Báo cáo Thực hành chuyên ngành bài 1,4

BÀI 1 TỔNG HỢP BIODIESEL BẰNG XÚC TÁC KOH Al2O3 1 Mục Đích Thí Nghiệm Điều chế xúc tác bazơ rắn KOH Al2O3 bằng phương pháp ngâm tẩm Đánh giá chất lượng xúc tác rắn KOH Al2O3 Tổng hợp biodiesel bằng xúc tác rắn KOH Al2O3 2 Điều Chế Xúc Tác KOH Al2O3 ( Thu được Al 2 O 3 ) ( Sàng lọc thu các hạt mịn ) ( 25g Al( OH) 3 nung 600 o C, 6h ) ( 1 ,6 g KOH hòa tan trong nước ) ( 4g Al 2 O 3 ) ( Khuấy trên bếp từ trong 3h ) ( Sấy 120 o C , 24h ) ( Nung 550 o C , 2h ) ( Thu xúc tác KOH Al 2 O 3 ) 3 Tổn.

BÀI 1: TỔNG HỢP BIODIESEL BẰNG XÚC TÁC

KOH/ -AlAl2O3

1 Mục Đích Thí Nghiệm

 Điều chế xúc tác bazơ rắn KOH/-AlAl2O3 bằng phương pháp ngâm tẩm

 Đánh giá chất lượng xúc tác rắn KOH/ Al2O3

 Tổng hợp biodiesel bằng xúc tác rắn KOH/-AlAl2O3

2 Điều Chế Xúc Tác KOH/ -AlAl2O3

25g Al(OH) 3

nung 600 o C, 6h

Thu được

-AlAl 2 O 3

Sàng lọc thu các hạt mịn

1,6 g KOH hòa

tan trong

nước

4g -AlAl 2 O 3

Nung 550 o C,

2h

Sấy 120 o C, 24h

Khuấy trên bếp từ trong

3h

Thu xúc tác KOH/-AlAl 2 O 3

3 Tổng Hợp BioDiesel

Xúc tác KOH/

-AlAl 2 O 3

Hoạt hóa ở

550 o C, 2h

Để nguội

43g Dầu ăn 14g MeOH 3,5g Xúc tác

Ở 60 o C

90 phút

Thu sản phẩm

Lọc xúc tác

Loại nước bằng vi sóng

Lọc tạp chất Sấy ở 120 o C,

12h

 Thực hiện lại 2 lần để so sánh hiệu suất Biodiesel trung bình

 Sau mỗi lần thực hiện phải hoạt hóa lại xúc tác, tránh để xúc tác tiếp xúc với không khí

 Khảo sát ảnh hưởng đồng thời hàm lượng xúc tác và nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất biodiesel ở điều kiện cố định tỷ lệ molmetano/dầu và thời gian phản ứng 90 phút

 Với hàm lượng xúc tác thấp (5 %), hiệu suất biodiesel ở nhiệt độ phản ứng 65oC cao hơn nhiều ở nhiệt độ phản ứng 55oC

 Diện tích bề mặt riêng của γ-AlAl2O3 và của xúc tác KOH/γ-AlAl2O3 là 142,86

m2/g và 23,43 m2/g

 Diện tích bề mặt riêng giảm do một phần KOH bám dính trên bề mặt γ-Al

Al2O3 và một phần chui vào các mao quản của γ-AlAl2O3

 Hiệu suất biodiesel lần đầu cao hơn lần sau do lượng xúc tác KOH/γ-Al

Al2O3 đã giảm so với lần đầu, lượng KOH đã giảm sau lần đầu phản ứng tạo biodiesel nên làm cho hiệu suất sản xuất biodiesel lần sau giảm so với lần đầu

BÀI 7: TỔNG HỢP HẠT NANO TỪ TÍNH CoFe2O4

1 Mục Đích Thí Nghiệm:

 Tiến hành quá trình tổng hợp CoFe 2 O 4 từ các dung dịch Fe 2+ và dung dịch Co 2+

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp CoFe 2 O 4

 So sánh và rút ra kết luận về sự thay đổi những đặc trưng hóa lý của CoFe 2 O 4 khi thay đổi các điều kiện tổng hợp.

2 Tổng Hợp Hạt Nano CoFe2O4:

0,83g

CoCl 2 H 2 O

1,49g FeCl2.4H2O

6,45g SDS

250ml dung dịch

250ml SDS

500ml dung dịch I

Khuấy gia nhiệt 55-Al60 o C

500ml dung

dịch I

500ml dung dịch II

Khuấy gia nhiệt 55-Al60 o C,

5h

Tách hạt nano bằng nam châm

Rửa hạt nano, sấy khô

Sản phẩm

150ml

metylamin

350ml H 2 O

Khuấy gia nhiệt 55-Al60 o C 500ml dung

dịch II

 Khuấy trên bếp từ trong thời gian 30 phút để hình thành dung dịch micelle gồm Co(DS) 2 và Fe(DS) 2

 Dung dịch được khuấy mạnh và gia nhiệt đến khoảng 55-Al65 o C Tiếp theo, đổ nhanh 150 ml dung dịch methylamine trong 350 ml nước khử oxy đã được gia nhiệt đến cùng nhiệt độ

 Sau thời gian 5 giờ khuấy mạnh ở nhiệt độ khoảng 55-Al65 o C, hạt nano từ tính được tách ra khỏi dung dịch bằng cách sử dụng nam châm đặt ngoài bình cầu

 Hạt nano từ tính được rửa với những lượng dư nước, ethanol và n-Alhexane để loại bỏ chất hoạt động bề mặt dư bám trên bề mặt hạt Sau khi rửa, sản phẩm được sấy khô qua đêm trong không khí ở nhiệt độ phòng Kết quả thu được hạt nano từ tính CoFe 2 O 4

Năng lượng sinh khối

Ethanol được sản xuất từ sự chuyển hóa tinh bột trong các nguyên liệu sinh khối

(bắp, khoai tây, mía ) thành rượu Quá trình lên men tương tự như quá trình sản xuất nước giải khát chứa cồn Chú ý, bât lợi chính của các nhiên liệu alcohol (metanol, etanol…) là dù chúng được sản xuất từ sinh khối, khí than…thì 30-Al 40% năng lượng trong nhiên liệu ban đầu đã bị mất đi cho quá trình chuyển hóa alcohol Các tính toán cho thấy, việc sản xuất alcohol từ hoa màu tiêu tốn nhiều năng lượng cho quá trình trồng trọt, thu hoạch…Vì vậy, nhiên liệu alcohol sản xuất từ hoa màu không kinh tế

Công nghệ khí sinh học trong những năm qua chủ yếu phát triển ở quy mô gia

đình Hiện nay chưa có thống kê chính xác nhưng theo đánh giá của chương trình mục tiêu quốc gia Nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn thì hiện có khoảng 7% chuồng trại chăn nuôi có xử lý chất thải (mục tiêu đề ra là 30%) Công nghệ này đã được Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn xây dựng thành thiết kế mẫu trong bộ tiêu chuẩn ngành về công trình khí sinh học nhỏ Sử dụng cuối cùng chủ yếu là dùng khí sinh học để đun nấu , thắp sáng và phát điện

Việc sử dụng etanol và dầu thực vật làm nhiên liệu chưa được áp dụng ở Việt

Nam Hiện nay dùng etanol pha với xăng đã được nghiên cứu thử nghiệm thành công nhưng chỉ dừng lại ở nghiên cứu

Năng lượng sinh khối hiện chiếm một tỷ lệ lớn trong tiêu thụ năng lượng toàn quốc nhưng lâu nay không được quan tâm Việc khai thác sử dụng còn theo lối

cổ truyền nên hiệu quả thấp: hiệu suất thấp và gây ô nhiễm môi trường Vấn đề

cấp bách để phát triển năng lượng sinh khối nói riêng và năng lượng tái tạo nói chung hiện nay là cần có chiến lược phát triển, những chính sách, thể chế và quy hoạch cụ thể của nhà nước

Trên cơ sở đó có biện pháp huy động vốn đầu tư từ các nguồn nhà nước, tư nhân, quốc tế cho nghiên cứu triển khai và phát triển ứng dụng Trong các

công nghệ NLSK hiện nay, cần tập trung vào một số công nghệ: bếp cải tiến, sấy

và phát điện dùng sinh khối, khí sinh học Đặc biệt với tỷ lệ sinh khối sử dụng trong đun nấu hiện lớn nhất nên việc xây dựng một dự án quốc gia về bếp cải tiến sẽ mang lại hiệu quả rất lớn về tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường Theo số liệu của Bộ Công Thương, tỷ lệ tăng trưởng nhu cầu năng lượng ở Việt Nam hiện tăng ở mức gấp đôi so với tỷ lệ tăng trưởng GDP Trong khi đó, ở các nước phát triển, tỷ lệ này chỉ ở mức xấp xỉ 1 Tiêu thụ năng lượng của Việt Nam ngày càng gia tăng và đã tăng hơn 4 lần từ 2005-Al2030, tiêu thụ năng lượng điện tăng gần 400% trong vòng 10 năm từ 1998-Al2008 Với đà này, Việt Nam sẽ trở thành nước nhập khẩu năng lượng vào năm 2015

Trong bối cảnh ngày càng cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch nội địa, giá dầu thế giới tăng cao và sự phụ thuộc ngày càng nhiều hơn vào giá năng lượng thế giới, khả

năng đáp ứng năng lượng đủ cho nhu cầu trong nước ngày càng khó khăn và trở thành một thách thức lớn Như vậy, việc xem xét khai thác nguồn năng lượng tái tạo sạch có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về kinh tế, xã hội, an ninh lương thực

và phát triển bền vững Năng lượng sinh học: dồi dào, có thể tái tạo và bền vững

Một số dạng sinh khối có thể khai thác được ngay về mặt kỹ thuật cho sản xuất điện, hoặc áp dụng công nghệ đồng phát năng lượng (sản xuất cả điện và nhiệt)

đó là: trấu ở Đồng bằng Sông Cửu Long, bã mía ở các nhà máy đường, rác thải sinh hoạt ở các đô thị lớn, chất thải chăn nuôi từ các trang trại gia súc, hộ gia đình và chất thải hữu cơ khác từ chế biến nông -Al lâm -Al hải sản Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng của Việt Nam ngày một gia tăng, khả năng cung cấp các nguồn năng lượng nội địa hạn chế (dự kiến phải nhập than cho điện từ sau năm 2015)

Trong khi tiềm năng nguồn năng lượng tái tạo của Việt Nam rất lớn, kèm theo nhu cầu sử dụng điện và nhiệt cho sản xuất rất cao thì việc xem xét khai thác nguồn năng lượng tái tạo sẵn có cho sản xuất điện, đồng phát năng lượng (cả điện và nhiệt) là rất khả thi cả về công nghệ lẫn hiệu quả kinh tế và môi trường Điện sinh khối (biomass power) là việc sử dụng sinh khối (biomass) để sản xuất điện năng Đây là dạng năng lượng tái tạo và có trữ lượng không nhỏ nên được nhiều nước quan tâm đầu tư và phát triển

Theo các nhà khoa học, khí thải trong chăn nuôi nếu biết sử dụng đúng cách sẽ trở thành nguồn năng lượng hữu ích Như máy phát điện chạy khí sinh học (biogas) để thắp sáng, bơm nước vừa giúp giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường vừa hướng tới giảm "cơn khát" điện trong mùa hè