ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon

ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon; ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon; ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon; ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon; ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon; ĐỀ TÀI CUỘC THI SÁNG TẠO KHKT THCS máy lọc khí với màng lọc cacbon

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài này, chúng em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của Ban giám hiệu nhà trường, của quý thầy cô giáo, gia đình, bạn bè và người thân.

Trước hết, chúng em xin bày tỏ lòng chân thành biết ơn đến Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô giáo đã cung cấp những thông tin thiết thực để chúng em hoàn thành đề tài này.

Xin chân thành cảm ơn Thầy đã trực tiếp hướng dẫn, tận tâm chỉ bảo trong suốt quá trình làm đề tài Xin cảm ơn quý thầy cô giáo và các bạn học sinh của trường THPT Thị Trấn đã giúp chúng em trong quá trình điều tra, thu thập số liệu để đề tài mang tính thực tế và khoa học.

Trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi sai sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

, ngày 28 tháng 12 năm 2020

Nhóm tác giả thực hiện đề tài

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài xin cam đoan những công việc thực hiện trong đề tài này là do nhóm tự nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện dưới sự giúp đỡ về chuyên môn của Thầy, giáo viên Tổ Hóa - Sinh, trường THPT Thị Trấn huyện Thông tin, số liệu thống kê trong đề tài được tổng hợp từ phiếu khảo sát do nhóm nghiên cứu thực hiện.

Chúng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những cam kết trên.

Tập thể nhóm tác giả nghiên cứu

PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài:

Ô nhiễm không khí là sự thay đổi trong thành phần của không khí Chủ yếu do khói, bụi, hơi hoặc các khí độc gây ra tình trạng biến đổi khí hậu, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người hay có thể làm phá hỏng môi trường tự nhiên của nhiều loài sinh vật khác

Ô nhiễm không khí là nguyên nhân gây nguy cơ đột quỵ, suy nhược thần kinh, bệnh tim mạch, ung thư, cùng hàng loạt các bệnh về đường hô hấp như hen suyễn, viêm phổi, thậm chí ung thư phổi ngày càng tăng cao

Ô nhiễm không khí được chia làm hai dạng, gồm ô nhiễm không khí ngoài trời và ô nhiễm không khí trong nhà Trong đó, ô nhiễm không khí ngoài trời là tác nhân chính gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người ở các nước phát triển và đang phát triển Nguyên nhân gây ô nhiễm đến từ nhiều nguồn khác nhau như khí thải giao thông, nhà máy công nghiệp, từ quá trình sản xuất nông nghiệp và một số nguyên nhân tự nhiên như cháy rừng, bụi

sa mạc, núi lửa

Bên cạnh đó, chúng ta còn phải đối mặt với ô nhiễm không khí trong nhà Các nguồn gây ô nhiễm bao gồm khói thuốc lá, khói than, củi, các hóa chất

có trong sơn hoặc các sản phẩm làm sạch, khí máy lạnh và một số chất có trong vật liệu xây dựng

2 Mục tiêu đề tài:

Thiết kế máy lọc khí với màng lọc cacbon để sử dụng lọc sạch không khí trong phòng bếp hoặc phòng có không khí bị ô nhiễm

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Thiết kế máy lọc khí với màng lọc cacbon

Thử nghiệm và ứng dụng máy lọc khí để lọc khí, khử mùi khó chịu trong phòng bếp hoặc phòng có không khí bị ô nhiễm

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Máy lọc khí với công suất nhỏ, ứng dụng trong gia đình là chủ yếu

3.3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu về tính hấp phụ của than hoạt tính (thành phần chủ yếu là cacbon)

Nghiên cứu lựa chọn cách để không khí đi qua than hoạt tính

Nghiên cứu màng lọc để chứa đủ lượng than hoạt tính, tiện lợi khi thay than hoạt tính

Tìm hiểu quạt hút khí với công suất phù hợp

Ngiên cứu thiết kế lắp ráp quạt hút khí với màng lọc cacbon đảm bảo công suất, thiết kế phù hợp, cân đối và tiện lợi khi sử dụng

Thử nghiệm máy và điều chỉnh cho phù hợp với thực tiễn sử dụng

PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CƠ Ở LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

1.1.Tổng quan tình hình nghiên cứu:

Máy lọc không khí là thiết bị gia dụng được trang bị các lớp màng lọc nhằm lọc sạch bụi bẩn có trong không khí Nhờ đó, những tác nhân gây hại trong môi trường như bụi bẩn, mùi hôi, nấm mốc, vi khuẩn… không có điều kiện phát triển và gây hại cho sức khỏe con người Để có thể làm sạch nguồn không khí một cách tối ưu nhất, 1 số sản phẩm cao cấp còn được trang bị những tính năng khác như: tiêu diệt vi khuẩn, khử mùi, hút ẩm hoặc tạo ẩm

Máy lọc không khí có cấu tạo giống như 1 chiếc quạt Về bản chất, sự hoạt động của máy lọc không khí là dựa vào dòng đối lưu được tạo ra dưới sự tác động của quạt hút Quạt sẽ hút toàn bộ luồng không khí xung quanh, qua các màng lọc không khí, giữ lại bụi bẩn rồi tỏa ra nguồn không khí sạch Máy gồm 3

bộ phận chính là: động cơ và cánh quạt; hệ thống màng lọc không khí và phần khung bảo vệ

Máy lọc không khí được phân chia thành 3 loại chính Đó là: máy lọc không khí cho phòng riêng, máy lọc không khí toàn phòng và máy lọc không khí trên ô tô

Khi điều kiện môi trường tại Việt Nam trở nên xuống cấp, người dân phải đối mặt ô nhiễm môi trường từ trong nhà ra ngoài đường, máy lọc không khí dần trở thành thiết bị gia dụng quan trọng ở các thành phố lớn ở Việt Nam Thị trường Việt Nam có rất nhiều thương hiệu máy lọc không khí, đa dạng từ mẫu

mã, diện tích sử dụng, phổ giá rộng từ 3 đến 30 triệu đồng, sử dụng từ 20 đến 100m2, … phục vụ nhiều nhu cầu khác nhau của người sử dụng

CHỨC NĂNG CỦA MÁY LỌC KHÔNG KHÍ

Máy lọc không khí có các chức năng chính: khử mùi, lọc sạch không khí loại bỏ bụi bẩn, vi khuẩn, virus, tác nhân gây dị ứng, nấm mốc, tạo ra môi

trường không khí trong nhà trong lành, cải thiện sức khỏe cho người sử dụng

Một số model được trang bị thêm các tính năng bổ sung như tạo ẩm, hút ẩm, bắt muỗi để thêm tiện ích cho người dùng

THỊ TRƯỜNG MÁY LỌC KHÔNG KHÍ TẠI VIỆT NAM

Đến nay, máy lọc không khí được người sử dụng tin dùng như một thiết bị gia dụng vì những chức năng tuyệt vời của thiết bị mang lại

Thị trường Việt Nam xuất hiệu nhiều sự lựa chọn máy lọc không khí từ nội địa, hàng nhập khẩu, hàng nhập bãi, hàng chính hãng Một số thương hiệu nổi tiếng từ châu Á như Hitachi, Panasonic, Coway , từ châu Âu như Beurer, đến từ châu Mỹ như AO Smith

1.2.Tìm hiểu về than hoạt tính có tác dụng lọc sạch không khí.

Than hoạt tính có tên gọi tiếng anh là Activated carbon hay activated charcoal Đây là một dạng của carbon có thể tích nhỏ, khối lượng thấp nhưng có khả năng làm tăng diện tích các phản ứng hóa học và phản ứng hấp phụ

Than hoạt tính thường được lấy từ than củi Nó cũng được chế tạo từ những nhiên liệu sinh học khác Nếu than được lấy từ than cốc sẽ được gọi là than cốc hoạt tính, lấy từ than đá sẽ được gọi là than đá hoạt tính Nó được làm

từ nhiều nguồn khác nhau

Một tác dụng cơ bản của than hoạt tính là tính chất hấp phụ Than hoạt tính có thể giữ lại trên bề mặt của nó các chất màu, chất mùi, chất gây ô nhiễm,

vì vậy nếu không khí ô nhiễm cho đi qua than hoạt tính thì không khí sẽ trong sạch hơn

1.3 Tìm hiểu một số loại màng lọc hiện có

Các loại màng lọc của máy lọc không khí

Hệ thống màng lọc của máy lọc không khí thường có 3 bộ phận chính:

 Màng lọc thô: Thường được chế tạo từ nhựa, kim loại hoặc thủy tinh.

 Màng lọc trung gian: Thường là các màng lọc phấn hoa, màng lọc than

hoạt tính hoặc màng lọc Titan

 Màng lọc tinh: Là màng lọc Hepa.

Chức năng và thời gian thay thế của các màng lọc của máy lọc không khí

Màng lọc thô

Màng lọc thô có tác dụng xử lý những loại bụi có kích thước lớn, được lắp đặt tiên phong trong hệ thống màng lọc của máy lọc không khí Bên cạnh bụi lớn, màng lọc thô này cũng có tác dụng giữ lại những loại chất như bông, tóc, sợi vải

Màng lọc thô có tác dụng loại bỏ những bụi bẩn có kích thước lớn.

Tuổi đời của màng lọc thô thường là suốt đời

Màng lọc bằng than hoạt tính

Màng lọc than hoạt tính được cấu tạo từ than hoạt tính, có nhiệm vụ chính là khử mùi (mùi hôi, mùi thuốc lá ) và khử chất độc để, giữ cho không gian sử dụng máy lọc không khí luôn sạch thoáng, không có mùi khó chịu

Màng lọc than hoạt tính có chức năng chính là khử các mùi hôi trong không khí

Tuổi thọ của màng lọc than hoạt tính này thường là 2 - 3 năm, tùy vào hãng sản xuất và mức độ ô nhiễm mùi của không gian sử dụng

Màng lọc phấn hoa

Màng lọc phấn hoa được trang bị ở một số model cao cấp, có tác dụng giữ lại các hạt phấn hoa hay các loại lông thú, vốn là những tác nhân gây dị ứng dễ gặp

ở nhiều gia đình Nếu gia đình nào có nuôi động vật như chó, mèo, hoặc có

người dị ứng với phấn hoa hay lông thú thì nên để ý tìm chọn máy lọc không khí

có loại màng lọc này

Màng lọc phấn hoa sẽ lọc những loại phấn hoa hay lông chó mèo, thường có tuổi thọ thấp

Tuổi thọ của màng lọc phấn hoa thường là 6 - 12 tháng tùy vào mức độ hoạt động

Màng lọc Titan (TiO2)

Màng lọc này cũng có tác dụng khử mùi Tuy nhiên, loại này không quá phổ biến trên thị trường như những màng lọc khác, chỉ có 1 số model được trang bị

Màng lọc Hepa

Màng lọc Hepa là bộ phận quan trọng nhất, có giá trị cao nhất trong hệ thống màng lọc của máy lọc không khí

Bộ lọc này có khả năng giữ lại các chất gây dị ứng, mùi khói thuốc, bụi bẩn có kích thước mắt thường không thấy được Nó có thể lọc được hạt bụi kích thước 0,3 micromet (tương đương khoảng 0,0025 lần đường kính của 1 sợi tóc),

nhỏ hơn rất nhiều bụi PM2.5, đem lại hiệu quả lọc đến 99,97% Màng lọc Hepa đem đến phương pháp lọc hiệu quả đối với các hạt phóng xạ gây ô nhiễm Tuy nhiên, màng lọc này không loại bỏ được khí gas hóa học trong không khí

Màng lọc Hepa là màng lọc quan trọng nhất trong máy lọc không khí Tuổi thọ của màng lọc Hepa thường từ 3 - 10 năm, tùy vào hãng sản xuất cũng như mức độ ô nhiễm của môi trường sử dụng

1.4 Cơ sở lí luận của đề tài:

Việt Nam hiện đang đứng trong top 10 các nước ô nhiễm không khí ở Châu Á Đáng lưu ý, tổng lượng bụi ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh đang liên tục tăng cao khiến chỉ số chất lượng không khí luôn ở mức báo động

Nồng độ bụi trung bình trong không khí ở Hà Nội và TP.HCM vượt mức cho phép từ hai đến ba lần và có xu hướng duy trì ở ngưỡng cao Nguồn sinh ra bụi ô nhiễm ở các đô thị lớn hầu hết là từ khí thải giao thông, công trình xây dựng, đường sá và nhà máy công nghiệp

Thực trạng ở địa phương xã , là vùng đặc trưng trồng cây ăn quả nên việc

sử dụng các loại hóa chất bảo vệ thực vật đã gây ra ô nhiễm không khí, bên cạnh

đó hoạt động sinh hoạt trong gia đình đã gây ra ô nhiễm không khí, đặc biệt việc nấu ăn đã tạo ra các khí ô nhiễm và tạo mùi hôi rất khó chịu, vì vậy với ý tưởng

để làm giảm lượng khí gây ô nhiểm trong gia đình, với sự hướng dẫn của các thầy cô giáo, em mạnh dạn thiết kế máy lọc khí với màng lọc bằng cacbon, với

hy vọng sẽ làm giảm được nguồn khí gây ô nhiễm trong gia đình

Chương 2: THIẾT KẾ MÁY LỌC KHÔNG KHÍ VỚI MÀNG LỌC CACBON

2.1 Phương pháp thiết kế máy lọc khí với màng lọc cacbon

2.1.1 Các thiết bị và nguyên liệu cần thiết:

Thiết bị cần thiết: 1 quạt hút khí với công suất phù hợp sử dụng năng lượng điện

Nguyên liệu cần sử dụng: Sắt hoặc gỗ làm khung đỡ hoặc khung màng lọc, lưới amiang làm màng lọc, than hoạt tính làm chất để lọc khí

2.1.2 Thiết kế máy lọc khí với màng lọc cacbon:

Thiết kế 2 màng lọc cacbon: Đóng thành khung hình vuông với kích thước tương ứng với quạt hút khí, độ dày 1cm, thiết kế cửa để có thể cho than hoạt tính vào và thay than hoạt tính, cho than hoạt tính có kích thước nhỏ vào trong màng lọc, đảm bảo lượng than phân bố đều và kín trong màng lọc

Thiết kế khung đỡ bằng sắt hoặc gỗ phù hợp để ráp vừa quạt hút khí và để màng lọc, đảm bảo có thể lấy quạt hút khí và màng lọc ra dễ dàng, thiết kế màng lọc thô (bằng lưới amiang) phía trước màng lọc cacbon, dùng tấm chắn bằng kim loại hoặc gỗ chắn cố định xung quanh khung đỡ, đảm bảo khi quạt hút khí thì không khí phải đi qua màng lọc, tấm chắn phía trên dùng bản lề để có thể mở

ra được

Lắp ráp quạt hút khí và 2 màng lọc cacbon vào giá đỡ.

Trang trí máy lọc khí đảm bảo thẩm mỹ và tiện lợi cho quá trình sử dụng Thử nghiệm máy ở môi trường có khí ô nhiễm cao, đánh giá chất lượng

và điều chỉnh thiết kế cho phù hợp

2.2 Công dụng của máy lọc khí với màng lọc cacbon:

Máy lọc khí với màng lọc cacbon tùy theo công suất thiết kế có thể sử dụng để lọc không khí với phạm vi môi trường không khí rộng hoặc hẹp, với đề

tài thiết kế máy lọc khí này, ứng dụng chủ yếu để lọc sạch không khí trong phòng bếp hoặc các phòng có kích thước tương đương

Máy lọc khí với màng lọc cacbon có tác dụng khử các mùi hôi, mùi khó chịu, khử các loại khí độc trong phòng bếp hoặc các phòng có không khí bị ô nhiễm

2.3 Nguyên tắc sử dụng máy lọc khí với màng lọc cacbon:

Đặt máy trong phòng cần lọc khí, hướng màng lọc vào chỗ có nguồn khí ô nhiễm, cắm phích cắm điện vào ổ cắm để cho quạt hút gió hoạt động, không khí

sẽ được hút qua màng lọc, các chất mùi khó chịu, các khí độc sẽ được giữ lại trên màng lọc cacbon

Sau một thời gian (khoảng vài tháng, tùy theo công suất hoạt động và nguồn không khí ô nhiễm nhiều hay ít), khi thấy hiệu quả lọc thấp thì thay thế than hoạt tính mới trong màng lọc

2.4 Một số chú ý khi sử dụng và cải tiến máy:

Cần đặt máy nơi an toàn, đảm bảo không bị ảnh hưởng tới sinh hoạt trong gia đình

Nếu muốn lọc khí với công suất lớn hơn có thể thiết kế thêm nhiều màng lọc cacbon đặt song song với nhau hoặc thiết kế màng lọc cacbon với kích thước lớn hơn và sử dụng quạt hút khí với công suất lớn

KẾT LUẬN

Qua thời gian tìm hiểu, với ý tưởng để giúp cho bầu không khí được trong sạch hơn, đặc biệt là không khí trong gia đình đang ngày càng bị ô nhiễm, ảnh hưởng tới sức khỏe trực tiếp của con người, với những kiến thức có được và thông qua các nguồn tư liệu trong sách vở và trên mạng intenet, với sự giúp đỡ của các thầy cô và bạn bè trong trường TTHCS Xã , đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy, em đã mạnh dạn thiết kế ra “máy lọc khí với màng lọc cacbon” với hy vọng đóng góp chút sáng tạo để cải thiện tình hình ô niễm không khí trong gia đình và cho địa phương xã , em hy vọng với sáng kiến cải tiến của mình sẽ đem lại hiệu quả đáng kể để góp phần khắc phục tình trang ô nhiễm không khí

Em cũng xin chân thành cảm ơn phòng GD và ĐT hyện đã tạo ra sân chơi

bổ ích giúp em thực hiện được đề án này, cảm ơn BGH trường THCS Xã , thầy giáo chủ nhiệm, các thầy cô và bạn bè đã ủng hộ, hướng dẫn chỉ bảo cho em trong suốt thời gian thực hiện đề án

Trong quá trình thực hiện đề án và làm ra sản phẩm, vẫn còn nhiều sai sót,

em kính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn thêm của các cấp chính quyền, các thầy cô giáo và các bạn học sinh để sản phẩm của em có ý nghĩa thực tiễn

Em xin chân thành cảm ơn!

, ngày 28 tháng 11 năm 2020

Học sinh thực hiện dự án

TÀI LIỆU THAM KHẢO

-Các tài liệu khác trên mạng intenet