Download miễn phí Khóa luận Nghiên cứu điều chế chất hấp phụ sợi cácbon từ sợi Hydrat xenlulo
Trong quá trình điều chế than hoạt tính, hoạt hoá là quá trình quan trọng nhất, nó ảnh hưởng và quyết định chủ yếu đến chất lượng than hoạt tính thu được. Trong quá trình này, có rất nhiều yếu tố hoạt hoá trực tiếp ảnh hưởng đến mẫu nghiên cứu do đó trong phạm vi nghiên cứu khoá luận có xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến chất lượng mẫu nghiên cứu thu được. Sau đây là kết quả thu được từ quá trình thực hiện và một số kết luận được rút ra dựa trên những kết quả này.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-09-14-khoa_luan_nghien_cuu_dieu_che_chat_hap_phu_soi_cac.d6TDXDFdso.swf /tai-lieu/khoa-luan-nghien-cuu-dieu-che-chat-hap-phu-soi-cacbon-tu-soi-hydrat-xenlulo-76347/ Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn. Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
bay hơi mao quản từ lỗ trung chất hấp phụ, người ta thường dùng là phương trình Kelvil:
p = (1.4)
Trong đó:
p-áp suất cân bằng trên mặt khung lõm mao quản.
Ps- áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ
r- bán kính mao quản.
s - sức căng bề mặt
q - góc thấm ướt giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ.
Dấu ( -) chứng tỏ áp suất hơi bão hòa của chất lỏng trên bề mặt lõm luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa của chất lỏng trên bề mặt phẳng. Như vậy, r càng bé thì sự giảm áp suất hơi càng lớn. Do đó, trong những mao quản chật hẹp, sự ngưng tụ sẽ xẩy ra ở áp suất thấp hơn nhiều so với áp suất hơi bão hòa[7,10].
Do có sự ngưng tụ ở vùng P/Ps cao, đường hấp phụ đẳng nhiệt vẫn tăng. Điểm đặc trưng của ngưng tụ mao quản là có vòng bất đồng hay vòng trễ(histeresit) trên các đường đẳng nhiệt hấp phụ, hiện tượng trễ biểu hiện ở chỗ: đối với cùng một lượng chất hấp phụ, áp suất cân bằng của nhánh hấp phụ lớn hơn so với nhánh giải hấp phụ hiện tượng trễ có thể được giải thích theo cơ chế quá trình; Nhánh hấp phụ là do hấp phụ đa phân tử và ngưng tụ mao quản, còn nhánh giải hấp phụ biểu thị bằng bay hơi mao quản[10].
1.2 Điều chế than hoạt tính.
1.2.1.Điều chế than hoạt tính dạng hạt, dạng bột.
Để chế tạo than hoạt tính dạng hạt, dạng bột , cần thực hiện theo qui trình sau[2]:
* Điều chế than hoạt tính dạng bột(ví dụ trường hợp tẩy màu)
- Xử lý nguyên liệu
- Tạo mảnh
- Than hóa
- Hoạt hóa
- Nghiền mịn
_ KCS và bao gói.
* Điều chế than hoạt tính dạng hạt tự nhiên( ví dụ trường hợp gáo dừa)
- Xử lý nguyên liệu
- Tạo mảnh, sàng chọn hạt
- Than hóa
- Hoạt hóa
- KCS và bao gói.
* Điều chế than hoạt tính dạng hạt ép viên hình trụ.
- Xử lý nguyên liệu
- Nghiền mịn, sàng
- Trộn với chất kết dính.
- ép tạo hạt
- Than hóa
- Hoạt hóa
- KCS và bao gói.
* Nguyên liệu đầu:
Nguyên liệu dùng điều chế than hoạt tính khá phong phú, đó là hầu hết các loại thực vật, các hợp chất hữu cơ và các loại than mỏ. Nói chung các nguyên liệu khi đốt cháy tạo ra cacbon có thể dùng làm nguyên liệu để điều chế than hoạt tính. Những hợp chất hữu cơ dùng để điều chế than hoạt tính thường là các chất phế thải của công nghiệp pôlyme, giấy, dầu khí, gỗ,...[4,5] những chất thường làm ô nhiễm môi trường.
Có thể phân loại các nguyên liệu dùng điều chế than hoạt tính như sau[2,7,10]
- Nguyên liệu có nguồn gốc động vật: xương, da, lông,...
- Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: các loại cây, hạt các loại quả, gáo dừa, mùn cưa,...
- Nguyên liệu có nguồn gốc mỏ: than non, than bùn, than antraxít, than nâu.
- Nguyên liệu có nguồn gốc từ hợp chất hữu cơ: hợp chất pôlyme lignin, sản phẩm dầu mỏ,...
* Xử lý nguyên liệu:
Có thể thấy nguyên liệu dùng để điều chế than hoạt tính rất đa dạng, mỗi loại có một cách xử lý khác nhau nhưng để điều chế than hoạt tính ép viên, việc xử lý nguyên liệu tuân theo bước sau [ 2]:
- Làm sạch: nhằm loại bỏ các chất vô cơ. Các tạp chất này làm cho độ tro của sản phẩm tăng lên và làm giảm khả năng hấp phụ.
* Nghiền, sàng, trộn, ép tạo hạt.
- Nghiền, sàng nguyên liệu: nhằm thu được bột nguyên liệu có độ mịn nhất định phù hợp cho việc thực hiện bước ép tạo hạt.
- Trộn: bột nguyên liệu được trộn với chất kết dính theo tỷ lệ nhất định bằng máy trộn nhằm tạo ra một hỗn hợp đồng nhất.
- ép, tạo hạt: hỗn hợp đồng nhất sau bước trộn ép tạo hạt hình trụ có đường kính theo yêu cầu bằng máy ép thủy lực.
* Than hóa.
Than hóa là quá trình loại bỏ các hợp chất hữu cơ nhẹ có thể bay hơi, có mặt trong nguyên liệu nhằm mục đích thu nhận cacbon. Đây là quá trình đốt cháy không hoàn toàn nguyên liệu. Các hợpc chất hữu cơ phân hủy dưới tác dụng của nhiệt và tạo ra cacbon.
Quá trình than hóa có thể chia thành 2 bước: tách nước khỏi nguyên liệu và đốt cháy nguyên liệu, vì vậy quá trình này sinh ra nhiều khói ( hơi H2O và một số hợp chất hữu cơ) [ 12,14]
Quá trình than hóa được thực hiện trong lò quay với chế độ than hóa( nhiệt độ và thời gian) phụ thuộc vào nguyên liệu đó.
* Hoạt hóa.
Hoạt hóa là quá trình quan trọng nhất trong quá trình điều chế than hoạt tính. Nó trực tiếp ảnh hưởng và quyết định chất lượng sản phẩm. Bản chất của quá trình hoạt hóa là quá trình phản ứng hoá học giữa cacbon với tác nhân hoạt hóa [14,17] . Các phân tử của tác nhân hoạt hóa phản ứng với phân tử cacbon trên bề mặt và trong mạng lưới tinh thể. Kết quả của quá trình phản ứng này là tạo ra hệ thống lỗ xốp bên trong thể tích than và các trung tâm hoạt động trên bề mặt than [2,7,13,14,17 ].
Phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình hoạt hóa xảy ra ở nhiệt độ cao và mang tính không hoàn toàn vì vậy quá trình này phải thực hiện trong lò quay có khả năng chịu nhiệt tốt. tuỳ từng trường hợp vào nguyên liệu đầu và tác nhân hoạt hóa mà có chế độ hoạt hóa phù hợp.
Do quá trình hoạt hóa có bản chât là phản ứng hóa học không hoàn toàn xảy ra giữa các tác nhân hoạt hóa với cacbon nên vai trò của tác nhân hoạt hoá là rất quan trọng chính vì vậy mà tuỳ từng trường hợp vào tác nhân hoạt hóa, người ta chia thành 2 phương pháp hoạt hóa chính: phương pháp hóa học và phương pháp vật lý(sẽ được trình bày cụ thể ở phần dưới).
* KCS và bao gói.
KCS và bao gói là những bước không trực tiếp ảnh hưởng đến quá trình điều chế và chất lượng than hoạt tính, tuy nhiên chúng có ảnh hưởng gián tiếp quan trọng đến sản phẩm than hoạt tính. Đây là quá trình định hướng ứng đụng và bảo quản sản phẩm.
1.2.2. Các phương pháp hoạt hóa.
Kể từ khi than hoạt tính được phát hiện cho tới nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu phương pháp điều chế cũng như khả năng ứng dụng của nó. Do vậy, để có được sản phẩm than hoạt tính có thể sử dụng nhiều phương pháp hoạt hóa khác nhau. Tuy nhiên các phương pháp khác nhau đó đều thuộc 2 phương pháp chính sau đây:
a-Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa học là phương pháp đầu tiên được sử dụng để điều chế than hoạt tính. Bản chất của nó là sử dụng các chất hoạt hoá là các hóa chất như muối, axít vô cơ để bào mòn bề mặt và mạng lưới tinh thể cacbon [2]. Để đưa các chất hoạt hóa vào than, ta dùng 2 phương pháp:
+ Trộn bột than với chất hoạt hóa rồi ép hạt sau đó gia nhiệt.
+ Ngâm bột than vào dung dịch bão hoà của các chất tren sau đó lọc bỏ dung dịch, làm khô và nhiệt phân. Dùng nước rửa sạch các chất, sấy lại. Quá trình nhiệt phân của phương pháp hóa học thường được tiến hành ở nhiệt độ 600-800°C, nó tạo điều kiện cho các tác nhân hoạt hóa bào mòn mạng lưới tinh thể cacbon. Sau khi nhiệt phân thường phải thu hồi các chất vô cơ còn thừa trong quá trình hoạt hóa. Vì vậy, nhược điểm của phương pháp hóa học là gây ăn mòn thiết bị, tính kinh tế thấp, ngày nay ít được sử dụng[2].
b-Phương pháp vật lý(phương pháp khí – hơi )
Phương pháp vật lý được phát hiện muộn hơn phương pháp hóa học. Song do năng suất cao, kinh tế, thiết bị ít bị ăn mòn nên nó là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
Trong phương pháp vật lý, tác nhân hoạt hoá thường được sử dụng là các khí, h
