vật chất & năng lượng……………………………………….Trang 57
V. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG………………………………………………………….Trang 59
1. GIỚI THIỆU……………………………………………………………… Trang 59
1.1. Hình dáng cấu tạo…………………………………………………… Trang 59
1.2. Nguyên lý hoạt động Trang 59
2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ………………………………………………… Trang 60
2.1. Nguyên liệu………………………………………………………………Trang 60
2.2. Thông số trạng thái nhập liệu.………………………………………….Trang 60
2.3. Cân bằng vật chất và năng lượng………………………………………Trang 60
2.3.1. Tính toán đường kính tháp đệm………………………………….Trang 60
2.3.2. Tính chiều cao tháp đệm……………………………………… Trang 61
2.3.3. Tính bền cho thiết bị………………………………………………Trang 63
2.3.3.1. Chọn vật liệu chế tạo……………………………………… Trang
63
2.3.3.2. Tính bền cho thân thiết bị………………………………… Trang 64

1.2.2. Các yêu cầu về kĩ thuật xây dựng…………………………………….Trang 71
1.2.3. Qui hoạch địa điểm xây dựng……………………………………… Trang 72
1.2.4. Các khối nhà chính trong nhà máy………………………………… Trang 73
2. XÂY DỰNG NHÀ MÁY…………………………………………………………Trang 74
1.1. Các yêu cầu khi xây dựng………………………………………………… Trang 74
1.2. Các phương án xây dựng……………………………………………… Trang 74
1.2.1. Nhà một tầng………………………………………………………… Trang 74
1.2.2. Nhà nhiều tầng Trang 74
1.2.3. Phân xuởng lộ thiên:……………………………………………… Trang 74
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 9

1.2.4. Bố trí hành lang ………………………………………………………Trang 74
1.2.5. Bố trí cầu thang.……………………………………………………….Trang 74
1.2.6. Bố trí cửa ra vào……………………………………………………….Trang 74
1.2.7. Yêu cầu thông gió…………………………………………………… Trang 75
1.2.8. Yêu cầu chiếu sáng…………………………………………………….Trang 75
1.2.9. Tiếng ồn……………………………………………………………… Trang 75
1.3. Các công trình phụ……………………………………………………… Trang
76
1.3.1. Cổng nhà máy……………………………………………………… Trang 76
1.3.3. Đường giao thông nội bộ…………………………………………… Trang 76
a. Đường ôtô………………………………………………………………Trang 76
b. Đường ống, cáp treo, cẩu chạy……………………………………… Trang 76
2.3.3. Bố trí mạng ống công nghiệp…………………………………………Trang 76
a. Các loại mạng ống công nghiệp……………………………………….Trang 76
b. Cách bố trí…………………………………………………………… Trang 76
c. Nguyên tắc bố trí……………………………………………………….Trang 77
2.3.4. Bố trí cây xanh trong nhà máy……………………………………….Trang 77
a. Khu vực trồng cây…………………………………………………… Trang 77
b. Yêu cầu…………………………………………………………………Trang 77

cao đi vào hoạt động, sản phẩm đạt chất lượng tốt, đặc biệt là độ mịn. Tuy nhiên giá thành lại
cao nên khó tiêu thụ sản phẩm.
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 11

Trong khi đó, hàng năm nước ta sản xuất hàng trăm nghìn tấn bột (CaCO
3
) bao gồm cả
bột nặng và bột nhẹ. Năm 2001 nhà máy Công Ty Hóa Chât Minh Đức với năng xuất và tiêu
thụ 6000 tấn bột nhẹ thông dụng, sản lượng bột nhẹ của Công ty Trung Đức 3000 tấn, Công
ty Đất Đèn và Hóa Chất Tràng Kênh là 1.200 tấn.
Hiện nay nhu cầu trong nước vẫn rất cao, sản xuất trong nước chưa đáp ứng đủ nên
hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu bột nhẹ. Theo thống kê có luợng sản phẩm đựoc sử
dụng trong các lĩnh vực như sau
45 % được sử dụng cho công nghệ luyện kim
30 % nguyên liệu cho ngành công nghệ hóa học
10 % sử dụng trong chất dẻo, bảo vệ môi trường
5 % sử dụng chế tạo vật liệu chịu lửa
1.3. Tiêu chuẩn qui định chất lượng bột nhẹ
Bảng 1: Tiêu chuẩn đánh giá chất luợng sản phẩm
CTPT CaCO
3
tên gọi carbonat canxi
tên gọi khác bột nhẹ
biểu hiện bột màu trắng
phân tử gam 100 g/mol
tổng hàm lượng CaCO
3
98
≥
%

, Fe
2
O
3

Phân loại : gồm 2 loại chính là loại dùng cho công nghiệp hoá chất và loại cho công
nghiệp sản xuất ximăng, tùy thuộc vào độ cứng của đá, thành phần các chất, màu sắc mà
người ta sử dụng trong từng lĩnh vực cụ thể.
Ví dụ :
a. Đá vôi hóa chất Thanh Nghị
Đá vôi hóa chất Thanh Nghị ở huyện Thanh Liêm, tỉnh Hà Nam là khu mỏ nằm sát bờ
phải sông Đáy, cách quốc lộ 1A gần 1,5km. Đá vôi lộ ra từ độ cao 7,5- đến 180 m tạo ra
những núi vách dốc, kéo dài theo phương kinh tuyến. Đá vôi ở đây thuộc hệ Đồng Giao, chia
thành 3 tầng đá vôi công nghiệp:
Đá vôi hóa chất (đá vôi sạch):
Calcit(CaCO
3
) 90-98%)
đôlômít (CaCO
3
.MgCO3) 0-3%
CaO 55,04- 55,33%
MgO 0,41- 0,80%
SiO
2
0,05-0,16%…
Đá vôi xi măng:
Calcit (CaCO
3
) 90-95%

SiO
2
0,13- 0,71%
Trữ lượng tiềm năng của mỏ khoảng 163,084 triệu tấn đá cho công nghiệp hóa chất,
414,428 triệu tấn cho công nghiệp xi măng và khoảng 12,463 triệu tấn đá cho xây dựng.
2.2. Các yêu cầu về đá vôi
2.2.1. Yêu cầu về chất lượng
Yêu cầu nguồn nguyên liệu đá vôi sử dụng cho ngành hóa chất là phải sạch, ít pha lẫn
tạp chất cơ học, có hàm lượng CaO cao, do vậy để xác định thành phần của mẫu đá vôi,
phương pháp chính là phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm.
2.2.2. Yêu cầu về kích thước hình dáng
Căn cứ vào kiểu lò và nguyên liệu đốt lò để quyết định kích thước và hình dạng cho đá
thích hợp, như vậy mới đảm bảo lò hoạt động tốt và tạo được sản phẩm chín điều. Hình dạng
viên đá phải có diện tích tiếp xúc nhiệt lớn để CO
2
thoát ra nhanh và đá chóng chín. Kích
thước các viên đá phải đồng điều nhằm tránh hiện tượng khi xếp đá tạo ra khe hở lớn làm cho
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 14

ngọn lửa cháy nhanh gây ra hiện tượng cháy lưới, ngoài ra khe hở lớn còn làm cho than vụn
bị dồn xuống đáy lò gây ra hiện tượng vôi ở phần dưới lò bị quá lửa và vôi ở phần trên lò bị
sống.
Do vậy trong thực tế để thuận tiện cho quá trình vận hành và thu sản phẩm, người ta ta
thường dùng kích thước hạt của nguyên liệu khá lớn (60 đến 200 mm), tỉ lệ giữa đá vôi và
nhiên liệu là 9:1, do vậy mà nhiệt độ của lò để phân hủy CaCO
3
khá cao (từ 900 đến 1200
o
C)
2.2.3. Chỉ tiêu tiêu hao đá

¬ 
CaO + CO
2
– 42.50 kcal/mol
Bảng 2: Tính chất vật lý của CaCO
3
(số liệu của bản ở điều kiện 25
o
C, 100 Kpa)
Là một chất thường được sử dụng trong y tế như một chất bổ sung canxi hay một chất
khử chua. Chất này thường được tìm thấy dưới dạng đá ở khắp nơi trên thế giới, là thành
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 15
CTPT CaCO
3
tên gọi theo IUPAC carbonat caxi
phân tử gam 100 g/mol
tỷ trọng, pha 2.83 g/cm
3
, rắn
độ hòa tan trong nước không tan
điểm nóng chảy 825
o
C (phân hủy)
biểu hiện bột màu trắng

phần chính trong mai, vỏ của các loài sò, ốc hoặc vỏ của ốc sên. Nó là nguyên nhân chính gây
ra hiện tượng nước cứng.
3.2. Oxyt canxi (vôi sống)
Phương trình hòa tan ở 25
o

)và
một lượng nhỏ oxyt nhôm (Al
2
O
3
)và các oxyt sắt.
Oxyt canxi thông thường được sản xuất bằng cách phân hủy bởi nhiệt (nung nóng) các loại
vật liệu tự nhiên như đá vôi là khoáng chất chứa cacbonat canxi (CaCO
3
). Nó diễn ra khi vật
liệu này bị nung nóng tới nhiệt độ khoảng 900°C
Ứng dụng
Khi cho tác dụng với nước nó trở thành vôi tôi (Ca(OH)
2
), được sử dụng trong các loại
vữa để làm tăng độ liên kết và độ cứng. Phản ứng này diễn ra rất mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt.
Nó cũng được sử dụng trong xử lý nước và nước thải để làm giảm độ chua, được sử dụng
trong công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, sơn và công nghiệp thực phẩm, trong đó nó đôi
khi được sử dụng (kết hợp với nước) để làm nóng các mặt hàng như đồ ăn nhanh và cà phê.
Bảng 4: Độ hòa tan của CaO trong H
2
O theo nhiệt độ (S, g chất khan trên 100 g
dung dịch, % khối lượng)
Nhiệt độ (
o
C) Hàm lượng (%)
0 0,13
10 -
20 0,123
30 0,113

Chất kết bông trong xử lý nước, nước thải và cải tạo độ chua của đất.
Trong công nghiệp thuộc da để trung hòa lượng axít dư thừa.
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 17
CTPT Ca(OH)
2
tên gọi theo IUPAC hydroxyt canxi
phân tử gam 74 g/mol
tỷ trọng, pha 2.211 g/cm
3
, rắn
Độ hòa tan trong nước 0.185 g/cm
3
điểm nóng chảy 580
o
C (phân hủy)
biểu hiện bột mềm màu trắng

Để làm sạch nước biển khỏi các cacbonat của canxi và magiê trong sản xuất muối dành cho
thực phẩm và dược phẩm….
Ngoài không khí nó hút ẩm tạo thành CaCO
3
, tan khá nhiều trong nước với T = 4,68.10
-6
ở 25
o
C, ở 20
o
C là 1.65 g trong 1 l nước, do vậy nó thường được dùng dưới dạng huyền phù (sữa
vôi) . Là một bazo mạnh, dung dịch Hydroxyt canxi là chất lỏng trong suốt, không màu,
không mùi, hấp thụ mạnh CO

2
= 10.33
ở 25
o
C, Trong dạng rắn, nó được gọi là băng khô.
Ứng dụng:
Đioxyt cacbon lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp
thực phẩm, trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các
thực phẩm đông lạnh.
Đioxyt cacbon được sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa và nước sôđa.
Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra,
do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong
khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoặc
bị tác dụng với các axít.
Đioxyt cacbon dập tắt lửa, và một số bình cứu hỏa, đặc biệt là các loại được thiết kế để dập
cháy do điện, có chứa đioxyt cacbon lỏng bị nén.
Điôxít cacbon lỏng là một dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, và được dùng để loại bỏ
cafêin từ cà phê…
Bảng 7: Độ hòa tan của khí CO
2
vào H
2
O theo nhiệt độ
Nhiệt độ oC Thể tích CO
2
/thể Thể tích CO
2
/100
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 18


• Nhiên liệu lỏng: dầu mazut, dầu DO, dầu FO …
• Nhiên liệu khí: khí thiên nhiên, khí lò cao, khí lò cốc
Ở các nước khoa học tiên tiến thì cả ba loại nhiên liệu trên đều được sử dụng, còn ở nước
ta chưa có nơi nào dùng nhiên liệu khí và lỏng, chủ yếu là than vì đây là nguồn nguyên liệu rẻ
tiền và được khai thác trong nước
4.1. Thành phần nguyên tố và tính chất
Các loại nhiên liệu rắn, lỏng, khí có giá trị khác nhau tùy theo nhiệt lượng khi cháy
phát ra. Đặc trưng cho giá trị nhiệt là phần cháy được của nó, còn phần không cháy được ở
dạng rắn (tro), dạng lỏng (nước), dạng khí (trơ). Nói chung phần cháy chiếm một khối lượng
khá lớn, tùy theo từng loại.
Thành phần chủ yếu của phần cháy là hydrocarbon, oxyt carbon, lưu huỳnh, còn phần
không cháy được gọi là alumosilicat, một vài loại oxyt vô cơ (rắn), nước (lỏng), và các khí trơ
như N
2

Để đánh giá chất lượng của nhiên liệu cần phân tích thành phần hóa học của nhiên
liệu. ở đây sử dụng nhiên liệu rắn là than, nên thành phần chính của than gồm, C, H, O, S, A
(tro), w (độ ẩm).
4.1.1. Carbon (C )
Là thành phần cơ bản của nhiên liệu, khi cháy C kết với O tỏa ra một nhiệt lượng nhiệt
theo các phản ứng.
Phản ứng cháy hoàn toàn
C + O
2
= CO
2
+ 90.052 Kcal/mol
Phản ứng cháy không hoàn toàn
C +
1

sản phẩm cháy (khói thải).
4.1.5. Lưu huỳnh (S)
Lưu huỳnh là thành phần cháy trong nhiên liệu. Trong than lưu huỳnh tồn tại dưới ba
dạng: liên kết hữu cơ S
hc
, khoáng chất S
k
, liên kết sunfat S
s
. Lưu huỳnh hữu cơ và khoáng
chất có thể tham gia quá trình cháy gọi là lưu huỳnh cháy S
c
. Còn lưu huỳnh sunfat thường
nằm dưới dạng CaSO
4
, MgSO
4
, FeSO
4
, những liên kết này không tham gia quá trình cháy
mà chuyển thành tro của nhiên liệu.
Khi cháy tỏa theo phản ứng
S + O
2
= SO
2
+ 70.96 kcal/mol
Lưu huỳnh nằm trong nhiên liệu rắn ít hơn trong nhiên liệu lỏng.
Nhiệt trị của lưu huỳnh bằng khoảng 1/3 nhiệt trị của cacbon. Khi cháy lưu huỳnh sẽ tạo ra
khí SO

Thành phần của tro gần giống đất sét nên khi khai thác nhiên liệu có lẫn đất đá vào nhiều
cũng làm tăng hàm lượng tro. Có tác hại giống các tạp chất của vôi trong quá trình nung vôi.
4.1.7. Độ ẩm trong than (w)
Lượng nước có trong nhiên liệu tạo thành ẩm của nhiên liệu. thường thì độ ẩm cao làm
giảm nhiệt cháy của nhiên liệu, nhưng cũng có trường hợp lại làm tăng sự cháy vì hơi ẩm gặp
nhiệt cao đột ngột thí sẽ phân hủy thành H
2
và O
2
2H
2
O = H
2
+O
2

Ngoài ra kèm theo một số phản ứng tỏa nhiệt trong quá trình, đồng thời cũng có một số phản
ứng hấp thu nhiệt
C+ H
2
O = CO + H
2
C+ 2H
2
O = CO
2
+ 2H
2
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 21


các phân tử hữu cơ bị phân huỷ. Quá trình đó gọi là quá trình phân huỷ nhiệt. Sản phẩm của
phân huỷ nhiệt là những chất khí được gọi là "Chất bốc" và kí hiệu là V %, bao gồm những
khí Hydro, Cacbuahydro, Cacbonoxit, Cacbonic.
Những liên kết có nhiều Oxy là những liên kết ít bền vững dễ bị phá vỡ ở nhiệt độ cao, vì vậy
than càng non tuổi bao nhiêu thì chất bốc càng nhiều bấy nhiêu, than bùn (V=70%), than đá
(V=10 ÷ 45)%, than antraxit (V=2-9) %.
Nhiệt độ bắt đầu sinh ra chất bốc phụ thuộc vào tuổi hình thành của than, than càng
non tuổi thì nhiệt độ bắt đầu sinh chất bốc càng thấp. Lượng chất bốc sinh ra còn phụ thuộc
vào thời gian phân huỷ nhiệt.
Theo tiêu chuẩn ASTMD388 thì Chất bốc của than thành phần bay hơi của than đã trừ
đi độ ẩm khi mẫu than được đốt nóng trong chén có nắp đậy kín (không đưa không khí
vào) ,ở nhiệt độ 800 ÷ 820
O
C trong thời gian 7 phút, và được kí hiệu là V (%).
Chất bốc của than có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy than, chất bốc càng nhiều bao
nhiêu thì than càng xốp, dễ bắt lửa và cháy kiệt bấy nhiêu. Vì vậy khi cháy than ít chất bốc
như than Antraxit của Việt nam thì cần phải có biện pháp kĩ thuật thích hợp.
Nhiên liệu chứa càng nhiều chất bốc thì khi cháy ngọn lửa càng dài, cháy càng nhanh,
nhiệt năng càng thấp và ngược lại khi cháy ngọn lửa ngắn thì quá trình cháy tuy lâu nhưng
thu được nhiệt năng cao. Đây là một đặc điểm quan trọng để chọn vật liệu khi nung.
4.2.2. Cốc và hàm lượng carbon cố định
Chất rắn còn lại (đã trừ đi độ tro) của than sau khi bốc hết chất bốc thì được gọi là cốc
của than. Cốc là thành phần chất cháy chủ yếu của than. Tính chất của cốc phụ thuộc vào tính
chất của các mối liên hệ hữu cơ có trong các thành phần cháy. Nếu cốc ở dạng cục thì gọi là
than thiêu kết ( than mỡ, than béo ), nếu cốc ở dạng bột thì gọi là than không thiêu kết (than
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 22

đá, than antraxit ). Than có nhiều chất bốc thì cốc càng xốp, than càng có khả năng phản ứng
cao, Carbon không những dễ bị Oxy hoá mà còn dễ bị hoàn nguyên khí CO
2

2
, O
2
, N
2
, lượng nhiệt tỏa ra làm tăng phản ứng giữa than và oxi. Nếu
nhiệt lượng tăng quá cao có thể tạo điều kiện cho than tự bốc cháy. Than mới khai thác dễ
bốc cháy hơn than để lâu trong không khí. Thường sau cơn mưa than hay tự bốc cháy vì từ
than ướt trở thành than khô than dễ bị vỡ vụn làm tăng bề mặt tiếp xúc với không khí. Do vậy
để hạn chế than tự bốc cháy chúng ta cần hạn chế bề mặt tiếp xúc của than với không khí.
Muốn ngăn ngừa hiện tượng này và hạn chế khả năng nhiệt giảm cần có những biện
pháp sau
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 23

Tránh cho đống than không bị mưa gió tác động nhiều
Tránh bất cứ luồng hơi nóng của bất cứ nguồn nhiệt nào lùa vào đống than
Luôn luôn tạo điều kiện cho đống than thoáng nhiệt.
4.4. Một số loại than phổ biến ở Việt Nam
Bảng 8: Thông số vật lý của than Hòn Gai - Cẩm Phả
Bảng 10: Thông số vật lý của than Núi Hồng
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 24

Bảng 11: Thông số vật lý của than Mạo Khê
Bảng 12: Thông số vật lý của than Vàng Danh – Nam Mẫu
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ Trang 25