I. LÝ DO CHON ĐỀ TÀI: 1. Lý do nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu: Người Việt Nam ta ngoài cách sử dụng rượu còn biết cách sản xuất rượu. Hầu hết các vùng nông thôn đến miền núi gần như gia đình nào cũng biết và khi chưng cất chủ yếu họ dùng củi, than, rơm, rạ để cung cấp nhiên liệu thành năng lượng. Đây là nguồn năng lượng gây tác hại cho môi trường, Khi đốt nhiên liệu này sẽ thải ra môi trường một lượng không nhỏ CO2, hoặc muốn có củi thì phải chặt cây phá rừng...Mặt khác nếu nấu rượu từ các nhiên liệu trên dễ dẫn đến khê nồi, chất lượng rượu không an toàn vì nhiệt cao có thể phân cắt và bay hơi các chất độc hại. Về mặt kinh tế nếu chưng cất bằng các nhiên liệu trên hoặc bằng điện sẽ phải mua với với giá không rẻ. Để hạn chế thải khí CO2 ra môi trường và không mất tiền mua than, củi em đã phat minh ra thiết bị CHƯNG CẤT RƯỢU BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2. Nội dung dự án: Chế tạo thiết bị Chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời Sử dụng bếp năng lượng mặt trời tự chế, lắp hệ thống chưng cất rượu vào bếp, Hôm nào trời nắng đưa nguyên liệu vào thiết bị rồi chưng cất và thu được rượu. 3. Công đoạn làm bếp năng lượng mặt trời. Bước 1: Thiết kế bếp năng lượng mặt trời. Bươc 2: Hệ thống nồi chứa nghuyên liệu. Bước 3: Hệ thống làm mát. Bước 4: Ông dẫn hơi rượu, can đựng. 4. Các công đoạn chưng cât rượu. II. GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu về bếp năng lượng mặt trời tự chế: Nguyên lí hoạt động của thiết bị này là dùng gương cầu lõm để hội tụ ánh sáng vào phần đáy nồi làm cho phần nguyên liệu trong nồi chứa nóng lên. 2. Hệ thống nồi chứa nguyên liệu: Nồi đủ lớn đáy rộng, đậy kín bằng vung hình chóp lắp ống dẫn hơi đến thiết bị làm mát. 3. Hệ thống làm mát: nồi gắn một ống dẫn (cùng kích thước với ống dẫn hơi từ nồi đựng nguyên liệu) vào vị trí chính giữa miệng nồi thẳng xuống đáy và hướng song song với đáy chọc thủng ra ngoài vừa tầm để hứng rượu. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 1. Nghiên cứu tài liệu: Nhiên cứu về năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất, nguyên lí hoạt động của quá trình trưng cất rượu, ... 2. Trải nghiệm, thực nghiệm: Tìm hiểu về việc sử dụng bếp năng lượng mặt trời, quan sát quá trình nấu rượu truyền thống. Từ đó tìm ra ưu điểm và nhược điểm của quá trình hoàn thành công việc. Nghiên cứu thảo luận để khắc phục nhược điểm và phát huy ưu điểm, tiến hành xây dựng mô hình thiết bị Chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời. Sử dụng thiết bị chưng cất thử và cải tiến dần cho phù hợp để nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình chưng cất rượu. IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Hiệu suất thu được khi chưng cất từ phương pháp này tương đương vơi cách chưng cất truyền thống bằng củi. Chất lượng rượu tốt hơn không có mùi khê... Không phải trở lửa, trông coi. An toàn toàn Không mất kinh phí mua nhiên liệu V. KẾT LUẬN Từ kết quả nghiên cứu em nhân thấy hoàn toàn có thể làm được thiết bị Chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời. Cải tiến để sản xuất hàng loạt phục vụ cho nhu cầu của các gia đình nông thôn và miền núi. VI. ĐỀ XUẤT Với đề tài này nếu có thêm thời gian em sẽ cải tiến để có thể sử dụng tiện lợi và hiệu quả hơn, ngoài ra còn có thê cải tiên nhiều mục đích khác nhau như: tách nước mặt thành nước ngọt phục vụ cho ngư dân, chưng cất lôi cuốn hơi TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trang web: Bếp năng lượng mặt trời https:vi.wikipedia.orgwikiB%E1%BA%BFp_n%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_M%E1%BA%B7t_Tr%E1%BB%9Di 2 Trang web: Tài liệu năng lượng bức xạ mặt trời Tài liệu Việt Nam. http:voer.edu.vnmbucxamattroi2a9fc597 3 Trang web: Kỹ thuật sản xuất rượu truyền thống Việt Nam Tài liệu. https:vi.wikipedia.orgwikiR%C6%B0%E1%BB%A3u_tr%E1%BA%AFng 4 Trần Thị Bính Phùng Tiến Đạt Lê Văn Phùng Phạm Văn Thưởng (2001), Hóa Học Công Nghệ và Môi Trường, NXB Bộ Giáo Dục và Đào Tạo 5 Trần Văn Mạnh( 2007), Giáo trình Kỹ Thuật Hàn, NXB Lao Động Xã Hôi. CHỦ TỊCH Hội đồng khoa học cấp trường NGƯỜI HƯỚNG DẪN Ngày 20 tháng 08 năm 2015 NGƯỜI LẬP KẾ HOẠCH
Trang 1CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CẤP TỈNH LẦN THỨ 3
NĂM HỌC 2015-2016
ĐƠN VỊ DỰ THI:
Trường THPT
Tên dự án dự thi:
CHƯNG CẤT RƯỢU BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Lĩnh vực dự thi: Năng lượng hóa học
Mã số đề tài/Dự án:
Tác giả:
Tháng 11 năm 2015
Trang 2MỤC LỤC
Trang
Mục lục 1
Lời cảm ơn 2
I Tóm tắt nội dung dự án 3
II- Giới thiệu và tổng quan về vấn đề nghiên cứu 7
III- Giả thuyết nghiên cứu 8 IV- Phương pháp nghiên cứu (tài liệu và thực nghiệm) 8
V- Kết quả nghiên cứu 8
VI- Kết luận 8
VII- Đề xuất 8 Tài liệu tham khảo 9
Trang 3A- LỜI CẢM ƠN
Em xin cảm ơn Bộ giáo dục và Đào Tạo, sở giáo dục Thanh Hóa đã tổ chức cuộc thi này để em có thể phát huy tính sáng tạo và cống hiến tài năng của mình
Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Thầy cô giáo trong tổ Lý-Hóa- Sinh
- KNN- CN của trường THPT đã quan tâm giúp đơ em trong suốt quá trình thực hiện dự án này
Em xin chân thành cảm ơn Thầy Giáo đã tận tâm hướng dẫn em qua từng buổi học trên lớp cũng như những buổi nói
chuyện, thảo luận về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học Nếu
không có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài thu hoạch
này của em rất khó có thể hoàn thiện được Một lần nữa, em xin chân thành
cảm ơn thầy
Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót
là điều chắc chắn, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học sinh để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn
Trang 4I TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN
1 Tên dự án:
Chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời
2 Lý do chọn đề tài:
2.1 Lý do nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu:
Người Việt Nam ta ngoài cách sử dụng rượu còn biết cách sản xuất rượu Hầu hết các vùng nông thôn đến miền núi gần như gia đình nào cũng biết và khi chưng cất chủ yếu họ dùng củi, than, rơm, rạ để cung cấp nhiên liệu thành năng lượng Đây là nguồn năng lượng gây tác hại cho môi trường Khi đốt nhiên liệu này sẽ thải ra môi trường một lượng không nhỏ CO2, hoặc muốn có củi thì phải chặt cây phá rừng Mặt khác nếu nấu rượu từ các nhiên liệu trên dễ dẫn đến khê nồi, chất lượng rượu không an toàn vì nhiệt cao có thể phân cắt và bay hơi các chất độc hại
Về mặt kinh tế nếu chưng cất bằng các nhiên liệu trên hoặc bằng điện sẽ phải mua với với giá không rẻ
Để hạn chế thải khí CO2 ra môi trường và không mất tiền mua than, củi
em đã phat minh ra thiết bị"CHƯNG CẤT RƯỢU BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI"
Chưa có tác giả nào áp dụng nghiên cứu đề tài này
Trang 5Bước 1: Thiết kế bếp năng lượng mặt trời như sau:
*
Đế đặt nồi
* Mặt phản xạ
Hàn khung lõm hình parabol gắn tấm Inox lên mặt trong như hình ảnh trên
1
3
4
5
6
Đế đặt nồi Nồi chứa nguyên liệu Mặt phản xạ
Khung đơ Thanh chóng điều chỉnh
Hệ thống chân đế
Trang 6* Khung đơ: bắt ốc ở các vị trí nối khung để dễ tháo lắp và vẩn chuyển.
Bươc 2: Hệ thống nồi chứa nghuyên liệu
Nồi dung tích khoảng 20 lít cao 30cm dùng để đưa nguyên liệu vào, phía trên đậy bằng vung hình chóp nhô cao 20 cm, đỉnh chóp gắn ống đẫn hơi rượu
Trang 7Bước 3: Hệ thống làm mát.
Dùng nồi cao 50cm, đường kính 20cm đục hai lỗ một để cho ống dân rượu qua, một để gắn van xả nươc, gắn một ống Inox đường kính 2 cm gắn chính giữa xuống đến đáy và uốn song song sát đáy xuyên qua lỗ khoan của nồi
Bước 4: Ông dẫn hơi rượu, can đựng.
5 Các công đoạn chưng cât rượu.
Bước 1: Làm nguyên liệu chuẩn bị 3 kg gạo tẻ (80% tinh bột) nấu thành
cơm, để nguội, trộn men rượu vừa với lượng cơm, ủ 3 ngày đổ vào nồi rồi đổ thêm
5 lít nước(để ancol etylic tạo thành tan vào nước tránh bay hơi ra ngoài)
Trang 8Bước 2: Chưng cất
Chọn ngày trời nắng đưa nghuyên liệu vào thiết bị rót thêm nước cho đủ 20 lít và chưng cât
II GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1 Giới thiệu về bếp năng lượng mặt trời tự chế: Nguyên lí hoạt động của
thiết bị này là dùng gương cầu lõm để hội tụ ánh sáng vào phần đáy nồi làm cho phần nguyên liệu trong nồi chứa nóng lên
2 Hệ thống nồi chứa nguyên liệu: Nồi đủ lớn đáy rộng, đậy kín bằng vung
hình chóp lắp ống dẫn hơi đến thiết bị làm mát
3 Hệ thống làm mát: nồi gắn một ống dẫn (cùng kích thước với ống dẫn hơi từ
nồi đựng nguyên liệu) vào vị trí chính giữa miệng nồi thẳng xuống đáy và hướng song song với đáy chọc thủng ra ngoài vừa tầm để hứng rượu
Trang 9III Giả thuyết khoa học:
Nếu sử dụng phương pháp chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời thì người nông dân sẽ giảm chi phí nhiên liệu, chất lượng rượu đảm bảo tốt hơn, giảm thời gian trông trực và giảm lượng khí thải ra môn trường
IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
1 Nghiên cứu tài liệu:
Nhiên cứu về năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất, nguyên lí hoạt động của quá trình trưng cất rượu,
2 Thực nghiệm
Tìm hiểu về việc sử dụng bếp năng lượng mặt trời, quan sát quá trình nấu rượu truyền thống Từ đó tìm ra ưu điểm và nhược điểm của quá trình hoàn thành công việc Nghiên cứu thảo luận để khắc phục nhược điểm và phát huy ưu điểm, tiến hành xây dựng mô hình thiết bị "Chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời" Sử dụng thiết bị chưng cất thử và cải tiến dần cho phù hợp để nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình chưng cất rượu
V KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1 Hiệu suất thu được khi chưng cất từ phương pháp này tương đương vơi cách chưng cất truyền thống bằng củi
2 Chất lượng rượu tốt hơn không có mùi khê
3 Không phải trở lửa, trông coi
4 An toàn khi chưng cất
5 Không mất kinh phí mau nhiên liệu
VI KẾT LUẬN
Từ kết quả nghiên cứu em nhân thấy hoàn toàn có thể làm được thiết bị Chưng cất rượu bằng năng lượng mặt trời Cải tiến để sản xuất hàng loạt phục
vụ cho nhu cầu của các gia đình nông thôn và miền núi
VII ĐỀ XUẤT
Với đề tài này nếu có thêm thời gian em sẽ cải tiến để có thể sử dụng tiện lợi và hiệu quả hơn, ngoài ra còn có thê cải tiên nhiều mục đích khác nhau như: tách nước mặt thành nước ngọt phục vụ cho ngư dân, chưng cất lôi cuốn hơi
XÁ NHẬN CỦA CHỦ TỊCH
Hội đồng khoa học cấp trường NGƯỜI HƯỚNG DẪN
Ngày 13 tháng 11 năm 2015
NHÓM TÁC GIẢ
Trang 10TÀI LIỆU THAM KHẢO
1- Trang web: Bếp năng lượng mặt trời
https://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BA%BFp_n%C4%83ng_l
%C6%B0%E1%BB%A3ng_M%E1%BA%B7t_Tr%E1%BB%9Di
2- Trang web: Tài liệu năng lượng bức xạ mặt trời - Tài liệu Việt Nam.
http://voer.edu.vn/m/buc-xa-mat-troi/2a9fc597
3- Trang web: Kỹ thuật sản xuất rượu truyền thống Việt Nam - Tài liệu.
https://vi.wikipedia.org/wiki/R%C6%B0%E1%BB%A3u_tr%E1%BA%AFng 4- Trần Thị Bính - Phùng Tiến Đạt - Lê Văn Phùng - Phạm Văn Thưởng (2001), Hóa Học Công Nghệ và Môi Trường, NXB Bộ Giáo Dục và Đào Tạo
5- Trần Văn Mạnh( 2007), Giáo trình Kỹ Thuật Hàn, NXB Lao Động - Xã Hôi
