s40 Đảng 4: Các tính chất vật lý, hóa học và sinh học đặc trưng của nước thải Bang 5: Các thành phan quan trọng trong nước thải liên quan đến công Đảng 6: Tiêu chuẩn nước thải Việt Nam
Trang 1
BO GIAO DUC VA BAO TAO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 2Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
1.1 Những tác hại từ nước thải nha may san xuât sg thông sienna 1.1.1 Thực trạng hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp nhựa thông Uông Bi 7
1.1.1.3 Đối với kinh tế, xã hội và con người ã"ãa 10
1.1.2 Các quá trình biến đổi dầu thông trong nước g4015010090.5ietspidUE
1.2 Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp aasssbassseaeu TS
1.22 Phương pháp hóa học vả lý học seseeooo 20)
1.2.3 Phương pháp sinh hóa 22
PHAN 2: CONG NGHỆ: XỬ LÝ NƯỚC THÁI NHÀ MAY SAN XUẤT T NHỰA
2.1 Công nghệ và hệ ng: chế biến nhựa ‘iow, eee 2.1.1 Giới thiệu công nghệ sản xuất tang 6990.510518 5115u020)
2.1.1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất colophan và tỉnh đầu thông 23
2.1.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ - 24
2.2 Thành phần cấu tạo và tính chất hóa học của nhựa thông .ö 5/28
Tỉnh chất vật lý của Colophan scien v35 Thành phần hỏa học của Colophan 222- 222 22+ 37 Tính chất vật ly của tỉnh dầu thông kịachhugCk1G0010166630 .39
Thành phần hóa học của tỉnh dầu thông tiaaSuqiauasausayÄfÖ
23 Một số sh eine số thông số quan trọng của nước thải TH 42
Học viên: Vii Anh lép CH QTTB 2009-1 -
Trang 3Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thơng
3.3.2 Hàm lượng oxy hỏa tan DO (Disolved oxygen) đ5 2.3.3 Nhu cầu oxy sinh hỏa BOD (Biochemical Oxygen Demand) 47
2.3.4 Nhu cầu oxy hĩa học COD (Chemical Oxygen Demand) ŠƯ
DB Se: CHS CHAU AIA BIOS naanaaaaaiansadnsanndasaasesgapaoasasseaglfL
2.3.6 Chỉ thị chất lượng về vi sinh của nước |
2.3.7 Các tác nhân độc hại và các hợp chất liên quan về mặt sinh thái 56
2.4 Các phương pháp xử lý nước thải nhà máy nhựa thơng se 98 2.41 Xử lý bằng vật liệu hấp thụ, thiết bị cĩ chứa bộ phận bắp th thụ dâu và
PHAN 3: MO HINH HOA He THONG XU LY VA TAI CHE CHAT THAI
3.1 Xây dựng hệ cưng xử ip và tái chế chất thải nhả máy nhựa thơng 66
3.1.1 Phương pháp tiếp cận vả giải quyết vấn đề
3.1.2 Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải nhà máy nhựa
3.122 Xây dựng sơ đồ quá tình cơng nghệ xử th + 70
3.2 Tỉnh toản thiết kế hệ thống bể lắng -Š73 3.3 Quả trình thu hồi nhựa giết thải từ nhả máy chế biến nhựa ie bing
phương pháp chưng ` ngngetnetsntsssrrfP 3.3.1 Lựa chọn hệ thống HH ssseseaonsss Mi08/0081026044/43810106310 arent ®
3.3.2 Các thơng số ảnh hưởng tới quá trình chưng — DD
TÀI LIỆU THAM KHẢO lừa ddhchiaiti3gịcdoiàtiigutiậtuggangadgisanaiauaalfff
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 4-2-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
LỜI CẢM ƠN
Qua bài luận văn tốt nghiệp này, em xin bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo hướng dẫn PGS.TS LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG đã tận tỉnh động viên, giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quả trình hoàn thành luận văn
Ein cũng xì chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Công Nghệ Sinh
Học - Công Nghệ Thực Phẩm đã cho em những kiến thức qui bảu trong suốt thời
gian theo học tại trường
Cuối củng em xin gửi tới gia đỉnh, bạn bẻ những tình cảm tốt đẹp nhất vì sự
động viên, quan tâm, giúp đỡ của mọi người dành cho em trong thời gian làm luận văn
Trang 5Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Hệ thống kênh dẫn và bề chứa nước thải
Hệ thống tải chế nhựa thông
Nguồn nước bị ô nhiễm Song chắn rác thi công loại hai ngăn
Song chắn rác thủ công loại một ngăn
Lưới chắn rác có máy nghiền
Sơ đồ thiết bị làm sạch nước thải bằng đông tụ
Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan không có tuần hoàn
Hệ thống tuyển nỗi bằng không khí hòa tan có tuần hoàn
Sơ đỗ hệ thống tuyển nồi
Sơ đồ công nghệ sản xuất colophan vả tinh dầu thông
Quá trình định lượng, nạp liệu và hoá long
Hệ thồng khấy rửa, lọc thô
Hệ thống lắng và lọc tỉnh as
Hệ thống tháp chưng cất chân không
Hệ thống phân ly tách tinh dầu thông và colophan
Khai thác nhựa thông
Hình 24: Cấu tạo hóa học của Colophan
Hình 25:
Hình 26
Hình 27
Cấu tạo hóa học của tinh dầu thông
Đồ thị biểu diễn lượng BOD theo thời gian
Đường cong lý tưởng nhu cầu oxy sinh hóa pha cacbon
27 28 B20)
Trang 6Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Hình 34: Sơ đồ quá trình công nghệ xử lý 2222 22222122 7Ơ
Hình 36: Đồ thị sự phụ thuộc gữa áp suất hơi bão hỏa của các chất At long 80 Hình 37: Đồ thị mối quan hệ giữa năng suất và nhiệt độ nsgisøspnszlBÐ,
Hình 38: Nhiệt kế và thiết bị khuấy từ gia nhiệt -
Hình 39: Sơ đồ hệ thống chưng thí nghiệm ¬ -
Hình 40: Sơ đồ nguyên lý dây chuyền chế biến nhựa thông 88
DANH MUC CAC BANG
Bang 1: Yéu cầu kỹ thuật của nhựa thông theo TCVN 4188 - 86 2 Bảng 2: Các chỉ tiêu kỹ thuật của colophan theo TCVN 4190-86 33 Bang 3: Các chỉ tiêu kỹ thuật của tinh dầu thông s40 Đảng 4: Các tính chất vật lý, hóa học và sinh học đặc trưng của nước thải
Bang 5: Các thành phan quan trọng trong nước thải liên quan đến công
Đảng 6: Tiêu chuẩn nước thải Việt Nam "loại AvàB nano Bảng 8: Hệ sô chảy réi a theo quan hé giita vttUmin «00.0 cee 73
Trang 7-5-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
PHAN MO DAU
Nhựa thông va các dẫn xuất của nó được sử dụng trong định cỡ giấy và các
tông, chất nhũ hoá trong sản xuất cao su tông hợp, thun, nhựa, da nhân tạo, xả
phòng, sơn dầu, sơn, các loại ma tít cách điện và hàn kim loại Tỉnh dầu thông có
tinh chất dược lý quỷ bau nên được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dược
phẩm và hóa mỹ phẩm Hiện tại công ty cổ phần nhựa thông Quảng Ninh đang
vận hanh hai day truyền sản xuất nhựa thông với công suất 10.000 tắn/năm (tương,
đương khoảng 30 tắn/ngảy) Mặc dù sở hữu dây truyền sản xuất nhựa thông hiện đại nhưng công ty vẫn còn tồn đọng vấn đề xử lý nước thải trước khi thải ra ngoải
môi trường Đây lả một vấn đề hết sức cấp bách không chỉ liên quan đến sự tổn tại
của công ty mả con 1a hanh động bảo vệ môi trường,
Và sau khi được sự đồng ỷ của thầy giáo PG§_TS Lê Nguyên Đương em
nhận nhiệm vụ luận văn là '°NÑghiên cứu tái chế nhựa phế thải từ nhà máy chế biến
iảm thiểu sự ô nhiễm
nhựa thông” Mục đích của việc nghiên cứu nảy nhằm
môi trường do nước thải nhà máy vả thu hồi lại đáng kể lượng nguyên liệu bị thất thoát Dựa trên những kiến thức hiện cỏ em tiến hành thực hiện luận văn với nội dung gồm các phần sau
PHAN 1: TONG QUAN
PHAN 2: CONG NGHE XU LY NUGC THAI NHA MAY SAN XUAT
NHUA THONG
PHAN 3: MO HINH HOA HE THONG XU LY VA TAI CHE CHAT
THAI NHUA THONG
PHAN 4: KET QUA VA THAO LUAN
Do còn hạn chế về kinh nghiệm nghiên cứu nên luận văn của em chắc chắn
không thể trảnh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đỏng góp ỷ kiến của
thầy cô vả các bạn để bản luận văn của em được hoàn thiện hơn Em xin chân
thành cảm ơn
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_
Trang 8-6-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
PHAN 1: TONG QUAN
1.1 NHỮNG TÁC HẠI TỪ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SAN XUAT NHỰA
1.1.1 Thực trạng hệ thống xứ lý nước thải xí nghiệp nhựa thông Uông Bí
Nguồn nước thải từ các công đoạn rửa, lắng, phân ly và chân không trong nhà máy sản xuất nhựa thông luôn mang theo một phần tỉnh dầu và dịch nhựa tạp chưa
được xử lý triệt để trước khi đưa ra ngoài môi trường Sau đây lả một vải hình ảnh
về hệ thống xử lý nước thải của công ty:
Hình 1 : Hệ thống kênh dẫn và bể chứa nước thải
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009 -7-
Trang 9Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Hình 2 : Hệ thống tải chế nhựa thông
Vị trí của công ty nằm cạnh dòng sông Uông nên việc đưa nước thải không được xử lý đầy đủ xả trực tiếp vào sông có thể dẫn đến nhiều hậu quả không mong,
muốn sau day
1.1.1.1 Đối với môi trường
Lam thay đổi tính chất lí hóa của môi trường nước Tăng độ nhớt, giảm nồng
độ oxy hấp thụ vào nước, dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng về sinh vật nước, đặc biệt là các loại sinh vật nhạy cảm với sự thiếu oxy Dầu thông tràn ra mặt nước, tạo thành lớp váng dầu ngăn cách nước và không khí, làm thay đổi tỉnh chất của
môi trường nước, cản trở việc trao đổi khí oxi và cacbonic với bầu khi quyển
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_ -
Trang 10Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Lâm cạn kiệt nguồn oxy của nước do sự có mặt của các chất hữu cơ không bền ở trong nước thải, do vậy hủy hoại sự sống trong nước
Hình 3 : Nguồn nước bị ỏ nhiễm
Làm thay đổi tính chất, hệ sinh thái vùng sông hồ Váng dầu mang nhiều hoá
chất độc có thể bị đạt vào bờ làm hư hại các vùng, đất ven sông hồ.Cặn dầu lắng
xuống đáy lam ô nhiễm lớp đáy
Lâm ảnh hưởng đến khí hậu khu vực, giảm sự bốc hơi nước dẫn đến giảm
lượng mưa, làm nghèo tài nguyên thiên nhiên
Tạo ra các tình trạng không mong muốn như có mủi khó chịu hoặc tích luỹ các chất cặn bã do vậy lảm giảm giả trị tài sản vả tỉnh năng giải trí
1.1.1.2 Đối với sinh vật
Nhiều người không nhận ra rằng tất cả các loài động vật trong hệ sinh thải sông hồ đều bị ảnh hưởng bởi nước thải có chứa dầu Sinh vật phủ du, ấu trùng cá,
và các sinh vật ở dưới đảy đều bị ảnh hưởng một cách mạnh mẽ
Gây tốn thất lớn trong quần thể chim nước do nguồn thức ăn của chủng bị ô nhiễm Dầu thấm qua bộ lông của chim, làm giảm khả năng bảo vệ của lông, vi vậy làm cho chim trở nên dễ tồn thương với sự thay đổi nhiệt độ bất thường va
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_ -
Trang 11Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
lam giảm độ nỗi trên mặt nước của chúng Nö cũng làm giảm khả năng bay của
chim, cảng làm chúng khỏ thoát các động vật săn môi Khi cố gắng ria lông, chim
thường nuốt dầu vào bụng, dẫn tới làm hại thận, thay đổi chức năng của phổi, và
kích thích hệ tiêu hóa Các vấn đề nảy và khả năng hấp thu thức ăn bị hạn chế gây
ra sự mất nước và mất cân bằng trao đổi chất Sự thay đổi can bing hormon bao
gồm luteinizing protei cũng có thể xảy ra ở một số loi chim khi tiếp xúc với
dầu Hầu hết chim bị ảnh hưởng bởi dầu đều chết, trừ khi có sự can thiệp của con
người
Các động vat co vi nude bị dinh dầu cũng bị ảnh hưởng tương tự như với
chim Dầu phủ lên bộ lông của rái cá lâm giảm khả năng trao đổi chất và làm giảm thân nhiệt Khi an phải dầu, động vật sẽ bị chứng mắt nước và giảm khả năng tiêu
hỏa
Do dầu nỗi trên mặt nước lam anh sáng giảm khi xuyên vào trong nước, nó
hạn chế sự quang hợp của các thực vật thủy sinh vả các sinh vật phủ du Điều này
lam giảm lượng cá thể của hệ động vật cả ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn trong hệ
sinh thái Nước thải chứa đầu có thể làm hỏng toản bộ dây chuyển thực phẩm
trong khu vực
Tăng mối hiểm họa khi sử dụng các thủy vực tự nhiên làm nguồn cưng cấp
nước uống Làm hủy hoại các loại thủy sản hoặc lâm cho nỏ bị nhiễm bẩn gây hậu
quả không an toàn khi dùng lảm thức ăn cho người
1.1.1.3 Đối với kinh tế, xã hội và con người
Tén kém tiền bạc để làm sạch môi trường bị ô nhiễm
Ngoài những thiệt hại trực tiếp về tải sản ra còn có các ảnh hưởng mang tinh chất lâu dài như các cảnh quan du lịch, các vùng nuôi trồng, đánh bắt thủy hải
sản Gây trở ngại cho vận tải đường nước
Dầu có ảnh hưởng trực tiếp đến người thông qua tiếp xúc trực tiếp hoặc hit thở hơi dầu gây buồn nôn, nhức đầu, các vấn đề về da Ngoài ra chúng còn gây ra
1 số bệnh như ung thư, bệnh phổi, gián đoạn hormon
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_ -10-
Trang 12Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế cho người dân Sự suy giảm sản lượng cá
đảnh bắt, hơn nữa cá đánh bắt lên mang bản ở chợ, người tiêu dùng không dảm an
vi tôm cá có mùi xăng dầu nên người dân đành gác ngư cụ Suy giảm năng suất
của ngành nuôi chồng thủy hải sản
Gây nguy hiểm cho người bơi và làm giảm giá trị của những thủy vực đành
cho các mục đích giải trí
1.1.2 Các quá trình biến đỗi dầu thông trong nước
Khi nước thải cỏ chứa dầu tràn ra sông ngỏi, dầu nhanh chóng lan tỏa trên
mặt nước Các thảnh phần của dầu sẽ kết hợp với các thành phần cỏ trong nước,
cùng với các điều kiện về sóng, gió, dòng chảy sẽ trải qua các quá trình biến đối như sau:
a, Quá trình lan toá
Dầu thông lả chất lỏng có độ hỏa tan rất thấp trong nước Do đỏ, khi khối dầu rơi vào nước sẽ xảy ra hiện tượng chảy lan trên bề mặt nước Phân phối dầu tràn trên mặt nước điễn ra dưới ảnh hưởng của lực hấp đần Nó được kiểm soát bằng
độ nhớt vả sức căng bề mặt nước
Trong điều kiện tĩnh, một tấn dầu có thể lan phủ kin 12km mặt nước, một
giọt dầu (nửa gam) tạo ra một mảng dầu 20m” với độ dày 0,001 mm có khả năng,
lảm bẵn 1 tấn nước Quá trình lan toả diễn ra như sau: dầu lan từ nguồn ra phía cỏ
bề mặt lớn nhất, sau đó thi tiếp tục lan chảy vô hướng Khi tạo thành màng đủ
mỏng, mảng sẽ bị vỡ dần ra thành những mảng có diện tích nhỏ hơn và trên bề
mặt dầu xuất hiện các vệt không có dầu Do các quả trình bốc hơi, hỏa tan mả mật
độ, độ nhớt tăng, sức căng bề mặt giảm dần cho đến khi độ dảy của lớp dầu đạt
cực tiểu thì quả trình chảy lan chấm dứt
Trường hợp không có các yếu tổ nhiễu thi dầu lan toả thành một vòng tròn, bao phủ một diện tích tối đa
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_ -11-
Trang 13Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Trong thực tế thì quả trình chảy lan trên nước chịu tác động lớn bởi các yếu tố
song va gid
b, Qua trinh bay hoi
Song song với quả trình lan tỏa, dầu sẽ bốc hơi tủy thuộc vào nhiệt độ sôi vả
áp suất riêng phần của hydro vả cacbon trong dầu cũng như các điều kiện bên ngoài: nhiệt độ, sóng, tốc độ giỏ và diện tích tiếp xúc giữa dầu với không khí Các hydro va cacbon cỏ nhiệt độ sôi cảng thấp thì có tốc độ bay hơi cảng cao Ở điều kiện bình thường thì các thành phần của dầu với nhiệt độ sôi thấp hơn 200°C sẽ bay hơi trong vòng 24 giờ Các sản phẩm nhẹ như tỉnh dầu thông có thể bay hơi
hết trong vài giờ Các loại đầu thô nhẹ bay hơi khoảng 40%, còn dầu thô nặng
hoặc dầu nặng thi it bay hơi, thậm chi không bay hơi Tốc độ bay hơi giảm dần theo thời gian, làm giảm khối lượng dầu, giảm khả năng bốc cháy và tính độc hại, đồng thời quá trình bay hơi cũng làm tăng độ nhớt và tỉ trọng của phần dầu còn lại, làm cho tốc độ lan toả giảm
¢, Qua trinh khuếch tán
Đây là quả trình xảy ra sự xảo trộn giữa nước và dầu Các vệt dầu chịu tác
động của sóng, gió, dòng chảy tạo thành các hạt dầu có kích thước khác nhau,
trong đỏ cỏ các hạt đủ nhỏ và đủ bền có thể trộn tương đối bền vào khối nước
Điều này làm điện tích bề mặt hạt dầu tăng lên, kích thích sự lắng đọng dầu xuống đây hoặc giúp cho khả năng tiếp xúc của hạt dầu với các tác nhân oxi hoá, phân huỷ dầu tăng, thúc đẩy quả trinh phân huỷ dầu Hiện tượng trên thường xảy ra ở những nơi sóng vỡ và phụ thuộc vào bản chất dầu, độ dày lớp dầu cũng như tình trạng nước Tại điều kiện thường các hạt dầu nhẹ có độ nhớt nhỏ cỏ thể phân tán
hết trong một vải ngảy, trong khi đỏ các loại cỏ độ nhớt lớn hoặc loại nhũ tương
dầu nước ít bị phân tân
d, Quá trình hoà tan
Sự hoả tan của dầu trong nước chỉ giới hạn ở những thành phần nhẹ Tốc độ
hoả tan phụ thuộc vào thành phan dầu, mức độ lan truyền, nhiệt độ cũng như khả
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_
Trang 14-12-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
năng khuếch tán dầu Tuy nhiên trong mọi trường hợp, hảm lượng dầu hòa tan trong nước luôn không vượt quả 1 phần triệu tức 1 mg/L
Quá trình hoà tan cũng làm tăng khả năng phân huỷ sinh học của đầu Song
đây chính là yếu tố làm tăng tính độc của dầu đối với nước, gây mủi, đầu độc hệ
sinh thải động thực vật trong nước, đặc biệt đối với động vật, dầu thám trực tiếp
và từ từ vào cơ thể sinh vật dẫn đến sự suy giảm chất lượng thực phẩm
e, Quá trình nhũ tương hoá
Đây là quá trình tạo thành các hạt keo giữa dầu và nước hoặc nước và dầu
* Keo dầu nước: lả hạt keo có vỏ là đầu, nhân là nước; lả các hạt dầu ngậm nước làm tăng thể tích khối dầu 3 - 4 lần Các hạt khá bền, khỏ vỡ ra đẻ tách lại
nước Loại keo đỏ có độ nhớt rat lớn, khả năng bảm dinh cao, gây cản trở cho
công tác thu gom, khó làm sạch bờ nước
* Keo nước dầu: hạt keo có vỏ là nước, nhân là dầu, được tạo ra do các hạt
dầu có độ nhớt cao dưới tác động lâu của sỏng nước, nhất là các loại sỏng vỡ Loại keo này kém bền vững hơn và dễ tách nước hơn Nhũ tương hoa phụ thuộc vào thành phần dầu và chế độ hỗn loạn của nước nước Giỏ cấp 3, 4 sau 1- 2 giờ tạo ra khả nhiều các hạt nhũ tương dầu nước Dầu cỏ độ nhớt cao thi dễ tạo ra nhũ tương dầu nước Các nhũ tương ổn định nhất chứa từ 30% đến 80% nước Nhũ
tương hoá làm giảm tốc độ phân hủy và phong hoá dầu Nỏ cũng làm tăng khối
lượng chất ô nhiễm và làm tăng số việc phải làm để phỏng chống ô nhiễm
f, Quá trình lắng kết
Do tỷ trọng nhỏ hơn 1 nên dầu thường nỗi lên mặt nước ma không tự chìm
xuống đáy Các loại nhũ tương sau khi hấp thụ các vật chất hoặc cơ thể sinh vật có
thể trở nên nặng hơn nước rồi chìm dần Cũng có một số hạt lơ lửng, hấp thụ tiếp các hạt phân tản rồi chìm dần lắng đọng xuống đáy Trong đó cũng xảy ra quả trình đỏng vỏn tức là quả trình tích tụ nhiều hạt nhỏ thành mảng lớn
Quá trình lắng đọng làm giảm hàm lượng dầu có trong nước, làm nước tăng
DO nhanh hơn Nhưng nỏ sẽ làm hại hệ sinh thái đáy Hơn nữa, sau lắng đọng,
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_ -13-
Trang 15Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
dầu vẫn cỏ thể lại nỗi lên mặt nước do tác động của các yếu tố đáy, gây ra ô nhiễm
lâu dài cho vùng nước
Nhiều nghiên cứu thực nghiệm cho thấy tỷ lệ phân hủy của dầu bị lắng dưới
nước giảm, Các quá trình oxy hóa xảy ra trong điều kiện ky khi trong môi trường
day nước dầu tích lũy bên trong các trầm tích dưới đáy nước cỏ thể được lưu giữ
cho nhiều tháng vả thậm chí cả năm
ø, Quá trình oxy hoá
Noi chung, các hydrocacbon trong dầu khá bền vững với oxy Nhưng trong
thực tế dầu tổn tại trong nước hoặc không khí vẫn bị oxi hoá một phần rất nhỏ
(khoáng 1% khối lượng) Các quả trình nảy xảy ra do oxy, ánh sảng mặt trời (tia
cực tìm của phổ năng lượng mặt trời) và được xúc tác bằng một số nguyên tố (vỉ
dy, vanadi) va ức chế (chậm lại) của các hợp chất lưu huỳnh tạo thành các rồi
thành hydroperoxides vả các sản phẩm khác như: axit, andehit, xeton, peroxit,
superoxit, phenol, axit cacboxylic thudng có tinh hoa tan trong nước Các phản
ứng của photooxidation, photolysis bắt đầu polyme vả phân hủy của các phân tử
phức tạp nhất trong thành phần dầu Điều này làm tăng độ nhớt của dầu và thúc
đây sự hình thành của các uẫn dầu rắn
h, Quá trình phân huỷ sinh học
Cỏ nhiều chủng thủy vi sinh vật khác nhau cỏ khả năng tiêu thụ một doan nao
đỏ Mỗi loại vi sinh chỉ có khả năng phân hủy một nhóm hydrocacbon cụ thể nảo
đó Tuy nhiên, trong nước sông có rất nhiều chủng vi khuẩn Do đó, rất ít loại hydrocacbon cỏ thể chống lại sự phân huỷ nảy Các vi sinh vật có thể phân huỷ
0,03 - 0,5 g dawngay dém trên mỗi mét vuông Khi dầu rơi xuống nước, chủng vi
sinh vật hoạt động mạnh Quá trình khuếch tán xảy ra tốt thì quả trình ăn dầu cũng, xây ra mạnh Điều kiện các vi sinh ãn đầu có thể phát triển được là phải có oxy
Do đó, ở trên mặt nước dầu dé bi phân huỷ vi sinh, còn khi chim xuống đảy thì
khó bị phân hủy theo kiểu nảy
Khả năng phân hủy sinh học phụ thuộc vào các yếu tố
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_
Trang 16-14-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
+ Thành phần của dầu: thành phần dầu ảnh hưởng mạnh đến hoạt động của vi sinh Các vi sinh ăn dầu hoạt động mạnh nhất lả những yi sinh tiêu thụ được phân đoạn có nhiệt độ sôi từ 40 ~ 200%
+ Diện tích dầu trải trên mặt nước: diện tích cảng rộng khả năng dầu bị phân
hủy vi sinh cảng mạnh
+ Nhiệt độ môi trường: nhiệt độ càng cao quá trình phân hủy càng nhanh
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THÁI CÔNG NGHIỆP
Tất cả các phương pháp xứ lý nước thải có thể chia ra làm hai nhóm: nhom
các phương pháp phục hồi vả nhóm các phương pháp phân hủy Đa số các phương, pháp hóa lý được dùng để thu hồi các chất quí trong nước thải và thuộc nhóm các
phương pháp phục hồi Còn các phương pháp hóa học và sinh học thuộc nhóm các phương pháp phân hủy Gọi là phân hủy vi các chất bẩn trong nước thải sẽ bị phần hủy chủ yếu theo các phản ứng oxi hỏa vả một it theo các phản ứng khử Các sản
phẩm tạo thành sau khi phân hủy sẽ được loại khỏi nước thải ở dạng khi, cặn lắng,
hoặc còn lại trong nước nhưng không độc
Những phương pháp phục hồi vả cả phương pháp hỏa học thường chỉ dùng để
xử lý các loại nước thải đậm đặc riêng biệt, còn đối với các loại nước loãng với số lượng nhiều thì dùng các phương pháp đó không thích hợp
Nước thải công nghiệp sau khi xử lý bằng phương pháp sinh hỏa có thể xã ra
nguồn sông hỗ nếu bảo đảm được các tiêu chuẩn vệ sinh và nuôi cá Nhiều khi có thể dùng lại được trong các dây chuyền sản xuất
1.2.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp nảy dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là tạp chất cơ
học) trong nước Các tạp chất này cỏ thể ở dạng vô cơ hay hữu cơ
Các phương pháp cơ học thường dùng là: lọc qua lưới, lắng, xielon thủy lực,
lọc qua lớp vật liệu cát và quay li tâm
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_
Trang 17-15-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Trang 18-16-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Déng veo Đông ra với
Hinh 6: Lưới chắn rác cỏ máy nghiền:
1, động cơ; 2, máy nghiền; 3, hạt rắn lớn; 4, hạt rắn nhỏ
Trang 19-17-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
e)
Hình 9: Bề lắng theo phương bản kính
1 thân bể; 2,rãnh góp nước trong; 3, bộ phận phân phối nước thải; 4,buồng
giữ điều kiện tĩnh cho bẻ lắng: 5, cảo bã
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 20-18-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
+ t+ b
Bun lang
Hình 10: Lắng dạng tắm nghiêng
1,thanh thiét bj; 2tắm nghiêng; 3,gom cặn
Sàn công tác Bộ truyền độngVành chăn bọt nổi
Trang 21-19-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
1.2.2 Phương pháp hóa học và lý học
Phương pháp nảy dủng để thu hồi các chất qui hoặc để khử các chất độc hoặc
các chất cỏ ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hoa sau nảy
Các phương pháp lý học và hóa học thường dùng là: oxy hóa, trung hỏa, keo tụ
(đông tụ), tuyển nổi, đializ - mảng bán thấm Thông thường đi đôi với trung hỏa
cỏ kẻm theo quả trình keo tụ và nhiều hiện tượng vật lý khác
Cận lắng
Hình 12: Sơ đồ thiết bị làm sạch nước thải bằng đông tụ
1, bể chứa chuẩn bị dung dịch; 2,thiết bị định lượng; 3,bể khuấy trộn; 4,bể tạo
bông; 5,bé Ling trong
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 22-20-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Hình 14: Hệ thống tuyển nỗi bằng không khí hòa tan có tuần hoan
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 23-21-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Máng thu bọt nổi,
Nước Ì,_.— ~ «e-erxrerrrrrrrrThit, bị vớthọt, \ Molor truyền động
Van điều áp ' Máng thu cạn ‹ ‘Thiet bj gat can
Hình 15: Sơ đồ hệ thống tuyển nỗi
1.2.3 Phương pháp sinh hóa
Phương pháp nay thường đề loại các chất phân tán nhỏ, keo vả hỏa tan hữu cơ
(đôi khi cä võ cơ) khỏi nước thải Phương pháp nảy dựa vảo khả năng sống của vi
sinh vật Chúng sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh
dưỡng như carbon, nitơ, phốt pho, kaÌi
Trong quả trinh dinh dưỡng các vi sinh vật sẽ nhận các chất để xây dựng tế bảo và sinh năng lượng nên sinh khối của nỏ tăng lên
Trang 24
-22-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
PHÀN 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THÁI NHÀ MÁY SẢN XUẤT
NHỰA THÔNG
2.1 Công nghệ và hệ thống chế biến nhựa thông
Nhựa thông (pine resine) là nguyên liệu qua chế biến tạo ra hai sản phẩm lả
Colophan (rosin) va tinh dau théng (turpentine oil) Tuy theo dc tinh khac nhau
của nguyên liệu nhựa thông về chủng loài giống cũng như về khí hậu va tho
nhưỡng „ sau khi chế biển có thể thu được khoảng 68 + 70% Colophan va 13 +
20% tỉnh dầu thông
2.1.1 Giới thiệu công nghệ sản xuất
2 1.1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất colophan và tinh dầu thông
pes cihin gp eseenaecer ait Lắng sơ bộ ' + T
ˆ Khuây rửa L - ®| Phân ly tạp chất
Trang 25-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
2.1.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Nguyên liệu nhựa thông: thành phần chỉnh là chất nhựa, nước và tạp chất rắn, trong đỏ tuỳ theo phương thức, tập quản khai thác và bảo quản nguyên liệu
mà tỷ lệ tạp chất rắn từ 1 + 5%, con lai la tỷ lệ chất nhựa và nước phụ thuộc vào chủng loải giống thöng khác nhau
Công đoạn định lượng và nạp liệu: nguyên liệu từ bề chứa tập trung qua van xả đáy nạp vào bộ phận gảu liệu và định lượng theo mẻ trước khi nạp vào thiết bị hoá
lỏng
Công đoạn hoá lỏng: Chức năng của công đoạn hoá lỏng làm nóng chảy thành
phần chất nhựa để phả vỡ liên kết giữa chúng với các thảnh phần khác như nước
và tạp chất rắn nhằm phân ly sơ bộ để loại bỏ tạp chất thô và nước Nguyên lý làm
việc của quá trình hoá lỏng nhựa thông nhờ quá trình gia nhiệt và khuấy trộn Quá
trình khấy trộn vả gia nhiệt trực tiếp bằng hơi quả nhiệt là động lực của quá trinh phân ly tạp chất rắn Thiết bị hoá lỏng lảm việc gián đoạn theo mẻ vả đỉnh kỳ từ 3
~ 4 mẻ cỏ thể thảo xả tạp chất rắn đã được phân ly với dịch nhựa bằng bộ phân
mặt sàng Dịch nhựa sau mỗi mẻ đã được phân ly được chuyển tiếp đến công đoạn
lắng sơ bộ Chế độ hoá lỏng với nhiệt độ 80C, thời gian hoá lỏng 50 - 60 phủt/mỶ, hiệu suất hoá lỏng dat 100%
Trang 26-24-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Công đoạn lắng sơ bộ: dịch nhựa sau khi hoá lỏng được xả xuống bể chứa trung
gian để thực hiện quả trình lắng sơ bộ và định lượng được tương đối chuẩn xác khối lượng dịch nhựa chuẩn bị cấp cho quá trình rửa làm sạch tiếp theo
Công đoạn khuấy rửa: từ bể chứa trung gian dịch nhựa được bơm cấp vào thiết bị khuấy rửa Nguyên lý của công đoạn khuấy rửa là bổ sung thêm nước vả chất xúc tác trợ lắng vào thành phan dich nhựa và tiến hành qúa trình gia nhiệt gián tiếp bằng hoi qua nhiệt trong điều kiện khuấy trộn với nhiệt độ hỗn hợp đạt mức 90% Qúa trình khuấy rửa là động lực để phá vỡ liên kết giữa thành phần chất
nhựa với các thảnh phần tạp chất tỉnh, với sự tham gia của nước nhằm tach tap
chất tỉnh theo pha nước nhờ quả trình lắng Quy trình thực hiện của công đoạn
khuấy rửa gồm giai đoạn một gia nhiệt và khuấy trộn, giai đoạn hai tiến hành lắng
để phân ly nước vả tạp chất tỉnh Chu kỳ khuấy rửa, lắng và phân ly thường được thực hiện với thời gian là 1h30 phút Chu kỳ khuấy rửa được lập lại lần hai và kết thúc quá trình sau khi nhiệt độ đạt mức 90°C, hỗn hợp dịch nhựa và nước được chuyển sang công đoạn lắng chính
Hinh 18: Hệ thồng khấy rửa, lọc thỏ
Công đoạn lắng: hỗn hợp dịch nhựa và nước được đi qua thiết bị lọc thô trước khi nạp vào thiết bị lắng chính Nguyên lý chuyển dịch nhờ động lực bơm chân không,
Trong đây chuyền chế biến được bố trí hai thiết bị lắng lắp song song làm việc
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 27-25-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
độc lập nhằm kéo dài thời gian lắng ma vin đảm bảo năng suất của dây chuyên
Thời gian lắng chính lần 2 khoảng 1h30), sau quá trình lắng tạp chất và nước được
xã qua van đáy của bộ phận phân ly và được kiểm tra qua kinh thăm để kiểm soát
khả năng phân ly
Hình 19: Hệ thống lắng vả lọc tĩnh Công đoạn chế biển chính: từ thiết bị lắng sau khi phân ly, dịch nhựa được
chuyển sang thiết bị chưng cất chân không nhờ động lực của bơm chân không
đồng thời đi qua thiết bị lọc tỉnh để đạt được chất lượng dịch có độ tỉnh khiết cao Chế độ chưng cất với quả trình gia nhiệt gián tiếp bằng hơi quả nhiệt , nhiệt độ
ban đầu của dich tir 80°C đến khi kết thúc quả trình đặt nhiệt độ 160C, với áp
suất làm việc giảm từ 0 + 700mmHg; Thời gian chưng cất 1h35 + 1h45' Qua trình hoá lỏng nhờ hai thiết bị ngưng tụ nối tiếp phân đoạn bằng hai chất tải nhiệt
có chế độ nhiệt khác nhau có thể gia tăng tốc độ giảm áp và tăng hiệu suất hoả lỏng Hỗn hợp lỏng sau ngưng tụ được đưa về thiết bị phân ly để tách nước vả
dầu Sản phẩm Colophan được thảo theo mẻ tại đáy thiết bị chưng cất
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 28-26-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Trang 29-27-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
2.2 Thành phần cấu tạo và tính chất hóa học của nhựa thông
2.2.1 Tính chất của nhựa thông
Nguyên liệu đưa vào nhà máy chế biến là nhựa thông trích ở các cây từ rừng
về Sản phẩm thu được qua chế biến là tỉnh dầu thông vả colophan thông
Colophan Hinh 22: Colophan
Nhựa thông lả một chất dinh nhớt, không linh động, co mau tring, tring nâu
hoặc trắng xảm
Xét theo thành phần hỏa học, nhựa thông là một dung dịch rắn của các axit
nhựa hỏa tan trong một hỗn hợp các teepan(tinh dầu thông) Ngoải hai thành phần chỉnh này trong nhựa thông còn chứa một số tạp chất khác như lả lá kim, vỏ cây,
xác côn trùng, đất cát, nước
Nhựa khi mới trích chảy từ các ống nhựa ra hàm lượng tính dầu thông có thể
đạt tới 36% và các axit nhựa được hỏa tan hoàn toản trong tỉnh dầu Trong không
khí các técpen bị bay hơi nhanh chỏng, các axit nhựa bị tách ra ở dạng tinh thé do
đỏ nhựa thông trở nên quánh như dang mật ong thành đường Sau 3-7 ngày kẻ từ
lúc trích nhựa, hàm lượng tính dầu giảm xuống chỉ còn 18-21%
Bình thường nhựa thông đưa vảo chế biến cỏ thành phần như sau
Trang 30-28-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Hình 23: Khai thác nhựa thông
Nhựa nếu chưa đem chế biến ngay phải bảo quản trong bể chứa có nắp kín và
có mái che mưa nắng tránh làm tổn thất(bay hơi) tính dầu So với nhựa lúc mới
khai thác, nhựa để trong không khí cảng lâu và đã bị oxy hóa sẽ nhạy cảm với sự
dun nóng hơn nên gây khó khăn cho quả trình chế biến Vì vậy, nhựa cũ cần chế
biến trước, nhựa mới chế biển sau
không linh động, có màu trằng
hơi vàng hoặc hơi nâu, đặc trưng của rừng thông
cỏ mùi
2 Ham lượng các chất nhựa,
cơ học không lớn hơn
Trang 31Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
PHƯƠNG PHÁP THỬ
s* Xác định hàm lượng tinh dầu
a) Dung cy va hoa chat
- bình cầu đáy tròn, dung tích 250 ml;
Ế ống làm lạnh, ruột thẳng, dài 60 em;
- dung dich Ca Cl, bao hảo ( 50 g CaCl; khô, hoa tan trong 100 ml nuée
hoặc nước vôi trong)
Chủ thích : có thể dùng bộ cất tính dầu
b) Cách xác định
Cân khoảng 50 nhựa thông + 0,01 g trực tiếp từ lọ đựng mẫu vào bình cầu Đỗ
tiếp vảo bình cầu 100 ml dung dịch CaCl; bão hoả, va tiến hành chưng cất Điều
chỉnh tốc độ chưng sao cho mỗi giây cất được 2 — 4 giọt Quan sát lượng tinh dầu
trong ống đong đến khi thấy lượng tỉnh dầu trong ống đong không tăng lên sau 30
phút là được Để tỉnh dầu thu được nguội về nhiệt độ phỏng, ghi thể tích tỉnh dầu
0,86 - tỷ trọng của tính dầu thông;
V - thể tich tinh dau thu duge (ml)
G- khối lugng mau phan tich ( g);
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009 _
Trang 32-30-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
s* Xác định hàm lượng nước
a) Dụng cụ và hoá chất
Bộ tách nước gồm:
~ bình cầu đảy tròn dung tích 500 ml;
~ ống thu nước trên có khắc vạch;
Thí nghiệm kết thúc khi lượng nước trong ống thu ngừng tăng sau 30phút Để
nước thu được nguội về nhiệt độ phỏng, ghí thể tích
e) Tỉnh kết quả
Hảm lượng nước thu được tính bằng % ( X; ) theo công thức
%= V.100 6
trong đó :
V- thé tích nước thu được trong ống ( m])
G- khối lượng mẫu phân tích ( g );
s# Xác định hàm lượng tap chất cơ học
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009
Trang 33-31-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
- Cân khoảng 10 g mẫu chính xác đến 0,0002 g, cho vảo cốc đốt 100 ml và
thêm vào đỏ 50 g hỗn hợp ( toluen và cồn tỷ lệ 1 : 1), dùng đũa thuỷ tỉnh khuấy
tan hoàn toàn, sau đó đồ dung dịch vào phu lọc đã biết khối lượng, tiến hành lọc
chân không Chủ ÿ khi đã đổ hết dung dịch phải tráng cốc đốt và que khuấy 2 lần bằng cồn etylie, mỗi lần 10 ml để đảm bảo chuyển hết dung địch mẫu từ cốc đốt sang phểu lọc có chứa tạp chất ở nhiệt độ 105 + 5` tơi khối lượng không đổi
c) Tinh két qua
Ham lugng tap chất cơ học được tnhs bằng % (Ä; ) theo công thức
G1100 y=
Là thành phần chủ yếu của nhựa thông ở điều kiện bình thường tồn tại ở trạng
thai rin, gion, mảu vàng nhạt hay vàng nâu, nóng chảy ở 60” C cỏ mảu nâu đen,
thành phần chủ yếu lả axit Abietie (C¡sH„COOR), là một vị thuốc đông y cỏ vị
ngọt đẳng, tính ôn, không độc, có tác dụng khu phong, diệt khuẩn Trong công
nghiệp Ete hoá colophan làm xả phỏng; làm chất kết dinh để sản xuất giấy viết không bị nhoẻ mực, làm gôm kẹo cao su vả rất nhiều ứng dụng khác Nhựa thông,
và các dẫn xuất của nó được sử dụng trong định cỡ giấy vả các tông, như chất nhũ
hoá trong sản xuất cao su tổng hợp, thun, nhựa, đa nhân tạo, xả phỏng, sơn đầu,
sơn, các loại ma tít cách điện và hản kim loại Trong công nghiệp, nhựa thỏng lả
tiền thân của dòng được sử dụng trong hản Các loại hản chỉ thiếc nhựa thông
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB 2009
Trang 34-32-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
hoa ( % ) không lớn hơn
Trang 35-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Phương pháp xác định các chỉ số
$#Xác định nhiệt độc hảy mềm ( phương pháp mao quản )
a, Dụng cụ và hoá chất
-Binh cầu 3 cỗ loại S00 ml;
-Nhiét ké 100°C c6 chia vach téi 0,5°C;
-Ông mao quản ó 1,5 mm, kin 1 đầu đài 12 -15 cm
-Gia đỡ thi nghiệm;
~Glyxerin, làm chất tải nhiệt
b, Tiến hành thử
Colophan được nghiền nhỏ thành bột mịn đưa vào ống mao quản một lượng
có chiều cao 1 em Để các hạt colophan thông không dinh vào thành ống, dùng tay
búng nhẹ dưới đáy ống sao cho phần mẫu trong hai ống mao quản va bầu thuỷ ngân của nhiệt kế phải nằm trên củng một mặt phẳng ngang Điều chỉnh tốc độ gia
nhiệt sao cho nhiệt độ tăng từ
40° C tới 50” C, thời gian 50 giây
a, Dung cy va hoa chat:
-Bình tam giác có nút, dung tích 250 ml;
-Ong dong 50 ml;
-Ông đong chuẩn độ;
~Toluen tinh khiết,
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB 2009
Trang 36-34-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
~Cồn etylic trung tính;
~Thuốc thử phenolphtalein trong cồn trung tính 1 %;
-Dung dich KOH trong cồn trung tỉnh nồng độ 0,5N
b, Tiến hành thử:
Cân 2 g mẫu chỉnh xác đến 0,0001 g cho vào bình tam giác, thêm vào đó 50
ml hỗn hợp ( toluen + cồn trung tính, tỷ lệ 1 : 1) Lắc mạnh cho tan hết ( nếu khó tan có thể đặt vào nước ấm 60” và lắc đều cho đến tan hoàn toản), thêm vảo 2 -3 giọt phenolphtalein vả chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,5 N cho đến khi xuất hiện
màu hồng nhạt tồn tại trong 30 giây là được
V - lượng KOH 0,5 N đã dùng dể chuẩn độ ( mÙ);
G~ khối lượng mẫu phân tích (g )`
28,05 : lượng KOH ( mg ) chứa trong 1 ml dung dich KOH 0,5N;
$* Xác định hàm lượng chất không xả phỏng hoá
a, Dụng cụ và hoá chất
-Binh tam giac 100 ml;
-Ong lam lanh rugt thing dai 30 cm;
-Bếo cách thuỷ;
-Phễu chiết dung tích 500 ml;
-Binh cau day tron 250 ml;
-Bộ cất cồn;
-Ong dong 50 ml;
-KOH dung dịch trong cồn trung tỉnh nồng độ 2 N;
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_
Trang 37-35-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
-Ete dầu hoả tỉnh khiết
b, Tiến hành
Cân 5 g chính xác đến 00001 g cho vảo bình tam giác 100 ml, đổ vào đó 25
ml KOH 2N Lắp ống lảm lạnh vả đun sôi hồi lưu trên bếp cách thuỷ 30 phút Sau
đỏ qua ống làm lạnh đồ thêm 20 mÌ nước cất và tiếp tục đun nóng 15 phút Để
nguội hỗn hợp và chuyển toàn bộ khối chất sang phễu chiết sạch, khô có nút kin Tráng bình tam giác bằng cồn etyic 50 % hai lần, mỗi lần 10 ml Sau đó đỗ vào phêu chiết thêm 250 ml ete dầu hoả Lắc đều hỗn hợp trong 3 phút, để yên cho
tách lớp Lớp trên là lớp không xà phỏng hoá trong ete dầu hoả, cỏn lớp dưới là
lớp dung dịch các chất nhựa trong kiềm Tách bỏ lớp dưới và rửa dung dịch còn lại bằng cồn etylie 50%, mỗi lần 50 ml Đổ phần đã được rửa vảo bình cầu sạch đã biết sẵn trọng lượng Lắp bộ cất cồn và chưng tách ete Chất còn lại trong bình
đem sây ở nhiệt độ 100 + 5” C tới khối lượng không đổi
G Khối lượng các chất không xả phòng hoả ( g);
G: khối lượng mẫu dùng đề phân tích ( g);
a, Dung cu
Chén nung dung tich 50 ml;
Binh hut am;
Lo nung 700 - 800°C
b, Tiến hành thử
Cân 2 g mẫu chỉnh xác tới 0,0002 g, bỏ vảo chén nung sạch, khô đã biết sẵn
trọng lượng Đặt chén trên ngọn lửa thường tới khi tách hoản toàn chất đễ bay hơi
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB 2009
Trang 38-36-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Để chảy colophan thông, tro còn lại trong chén đem nung ở 700 -800°C tới trọng
lượng không đổi Trước mỗi lần cân, mẫu được làm nguội trong bình hút âm
Gì : khối lượng tro trong chén thu được sau khi nung ( g );
G : khối lượng mẫu phân tích ( g)
2.2.3.Thành phần hóa học của Colophan
Thành phần hóa học của colophan bao gồm: 87+90% lả hỗn hợp của axit
Diterpene hay còn gọi là axit nhựa, 10% là các chất trung tỉnh và 3-:5% là các axit béo Công thức phân tử của colophan có dạng C,,H„2COOH
Về công thức cấu tạo: Axit Diterpene lả các đồng phân của axit abietic (cỏ 7
đồng phan) va d-Pimaric (co 3 đồng phân) Các đồng phân nảy được tạo nên do sự
phân bố cặp liên kết đôi trong cấu trúc vỏng tạo nên, các đồng phân của hai axit
được đưa ra ở hình:
Các đồng phân của axit abietie và pimanie:
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB2009_
Trang 39-37-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Trang 40-Nghiên cứu tái chế nhựa phế thải nhà máy chế biến nhựa thông
Có sự khác biệt giữa hai cấu trúc axit, đồng phân dạng Abietic kém bền hon
đồng phân dạng d-Pimaric Để tăng độ bền của axit nhựa (resin axit) có thể bằng,
cách đehydro hỏa nhựa có chất xúc tác
Phần kị nước (3 vòng liên kết) của phân tử và nhóm cacboxyl cỏ vai trỏ quan
trọng trong gia keo nhựa thông Phần kị nước định hướng đúng sẽ có tác dụng
chống thấm nước Phần hao nước là nhóm cacboxyl là một axit rất yếu chuyển
thành xà phòng tan trong nước khi tham gia phản ứng với xút (NaOH), trong khi
muối với kiềm thô và kim loại nặng không tan trong nước Kim loại đa hóa trị như AI” hoặc Ca?” thường không dễ dàng tạo thành như muối nhựa đơn hóa trị (mono-risinates) do khối lượng phân tử lớn vả sự cản trở vị trí của nhỏm
cacboxyl
2.2.4 Tính chất vật ly của tinh dầu thông
Tỉnh dầu thông cỏ tỉnh chất dược lý quý bảu, thành phần là hỗn hợp
cacbuahydro monotecpen công thức hoá học chung lả CạsHs Nó bao gồm các
tecpen, cht: yéu la cac monoterpenes alpha-pinen va beta-pinen thường được dùng,
để sản xuất được phẩm như dầu gió, thuốc ho tecpin-hydrat, chế thuốc long não,
hoá mỹ phẩm như nước hoa ; Là dung môi hoa tan nhiều chất trong sản xuất công nghiệp
Học viên: Vũ Anh lớp CH QTTB 2009 -39-