TỔNG QUAN vể TÍNH CHÂT HOÁ học, vật lý của THAN HOẠT TÍNH

Năm 1872 với sự ngiên cứu của các tác giả Haworth và Lamb, hai ông đã đưa ra loại than hoạt tính sử dụng nguyên liệu đầu là khí tự nhiên được sản xuất nhiều ở New Cumberlan, West Virgini

PHẨN I

GIỚI THIỆU LỊCH sử PHÁT TRIEN CỦA THAN HOẠT TÍNH I- / GIỚI THIỆU CHUNG.

Than hoạt tính được loài người sử dụng và sản xuất Vào thế kỷ thứ 3 người Trung Hoa dã sản xuất ra mực tàu chất lượng cao Trong thành phần của mực này có muội than được sản xuất bằng cách đốt cháy dầu mỡ dưới bát sành

úp ngược Trải qua nhiều thế kỷ với nhu cầu sử dụng cao Vào năm 1870 than hoạt tính đã có mặt trên thị trường thương mại, với nhu cầu về sử dụng nó có tên gọi chung là “bồ hóng” nguyên liệu đầu để sản xuất là dầu mỡ nhựa tinh chế [245-2] Năm 1872 với sự ngiên cứu của các tác giả Haworth và Lamb, hai ông

đã đưa ra loại than hoạt tính sử dụng nguyên liệu đầu là khí tự nhiên được sản xuất nhiều ở New Cumberlan, West Virginia(Mỹ) Năm 1892 ở Mỹ đã sảnm xuất ra loại than hoạt tính gọi là than máng Do sáng chế của tác giả John MacNatte Năm 1916 Braun và Ưlinger đã đưa ra phương pháp nhiệt phân để sản

xuất than hoạt tính Năm 1943 ở bang Texas than hoạt tĩnh được sản xuất bằng phương pháp lò (lò khí, lò lỏng) với tổ chức quy mô công nghiệp lớn hơn hiện đại hon Cho đế naycác phương pháp sản xuất trên được áp dụng rộng rãi và sản xuất ra nhiều loại than khác nhau đáp ứng nhu cầu sử dụng cho các nghành công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp cao su nói riêng Than hoạt tĩnh được sản xuất với tổng sản lượng lớn nhất và quy mô công nghiệp lón nhất ở nước Mỹ

Sau đó đến các nước phương tây Các phương pháp sản xuất chủ yếu ở Mỹ dùng

ba phương pháp chính :

l_Phương pháp sản xuất than máng

2_Phương pháp sản xuất nhiệt phân

3_Phương pháp sản xuất lò

Từ những phương pháp trên mà đưa ra rất nhiều loại than khác nhau với các tính chất khác nhau, ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau

Từ đó rút ra khái niệm chung của than hoạt tính :là sản phẩm cháy không

PHẨN II

TỔNG QUAN VỂ TÍNH CHÂT HOÁ HỌC, VẬT LÝ

CỦA THAN HOẠT TÍNH Than hoạt tính được sản xuất và bán trên thị trường; quốc tế rất đa dạng Mỗi loại than đều có công dụng riêng biệt đáp ứng nhu cầu của công nghiệp nói chung, công nghiệp gia công cao su nói riêng Tuy nhiên xét về mặt hoá học và đặc trưng kỹ thuật thì chúng có những đặc điểm chung quyết định đến khả năng tăng cường lực cho cao su Những luận điểm chung đó là [166-1]

*Cấu tạo hoá học

*Mức độ phân tán

*Cấu trúc của than

*Khối lượng riêng của than

Và các đặc trưng khác

I- / NHỮNG ĐẶC TRƯNG VỂ TÍNH CHÂT VẬT LÝ.

1- Kích thước hạt và bề mặt riêng của than hoạt tính[167-l].

Trong quá trình sản xuất do có sự va chạm, khuấy trộn Các hạt than sơ khai thường có cấu trúc khối cầu hoặc gần với khối cầu Các khối cầu nằm bên nhau trong hỗn họp phản ứng lại liên kết với nhau làm tăng kích thước của hạt để

giảm năng lượng tự do bề mặt và tạo thành các chuỗi Những chuỗi thay đổi này không những trong quá trình sản xuất than mà cả trong quá trình gia công giữa than hoạt tính và cao su Có các phương pháp sản xuất than hạot tính khác nhau nên có các laọi than hoạt tính có tính chất khác nhau, hình dạng kích thước hạt khác nhau Nên trước khi đưa vào sử dụng cần xác định được các thông số(kích thước hạt, diện tích riêng bề mặt hạt than.) Vì những thông số này là một trong những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tĩnh chất của cao su tăng cường lực bằng than hoạt tính

Người ta đã dùng hai phương pháp để xác định kích thước hạt than, diện tích riêng bề mặt, đó là :

*Phương pháp kính hiển vi điện tử

*Phương pháp hấp phụ lên bề mặt

Vì các kích thước hạt, diện tích bề mặt của than khác nhau nên giá trị tính toán thường lấy giá trị trunh bình

2

DA

= Phương pháp xác định trực tiếp bằng kính hiển vi điện tử cho ta giá trị đường kính trung bình hạt than với các phương pháp sản xuất than khác nhau:

Ví dụ than máng đường kính hạt trung bình là 100-300A°

Lò lỏng đường kính hạt trung bình là 180-600A°

Lò khí đường kính hạt trung bình 400-800A°

Phương pháp nhiệt phân đường kính hạt trung bình lớn nhất là 1400-4000A° Người ta đã đưa ra được công thức tính đường kính trung bình của hạt than hoạt tính [245-2]

En*d

Dn = -En Trong đó n là số hạt

d là đường kính hạt

Kích thước hạt cũng xác định bằng phương pháp gián tiếp nhờ phương pháp hấp phụ theo BET

2 - Diện tích bề mặt riêng của hạt than hoạt tính:

*Phương pháp tính toán hình học, phương pháp tính tón theo lượng chất lỏng phân tử thấp hoàn toàn trơ hoá học với than hoạt tính nhưng được hấp phụ lên bề mặt của than hoạt tính Theo phương pháp thứ nhất các kích thước hình học của than hoạt tĩnh được xác định bằng kính hiển vi điện tử Nừu chấp nhận các hạt than hoạt tính có dạng khối cầu về bề mắt các hạt than phẳng nhẵn tuyệt đối Diện tích bề mặt hình học riêng Sh được tĩnh theo công thức Sh = 6/p.DA ; [168-1]

Trong đó : p là khối lượng riêng của than hoạt tính

DA đường kính bề mặt trung bình hạt than

En.d3

En.d2 Trong đó n là số hạt, d là đường kính hạt

Diện tích bề mặt riêng được xác định theo phương pháp này gọi là diện tích bề mặt hình học riêng (Sh)

Theo phương pháp thứ hai diện tích bề mặt riêng được xác định theo lượng

chất lỏng phân tử thấp hoàn toàn trơ hoá học với than hoạt tính, nhưng hấp phụ lên bề mặt than hoạt tính Trong số chất lỏng phân tử thấp thường dùng là Nitơ ở nhiệt độ sôi của nó, các dung dịch lốt và Phênol Diện tích riêng bề mặt được tính toán bằng phương pháp này được gọi là diện tích hấp phụ riêng s

Giá trị Sp cho mỗi chất lỏng hấp phụ khác nhau thì khác nhau, vì chất lỏng có phân tử lượng lớn hơn càng kém hấp phụ bao phủ lên vết xước xủa hạt than Để đánh giá mức độ phẳng nhẵn bề mặt các cấu trúc than có thể sử dụng tỷ

số giưa diện tích hấp phụ riêng và diện tích bề mặt hình học riêng Tỷ số này càng lớn bề mặt tiếp xúc giữa hai pha Polyme - chất độn càng nhiều và mức độ tăng cường lực càng cao Ngược lại ở những vết xước khi các mạch đại phân tử quá lớn không che phủ được toàn bộ bề mặt than các chất trong hệ thống lưu hoá, phòng lão Sẽ bị hấp phụ vào đó làm động học cũng như mức độ lưu hoá cao

su bị thay đổi nhiều Tính chất cơ lý và tĩnh năng sử dụng của vật liệu ít được tăng cường

3 - Càu trúc vật lý của than hoạt tính [169-1].

Cấu trúc của than hoạt tính được đánh giá bằng mức độ phát triển cấu trúc bậc nhất của nó Mức độ phát triển cấu trúc chuối phụ thuộc vào phương pháp sản xuất phụ thuộc vào nguyên liệu đầu đưa vào sản xuất than Cấu trúc bậc nhất phất triển mạnh nhất trong than sản xuất bằng phương pháp lò Liên kết hoá học

c - c đảm bảo cho cấu trúc có độ bền cao Số lượng các hạt than sơ khai có cấu trúc dao động từ vài hạt đỗi với than có cấu trúc thấp đến 600 hạt đối với than có cấu trúc cao Trong thời gian bảo quản than hoạt tính các cấu trúc bậc nhất của than tiếp xúc với nhau, liên kết lại với nhau tạo thành liên kết bậc hai của than hoạt tính Mức độ bền vững của cấu trúc bậc hai phụ thuộc vào độ bền liên kết giữa các cấu trúc bậc nhất và dao động trong khoảng độ bền của liên kết Vandecvan đến độ bền liên kết hydro có trong than Cấu trúc bậc hai càng bền vững khi các hạt than có kích thước càng nhỏ, mức độ nhám của bề mặt càng lớn

và hàm lượng các nhóm chứa oxy trên bề mặt than càng cao Cấu trúc bậc hai của than hạot tính bị phá huỷ hết khi hỗn luyện với cao su các cấu trúc này tuy nhiên có thể tái hình thành khi bảo quản thành phẩm, lưu hoá và ngay cả khi sản phẩm đã lưu hoá Cấu trúc của than hoạt tính có thể xác định trực tiếp bằng kính hiển vi điện tử và cố thể đánh giá gián tiếp qua lượng dầu được than hoạt tính hấp phụ (trị số dầu của than) Trị số dầu của than hoạt tính là lượng dầu hay

4

hấp phụ này chính là khoảng không gian giữa các hạt than khi hạt than này nằm sát với hạt kia Nếu cấu trúc của than càng lớn mức độ kết bó chặt chẽ của than giảm lượng dầu cần thiết để trộn miết với than càng nhiều hơn Như vậy trị số dầu là đại lượng tổng hợp để đánh giá giá trị diện tích bề mặt riêng và mức độ cấu trúc của than hoạt tính

4 - Khối lượng riêng của than hoạt tính [170-1].

Khối lượng riêng than hoạt tính là đại lượng phụ thuộc vào phương pháp xác định nó Chẳng hạn nếu dùng như rượu, axêtôn để xác định khối lượng riêng cho than hoạt tĩnh thì rượu và axêtôn lại là các phân tử quá lớn không luồn lỏi vào các khe, kẽ giữa của các hạt than, trên bề mặt của hạt than Như vậy thể tích

do các hạt than chiếm sẽ lớn và khối lượng riêng sẽ nhỏ hơn khối lượng riêng thực của than Khối lượng riêng của than hoạt tính xác định bằng phương pháp này dao động trong khoảng từ 1800-1900 kg/m3 Khi xác định khối lượng riêng của than hoạt tính trong Heli lỏng nhận được giá trị từ 1900-2000kkg/m3 Khối lượng riêng của than hoạt tính được tính toán theo hằng số mạng tinh thể nhận giá trị từ 2180-2160kg/m3

Than hoạt tính dạng bột là các hạt nằm ở sát bên nhau và ở các góc cạnh, các cung là không khí vì thế khối lượng riêng của nó nhỏ hơn nhiêù và dao động

từ 80-300kg/m3 phụ thuộc vào mức độ phát triển cấu trúc của than Than có cấu trúc càng lớn khoảng trống giữa các cấu trúc càng nhiều và giá trị khối lượng riêng càng nhỏ

Ọua ứng dụng của than hoạt tính người ta thấy rằng giá trị khối lượng riêng 1860kg/m3 thường được sử dụng khá phổ biến Trong công nghệ gia công cao su người ta thường sử dụng loại than hoạt tính có khối lượng riêng là 1800kg/m3 [252-2]

II-/ ĐẶC TRƯNG VỂ MẶT HOÁ HỌC CỦA THAN HOẠT TÍNH [161-1].

Phân tích cấu tạo và cấu trúc của than hoạt tính bằng tia Rơnghen cho thấy

các hạt than hoạt tính có cấu trúc mạng phẳng cóa cấu tạo từ các vòng Cacbon(vị trí sắp xếp các nguyên tử cácbon trong vòng giống vị trí sắp xếp các nguyên tử cácbon trong Benzen) Các nguyên tử Cácbon liên kết với nhau bằng liên kết hoá

Loại Hàm lượng %

Cacbon Ox y Hyđr o Chất dễ bay hơi

Loại than và cóng

dụng Ký hiệu Nguyên

liệu đầu

Đường kính

TB hạt

Diện tích bề mặt

hấp phụ

Hàm lượng chất

dễ bay hơi

pH

Than máng

+Tăng tính công nghệ EPC Khí thiên

+Cán tráng khá tốt MPC Khí thiên

Than lò khí

khí thiên

khí thiên

khí thiên

Than lò lỏng

+Chông mài mòn siêu

+Tăng khả năng

mòn rất tốt

+Độ bến kết cấu thấp

+Độ bến kết cấu cao

+Tăng khả năng

mòn cho cao su lưu

+Tãng khả năng dẫn

Nhiệt phân

Mức độ phân tán

Khoảng 3-7 mạng các bon phẳng như vậy sắp xếp thành từng lớp mạng này lên mạng khác nhưng không trồng khít và chính xác như nhau mà các nguyên tử cácbon ở các mạng khác nhau nằm lệch nhau tạo thành các tinh thể sơ khai của than hoạt tính, lực liên kết giữa các nguyên tử cácbon trong một mạng Khoảng cách giữa các nguyên tử cácbon trong cùng một mạng là 1,42 A° khoảng

cách giữa các nguyên tử cácbon tương ứng ở hai mạng kề nhau là 3,6-3,7A°

Trong mỗi tinh thể sơ khai của than hoạt tính chứa khoảng 100-200 nguyên tử cacbon Các tinh thể sơ khai sắp xếp tự do và liên kết với nhau để tạo thành các hạt than đầu tiên Số lượng các tinh thể sơ khai trong hạt than quyết định kích thước của hạt than, chằng hạn than hoạt tính được sản xuất bằng phương pháp khuyếch tán MacDG-100 chứa từ 5000-10000 tinh thể

Trong quá trình sản xuất do có sự va chạm, khuấy trộn các hạt than sơ khai thường có khối cầu hoặc gần khối cầu Các khối cầu nằm bên trong hỗn hợp

6

phản ứng lại liên kết với nhau nhằm tăng kích thước của hạt để giảm năng lượng

tự do bề mặt và tạo thành các chuỗi Hình dạng và kích thước của chuối phụ thuộc vào tính chất của từng loại than Các chuỗi hạt như vậy được gọi là cấu trúc hạt bậc nhất của than hoạt tính Trong tinh thể khối của hạt than hoạt tính các nguyên tử cácbon nằm ở mặt ngoài (nguyên tử cácbon cạnh hoặc mép) có mức độ hoạt động hoá học lớn và vì, vậy nó là trung tâm của các quá trình ôxy hoá tạo cho bề mặt thn hàng loạt các nhóm hoạt đọng hoá học khác như nhóm hydroxyl, cácbôxyl, cácbônyl, xêtôn được biểu diễn như sau

Ngoài Cácbon trong thành phần hoá học của than hoạt tính còn có hydro, lưu huỳnh, ôxy và các khoáng chất khác Các nguyên tử này được đưa vào than hoạt tính cùng với nguyên liệu đầu và trong quá trình ôxy hoá Sự có mặt của các

hợp chất chứa ôxy trên bề mặt than hoạt tính được chính minh bằng phản ứng axít huyền phù trong nước của than hoạt tĩnh Sự có mặt của các khoáng chất trong than hoạt tính cho phản ứng kiềm yếu

Nhìn chung tuỳ vào từng loại than với các phương pháp sản xuất khác nhau nên thành phần của chúng cũng khác nhau nhưng nó than hoạt tính nằm trong giới hạn cho phép :

7

Cácbon 80-99,5%

Hydro 0,34,3%

Oxy 0,5-15%

Nitơ 0,1-0,7%

Lưuhuỳnh 0,1-0,7%[142-4]

Sự có mặt các nhóm phân cực trên bề mặt than hoạt tính là yếu tố quan trọne quyết định khả năng tác dụng hóa học, lý học của than hoạt tính với các nhóm phân cực, liên kết đôi có trong mạch đại pjhân tử Dựa vào thành phần các

nguyên tố hoá học của than hoạt tính có thể chọn loại than thích hợp cho từng loại cao su để đạt được lực tác dụng giữa than và mạch cao su lớn nhất

PHẦN 3 CÔNG NGHỆ SẢN XUÂT THAN HOẠT TÍNH Ở MỸ.

I-/ GIỚI THIỆU:

Từ thời xa xưa loài người đã dùng công cụ thô sơ đẻ tạo ra một lượng

“muội”, để sử dụng vào mục đích riêng của mình, thời đó chí sử dụng theo cảm giác Trải qua nhiều thế kỷ người ta đã nghiên cưu thấy tác dụng đích thực của than hoạt tính không những về đặc trưng kỹ thuật, mà còn cả về mặt kinh tế VI vậy, với sự nghiên cứu và tìm tòi để dưa vào sử dụng sản xuất mang tính chất công nghiệp hơn nó được xuất hiện đầu tiên ở Mỹ Nước Mỹ cũng là nước phát triển sản xuất than hoạt tính hàng đầu thế giới chiếm hơn l/2tổng sản lượng than hoạt tính của thê sgiới Công nghệ nghhiên cứu và đi vào sản xuất ở Mỹ, sử dụng

3 phương pháp chính đó là :

1- Phương pháp sản xuất than máng

2- Phương pháp sản xuất than lò :

+ Lò khí

+LÒ lỏng

3- Phương pháp sản xuất nhiệt phân

Nguyên liệu đầu để đưa vào sản xuất có hai loại chính đó là : khí thiên nhiên và dầu mỏ Đế thấy được các phương pháp sản xuất than hoạt tính ta đi sâu

vào nghiên cứu từng phương pháp một

1- Phương pháp sản xuất than máng [256-2].

Phương pháp sản xuất than máng sử dụng nguyên liệu đầu là khí thiên nhiên, hay khí thiên nhiên được làm giầu thêm dầu, nhiệt độ là 1100°c

Cấu tạo nhà kính : được cấu tạo bởi các vật liệu họp kim có kích thước :

Chiều dài 30-38 m

Chều rộng 2,5-3,6 m

Chiều cao là 2,5 m

Trong mỗi nhà kính có khoảng 2000 - 4000 ngọn lửa thoát ra từ những máng dược chuyển động qua lại chậm chạp, hay những trục quay Đầu phun có thể cung cấp tới 0,5 - 0,8 m3/h, được cung cấp bởi 3-5 ống dẫn (Bumer pipe)

Quy

trình

N ă m ho

Nguyên liệu

Nhiệt

độ°c Hsuất% Sản phẩm

Than

nhiên Nhiều ngọn lửa va chạm

đến bế mặt làm lạnh

1100

0,5-5% Kích thước hạt nhỏ 9-30nm,cấu trúc nhỏ,

cao, sử lý chậm trong

Nhiệt phân 1922 Khí thiên

nhiên Nhiệt phân ly, đươc cấp

nhiệt

1300

40-50% Kích thườc hạt lón 120-500nm

cấu trúc nhỏ

Khí lò 1922 Khí thiên

nhiên Cháy một phân trong lò

chịu nhiệt

1200

30-40% Kích thước hạt trung bình

50-87nm, cấu trúc nhỏ

Lò lỏng 1943 Dầu mỏ,

nhựa than đá

Cháy một phần

chịu nhiệt

1200-1600 45-80% Cấu trúc hạt lớn, kích thước

hạt 14-90nim

Nă

m

Than

Sản

19

19

19

19

19

19

19

Lò lỏng Lò khí Má ng Nhiệt phân £

thước hạt yêu cầu Hiệu suất đối với phương pháp sản xuất này đạt rất thấp chỉ 5% hay nhỏ hơn, đường kính trang bình hạt trong khoảng 9 nm -30nm phương pháp sản xuất này ngày nay hầu như không sử dụng để sản xuất than hoạt tính vì

nhiều lý do liên qua đến chất lượng, hiệu suất, môi trường

Dây chuyền sản xuất được biểu diển ỏ hình 1.

2- Phương pháp nhiệt phân [204-3].

Phương pháp nhiệt phân là quá trình phân ly khí thiên nhiên ở nhiệt độ 1300°c

Nguyên liệu đầu để sản xuất là khí thiên nhiên, nhiệt độ 1300°c, dùng hai

lò hình trụ đường kính là 4m chiều cao là lOm Được kết cấu bằng gạch chịu lửa,

quá trình hoạt động tuần hoàn (khí thiên nhiên được dưa vào lò 1 được ra nhiệt tạo thànhCácbon và Hydro, Cácbon được tách riêng và được thu lại Hydro được dùng làm nhiên liệu đốt cháy lò 2) Hiệu suất đối phương pháp sản xuất này đạt 40-50%, đường kính trang bình hạt là 120-500nm Phương pháp sản xuất này đang được sử dụng để sản xuất than hoạt tính với sản lượng đưa ra thị trường không nhiều, nó, thường đưa ra hai loại than chính đó là MT và FT

Dây chuyền sản xuất than hoạt tính bằng phương pháp nhiệt phân được biểu diễn bằng hình 2.

3- Phương pháp sản xuất than lò.

Hầu hết than hoạt tính được sử dụng ngày nay đều được sản xuất bằng phương pháp lò Phương pháp sản xuất lò có tổng sản lượng cung cấp ra thị trường đạtkhoảng 85-95% so với tổng sản lương than hoạt tính mà Mỹ cung cấp

ra thị trường thế giới Phương pháp lò người ta phân ra làm hai phương pháp sản

xuất đó là : a-Phương pháp sản xuất lò khí

b-Phương pháp sản xuất lò lỏng

Phương pháp sản xuất lò nói chung là sự đốt cháy không hoàn toàn khí thiên nhiên hay dầu nặng trong lò chịu nhiệt

a -Phương pháp sấn xuất lò khí Ị258-21.

Nguyên liệu đầu là khí thiên nhiên nhiệt độ là 1200°c thiết bị gồm : đầu đốt, lò, thiết bị làm lạnh, hệ thống thu hồi than Cấu tạo lò có thẻ là hình chữ nhật hay hình trụ được đặt nằm ngang

10

- Nếu là hình trụ có đường kính là l,4m, chiều dài là 8m dùng 6 đầu đốt (Bumer) trong một lò Trong một dây chuyền sản xuất thường có 3-5 lò Phương pháp sản xuất phụ thuộc vào tỷ lệ giữa không khí và khí thiên nhiên được đốt cháy phạm vi là 4-6, phụ thuộc vào yêu cầu của từng loại than, tăng lượng không khí thì tăng nhiệt độ lò, giảm hiệu suất và kích thước hạt hay ngược lại Hiệu suất đối với phương pháp sản xuất này đạt 30-40% đường kính trung bình của hạt là 50-87nm, có ba loại than được sản xuất bằng phương pháp đó là loại SRF,

HMF, FF ba loại này có tính chất khác nhau và công dụng khác nhau Dây chuyền sản xuất lò khí được biểu diễn ở hình 3.

b-Phương pháp sản xuất lò lỏng.

Nguyên liệu đầu là những Hydro Cácbon lỏng (dầu nặng, nhựa than đá )

Nhiệt độ là 1200-1600°c Cấu tạo gồm: đầu đốt, lò, thiết bị làm lạnh, hệ thống thu hồi than Lò được kết cấu bằng những kim loại chịu nhiệt chịu va đập đối với loại lò này có rất nhiều kiểu chiều dài trong khoảng 1,4-4 m, đường kính 1,5-8m

Hiệu suất đạt được với phương pháp sản xuất lò lỏng 45-80%, đường kính hạt 14-90nm Phương pháp sản xuất này sản xuất ra rất nhiều loại than khác nhau cả

về tính chất và công dụng bao gồm các loại than : GPF, FEF, HAF, HAF -HS, HAF-LS, ISAF, SAF, CF

Tổng sản lượng than hoạt tính được sản xuất ra từ phương pháp lò lỏng có

thể chiếm tới 70% tổng sản lượng than hoạt tính của Mỹ sản xuất ra thị trường thế giới Phương pháp này rất thông dụng cả về nguyên liệu đầu lẫn vận hành sản xuất nên không những ở Mỹ áp dụng phương pháp sản xuất này mà còn ở các nước phương tây, các nước Châu Á (Nhật bản)

II-/ SẢN LƯỢNG [162-1].

Năm 1900 tổng sản lượng than hoạt tĩnh ở Mỹ là 2700 tấn Năm 1962 tổng sản lượng than hoạt tính ở Mỹ là 900.000 tấn năm 1982 tổng sản lượng than hoạt tính ở Mỹ là hơn 2.000.000 tấn Ngày nay ở Mỹ sản xuất chủ yếu ba phương pháp chính đẫ nói ở trên Tính đến ngày 01-01-1965 sản lượng các loại than sản xuất ở Mỹ và một số nước phương tây khác có số liệu sau :

BẢNG 4 - SẢN LƯỢNG CÁC LOẠI THAN ĐƯỢC SẢN XUÂT Ở MỸ (TÂN)

BẢNG 5 - THAN HOẠT TÍNH SẢN XUÂT 0 MỸ

12

BẢNG 6 - SẢN LƯỢNG THAN HOẠT TÍNH Được SẢN XƯÂT Ở MỘT SÓ NƯỚC Tư BẢN

PHÁT TRIỂN

£ 633000 21000 16000 15000 685000

PHẦN 4 PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG THAN HOẠT TÍNH.

I- /PHÂN LOẠI:

Tên của các loại than khác nhau đã phát triển nhiều năm cùng với nó không dựa theo một lô gíc nào các nhà sản xuất đã tuỳ ý đua ra những sản phẩm mới và tên mới, cũng như tên thương mại Hệ thống của các loại tên đưa ra ở cột thứ 2 ở bảng dưới luôn dài dòng cùng với nó liên tục phất triển ra các loại than mới, đến bây giờ không thể đưa ra các loại tên tuỳ ý được Vì thế, vào năm 1967 một hệ thống tên đã được ra đời ở Mỹ (tiêu chuẩn của Mỹ là ASTMD1765) đã được phổ biển rộng rãi trên thế giới Vào năm 1980 tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO cũng đã công nhận tiêu chuẩn của Mý Hệ thống ASTM bao gồm một chữ cái theo sau nó là ba chữ số

Chữ cái cho biết tốc độ xử lý theo thứ tự :

N tốc độ sử lý trung bình

s là tốc độ sử lý chậm

Đối với chữ số thì số đầu tiên đặc trưng cho diện tích bề mặt của than hoạt

tính được đo bằng quá trình hấp phụ I2 Ví dụ 1=SAF, 2 = ISAF, 3 = HAF Hai chữ số còn lại lựa chọn tuỳ tiện nhưng áp dụng theo một quy tắc Trong trường hợp đối với than hoạt tính cùng với một mức độ tiêu chuẩn vầ cấu trúc chữ số thứ hai luôn lặp lại chữ số thứ nhất và chữ số cuối cùng là số 0 Ví dụ SAF = NI 10

và ISAF = N220

II- / ÚNG DỤNG

Trong khoảng 90-95 % tổng sản lượng than hoạt tính được sản xuất ra để dùng làm chất độn cho công nghiệp sản xuất cao su, gần 80% than hoạt tính được dùng cho sản xuất săm lốp xe, và 10-15% dùng để sản xuất các loại vật liệu cao su cơ học còn lại 5% dùng làm chất độn cho các ngành công nghiệp khác, ví dụ: ngành công nghiệp giấy, ngành sản xuất chất dẻo V.V

14

KẾT LUẬN

Qua quá trình nghiên cứu về than hoạt tính thấy được than hoạt tính kỹ thuậtlà một loại chất độn vô cùng quan trọng trong công nghiệp sản xuất cao su (săm lốp, đế giấy ) sự có mặt của than hoạt tính trong hợp phần cao su với hàm lượng cần thiết làm tăng các tính chất cơ lýigiới hạn bền kéo đút, xé rách, khả năng chống mài mòn nói chung các tính năng kỹ thuật của vật liệu cao su đều tăng, nhưng điều đó nói lên ta phải lựa chọn loại than thích hợp, ngược lại không những tăng mà còn bị giảm tính chất cơ lý gây ảnh hưởng xấu hơn khi sử dụng vật liệu cao su Mà trên thị trường thì có rất nhiều loại than hoạt tính khi áp dụng làm chất độn để sản xuất săm lốp xe máy, xe đạp thì cần phải nghiên cứu và lựa chọn loại than thích hợp nhất để có được tính chất cơ lý tối ưu nhất và giá thành phù hợp nhất với thị trường Việt nam