Diatomite và ứng dụng trong việc làm vật liệu lọc nước

LOGO
Báo cáo đồ án công nghệ
Click to add your text
Nhóm sinh viên thực hiện:
Trần Đức Biên
Trần Đức Anh
Hoàng Trọng Tuyến
Chu Văn Trường
Đề tài: Diatomite Và Ứng Dụng Trong Việc Làm
Vật Liệu Lọc Nước
GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái
Nội Dung
Tìm hiểu về Diatomite
1
Nguồn nước và chỉ tiêu đánh giá
2
Phương pháp xử lí nước
3
Kết quả thực nghiệm và quy trình sản xuất
4
2
Diatomite
Định nghĩa:
o
Diatomit là trầm tích có nguồn gốc sinh học được hình thành ở những vùng nước
ngọt hoặc nước mặn do quá trình phân hủy tảo diatomê.
3
Diatomite
Kích thước tảo Diatomê khoảng 10- 100 micromet . Diatomit có cấu trúc rất xốp, thành phần chủ yếu
của khoáng này là oxyt silic (SiO
2

), oxit nhôm (Al
2
O
3
), ngoài ra còn có một số oxit khác với hàm lượng
nhỏ như Fe
2
O
3
, CaO, MgO, TiO
2
, Na
2
O Cấu trúc xốp của khoáng phụ thuộc vào thành phần sắp xếp
các loại oxit trong khoáng.
4
Diatomite

Diatomit chủ yếu là axit
silixic, một loại vật liệu
gần như trơ đối với tác
dụng của hoá chất.
Tính chất

Tạo nên tập hợp hạt có độ
xốp khá lớn (80 - 85%).
Cấu trúc đa dạng do đó
chất hấp phụ chế tạo từ
vật liệu Diatomit có thể lưu
trữ một lượng khá lớn chất

khí, chất lỏng
Hóa học
Vât lí
5
Thành phần hóa
Các Oxyt
Hàm Lượng (%)
Từ Đến Trung Bình
SiO
2
48.18 76.34 63.59
TiO
2
0.46 2.38 0.96
Al
2
O
3
10.12 23.19 15.96
Fe
2
O
3
0.95 11.43 4.82
FeO 0.10 0.91 0.26
CaO 0.00 2.71 0.38
MgO 0.09 3.60 0.55
K
2
O

0.21 1.55 0.87
Na
2
O
0.07 0.38 0.20
P
2
O
5
0.07 1.21 0.33
SO
3
0.00 0.02 0.02
H
2
O
-
0.00 6.73 6.73
MKN 3.78 19.23 12.16
6
Ứng dụng
Sản xuất
xi măng
Sản xuất
Bê tông nhẹ
Xử lí môi trường
+Làm chất tẩy lọc trong các ngành công nghiệp
+Dùng làm vật liệu sản xuất gạch nhẹ cách âm, cách nhiệt, gạch bảo ôn
+Trong công nghiệp cao su dùng diatomit làm chất độn sản xuất cao su chịu axit, chịu nhiệt, tăng tính điện môi
+Dùng diatomit làm vật liệu mài, đánh bóng các loại vật liệu có độ cứng thấp.

7
Nguồn nước ngầm

Hơn 70% diện tích của trái đất được bao phủ bởi nước. Trữ lượng tài nguyên
nước có khoảng 1,5 tỷ km
3
, trong đó gần 97% là nước đại dương, khoảng hơn
3% là nước ngọt tồn tại chủ yếu dưới dạng băng tuyết ở hai cực và ở trên các
ngọn núi

Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt và
sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi.
8
Các phương pháp xử lý nước
Hấp
Phụ
Kết
tủa
Oxi
hóa
Khử
Khử
trùng
phương pháp
9
Kết quả thực nghiệm mẫu
Oxit SiO
2
Al
2

O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO K
2
O+Na
2
O TiO
2
MKN
Hàm lượng(%) 68.51 12.88 6.56 0.93 0.21 3.37 1.61 6.23
Nhiệt độ (
o
C)
Độ co sấy ∆l
s
(%) Độ co nung ∆l
n
(%)
Độ hút nước H
p
(%) Khối lượng T.tích
(g/cm
3
)
800 12.35 – 12.95 0.22 – 1.14
30 −41

0.7
900 12.4 – 12.8 0.34 – 0.63
28 − 31
0.72
10
Al
2
O
3
.2SiO
2
 Al
2
O
3
.SiO
2
(spenel) + SiO
2
Giản đồ phân tích vi sai
Furnace temperature /°C0 200 400 600 800 1000
TG/%
-9
-6
-3
0
3
6
9
d TG/%/min

-3
-2
-1
HeatFlow/µV
-20
-10
0
10
20
Mass variation: -6.35 %
Mass variation: -4.22 %
Peak :102.70 °C Peak :535.66 °C
Figure:
03/11/2008 Mass (mg): 43.18
Crucible:PT 100 µl Atmosphere:AirExperiment: Quang diatomit
Procedure: 30 > 1200C (10 C.min-1) (Zone 2)
Labsys TG
Exo
Al2O3.2SiO2.2H2O Al2O3.2SiO2
+ 2H2O
11
Quy trình sản xuất vật liệu dạng sỏi
diatomite Nung
Gia công và phân
loại
Dạng sỏi
(1-2cm)
Dạng cát
(2-5mm)
Đóng bao Sản phẩm

Dạng cát
(1.25-2mm)
12
Kết quả thực nghiệm lọc mẫu
13
Để việc kiểm tra khả năng giảm hàm lượng Fe
3+
dể dàng cần phải có một môi
trường chuẩn. Chúng tôi đã tiến hành pha như sau:
- Lấy 10.4g (NH
4
)
2
Fe(SO4)
2
.6H
2
O cho vào bình định mức đến 100ml. Lấy 10ml
dung dịch này pha thành 1000ml để được dung dịch sắt với hàm lượng lý thuyết là
7mg/l nước.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0
100
200
300
400
500
600
Nhiệt độ nung 900
Nhiệt độ nung 850

Nhiệt độ nung 800
Nhiệt độ nung 600
Nhiệt độ nung 500
Quy trình sản xuất vật liệu dạng tấm
14
Tính chất của sản phẩm từ diatomite và than củi tạo hình bằng phương pháp ép
dẻo.
TT
Bài phối liệu Trước nung Sau nung 800°C
DP
(%)
Than (%) Tạo hình Sấy
KLTT
(g/cm
3
)
H
p
( %)
1 90 10 Đạt Đạt
0.99 50
2 85 15 Đạt Đạt
0.96 57.05
3 80 20 Đạt Đạt
0.98 56.08
4 70 30 Đạt Đạt
0.91 61.53
5 65 35 Đạt Đạt
0.87 62.89
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Mối tương quan giữa tốc độ lọc và áp suất
Phối liệu 80-20
Phối liệu 70-30
Phối liệu 65-35
Áp suất(atm)
Tốc độ lọc(ml/h.cm2)
Mối tương quan giữa tốc độ lọc và áp suất lọc khác nhau
TT
Bài phối liệu Áp suất ( atm )
DP
(%)
Than (%)
0.09 0.19 0.29 0.38
Tốc độ lọc ( ml/h.cm
2
)
1 90 10 - - - -
2 85 15 - - - -
3 80 20
1.44 2.88 7.22 8.08

4 70 30
1.87 4.62 7.79 8.23
5 65 35
2.02 5.77 11.55 15.88
15
Kết luận
Thông qua các kết quả nghiên cứu mà nhóm tìm hiểu được, xin rút ra một số kết luận như sau:

Quá trình sản suất vật liệu được nung cho hiệu quả cao nhất ở 800
o
C do đạt được cấu trúc rỗng cần thiết của vật
liệu khi lượng nước mất đi hoàn toàn, đồng thời tránh được việc giảm số lượng cũng như kích thước lỗ trống khi vật
liệu biến đổi thù hình trong quá trình nung.

Phương pháp sản xuất diatomite dạng sỏi về cơ bản cho hiệu quả cao, quá trình sản xuất đơn giản và chi phí sản
xuất không cao (so với phương pháp dạng tấm). Nhưng do hoạt động dựa trên cấu trúc có sẵn của vật liêu nên thời
gian làm việc cũng như hiệu suất thấp hơn.

Phương pháp sản xuất diatomite dạng tấm dựa trên cơ sở tăng số lượng mao quản của vât liệu (nhờ vào thành phần
than củi thên vào khi phối liệu được loại bỏ trong quá trình nung).
16
Tài liệu tham khảo

Tạp chí khoa học, Đại học Huế, số 59-2010, nghiên cứu chưc năng hóa diatomite.

Vũ Thị Minh Hồng, Nghiên cứu tính chất axit và xúc tác của diatomite axit1 hóa bằng phương
pháp lắng đọng pha hơi.

Tạp chí khoa học và công nghệ, Đại học Đà Nẵng- số 2 (31). 2009


Báo cáo tổng kết đề tài B93-01-6g-40 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội-25/5/1995.

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải- Th.S Lâm Vĩnh Sơn.

Giáo trình công nghệ sản xuất gốm sứ, khoa hóa kĩ thuật- Trường Đại học Bách Khoa, 2005.
17
LOGO
Thank You !