Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI _ NGUYỄN VIỆT LONG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ ZEOLIT CHO QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG BỘT GIẤY BẰNG HYDROPEOXIT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC HÀ NỘI - 2015 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất số liệu đề tài nghiên cứu kết từ trình làm thực nghiệm cách nghiêm túc, tỉ mỉ Kết thực nghiệm hoàn toàn trung thực Trong trình nghiên cứu chép số liệu từ đề tài khoa học Tác giả: KS Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phan Huy Hoàng, tận tình hƣớng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành tốt luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn ủng hộ, giúp đỡ mặt thầy, cô Bộ môn Công nghệ Xenluloza Giấy, Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo Phân xƣởng Bột anh, chị công tác phận kiểm nghiệm Bột – Tổng công ty Giấy Việt Nam tạo điều kiện để kiểm tra xác đƣợc thông số thực nghiệm Nghiên cứu đƣợc tài trợ Quỹ phát triển khoa học công nghệ quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số “104.01-2013.02” Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè chia sẻ khó khăn tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2015 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long MỤC LỤC Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Zeolit 1.1.1.Giới thiệu chung zeolit 1.1.2 Cấu trúc zeolit 1.1.3 Đặc điểm, tính chất zeolit 10 1.1.4 Ứng dụng zeolit 12 1.1.5 Sơ qua zeolit ZSM-5 analcime 13 1.1.5.1 Sơ lược zeolit ZSM-5 13 1.1.5.2 Zeolit analcime 15 1.2.Tổng quan trình tẩy trắng 18 1.2.1 Giới thiệu trình tẩy trắng 18 1.2.2 Các hóa chất sử dụng cho tẩy trắng 20 1.2.2.1 Các chất tẩy 20 1.2.2.2 Các chất phụ trợ 20 1.2.2.3 Các chất ổn định 21 1.2.2.4 Các chất tạo phức 21 1.2.3 Cơ chế trình tẩy trắng 21 1.2.4 Tẩy trắng bột yếu tố ảnh hưởng đến độ trắng 23 1.2.4.1 Đặc điểm tẩy trắng bột 23 1.2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng 26 1.2.4.3 Ưu, nhược điểm trình tẩy trắng bột hydroperoxit 31 1.2.4.4 Cơ chế hóa học trình tẩy trắng bột hydroperoxit 32 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 1.2.5 Tổng quan tài liệu tẩy trắng bột 34 II VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1 Nguyên liệu 37 2.2 Hóa chất vật tƣ thiết bị 37 2.3 Tổng hợp zeolit analcime ZSM-5 37 2.4 Tẩy trắng bột giấy học có sử dụng zeolit 38 2.5 Xác định tính chất bột giấy 40 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Phân tích vật liệu 41 3.2 Ứng dụng zeolit ZSM-5 cho trình tẩy trắng 43 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy trắng 43 3.2.2 Ảnh hưởng mức dùng zeolit ZSM-5 45 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian tẩy trắng 46 3.2.4 Đánh giá hiệu tẩy trắng sử dụng zeolit ZSM-5 48 3.3 Ứng dụng zeolit analcime cho trình tẩy trắng 48 3.3.1 Ảnh hưởng thời gian tẩy trắng 49 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy trắng 50 3.3.3 Ảnh hưởng mức dùng zeolit analcime 51 3.3.4 Đánh giá hiệu tẩy trắng sử dụng zeolit analcime 52 3.4 So sánh hiệu zeolite ZSM-5 analcime cho trình tẩy 53 trắng KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ý nghĩa Ký hiệu ISO International Organization for Stadardization G.E General Electric DTPA Diethylenetriamine pentaacetic acid EDTA Etylen diamin tetra axetic MAS Maeic-angle spinning NMR Nuclear magnetic resonance MFI Mobil Five PC Post colour number SBU Secondary Building Unit TA Total Alkalinity KTĐ Khô tuyệt đối LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long DANH MỤC CÁC BẢNG Số Bảng 3.1 Tên bảng Trang Ảnh hƣởng nhiệt độ tẩy đến độ trắng bột (xúc tác 44 zeolit ZSM-5) Bảng 3.2 Ảnh hƣởng thời gian tẩy đến độ trắng bột (xúc tác 47 zeolit ZSM-5) Bảng 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ tẩy đến độ trắng bột (xúc tác 50 zeolit anacime) Bảng 3.4 So sánh kết sử dụng loại zeolit ZSM-5 analcime 53 Bảng 3.5 So sánh độ trắng mẫu tối ƣu mẫu truyền thống 54 Bảng 3.6 Tính chất lý bột trƣớc sau trình tẩy trắng sử 55 dụng zeolit ZSM-5 làm chất ổn định môi trƣờng hấp phụ cation LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số Tên hình vẽ - đồ thị Trang Hình 1.1 Cấu trúc khung zeolit Hình 1.2 Hình 1.10 Các đơn vị cấu trúc cách ghép nối tạo zeolit có cấu trúc khác Hệ thống mao quản ZSM-5 Hình ảnh zeolit analcime từ khoáng chất bazan tự nhiên Đơn vị cấu trúc tinh thể lập phƣơng analcime Cơ chế biến đổi lignin tẩy trắng bột Na2S2O4 H2O2 Sự thay đổi độ trắng bột trình tẩy trắng Ảnh hƣởng tỷ số TA/H2O2 mức dùng H2O2 khác tới độ trắng bột TMP; nồng độ bột 18%; nhiệt độ 60 oC; thời gian tẩy 180 phút; silicat 3%) Ảnh hƣởng mức dùng H2O2 đến độ trắng bột TMP; nồng độ bột 20%; nhiệt độ 60 oC; thời gian tẩy 180 phút, silicat 3% Phản ứng H2O2 với lignin Hình 2.1 Sơ đồ tẩy trắng công đoạn 38 Hình 2.2 Tẩy trắng bột giấy học có sử dụng zeolit 39 Hình 3.1 Phổ XRD vật liệu zeolit ZSM-5 tổng hợp đƣợc 41 Hình 3.2 Phổ XRD vật liệu zeolit analcime tổng hợp đƣợc Đồ thị ảnh hƣởng mức dùng zeolit ZSM-5 đến độ trắng Đồ thị ảnh hƣởng thời gian tẩy đến độ trắng (xúc tác zeolit analcime) Đồ thị ảnh hƣởng mức dùng zeolit analcime đến độ trắng 42 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 14 15 16 17 22 25 29 30 33 45 49 52 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MỞ ĐẦU Công nghiệp giấy ngành kinh tế quan trọng Đất nƣớc, nhiên đầu tƣ triển khai dự án sản xuất bột giấy giấy nƣớc ta gặp nhiều khó khăn, cho dù nhu cầu không ngừng tăng, sản phẩm giấy cactong, bao gói Với nhu cầu lớn bột giấy sản lƣợng nƣớc chƣa đáp ứng đƣợc, buộc doanh nghiệp phải tiến hành nâng cao trình sản xuất khoa học công nghệ thiết bị để đạt đƣợc hiệu sản xuất nhƣ đa dạng hóa sản phẩm.Vì để tăng cƣờng khả đáp ứng nhu cầu, bên cạnh sản phẩm bột giấy hóa học truyền thống cho sản xuất giấy, cần tăng cƣờng sử dụng dạng sản phẩm bột giấy khác cho sản xuất nhiều loại giấy khác nhau, bột giấy học Bột có đầy đủ thành phần gỗ, độ trắng thƣờng thấp, dao động khoảng 20 ÷ 65% ISO Để bổ sung sử dụng cho sản xuất loại giấy khác ta cần có phƣơng pháp tẩy trắng bột phù hợp hiệu cao Ngoài nhiệm vụ giúp cho bột giấy đạt độ trắng cao hơn, trình tẩy trắng cải thiện đƣợc nhiều tính chất bột giấy, tính chất học Vì trình tẩy trắng không nâng cao chất lƣợng bột giấy mặt thẩm mỹ mà mở rộng tính sử dụng nó, tức bột giấy sau trình tẩy trắng đƣợc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất loại giấy chất lƣợng cao Trong năm gần đây, ảnh hƣởng chất hữu chứa clo từ nhà máy giấy môi trƣờng mối quan tâm doanh nghiệp sản xuất giấy tiêu chí môi trƣờng ngày nghiêm ngặt hơn, đặc biệt dẫn xuất clo Vì vậy, ngƣời ta tìm đến hóa chất tẩy trắng bột giấy thân thiện với môi trƣờng nhƣ O3, O2, H2O2… Trong đó, H2O2 hóa chất đƣợc ứng dụng nhiều nhà máy sản xuất bột giấy học hiệu suất cao Quá trình tẩy trắng H2O2 đòi hỏi phải tiến hành điều kiện môi trƣờng kiềm để tăng khả hoạt tính Tuy nhiên, H2O2 bền nhiệt dễ bị phân hủy ion kim loại đa hóa trị nhƣ Mn2+, Fen+, Cu2+…Do đó, hầu hết trình tẩy trắng, ngƣời ta phải bổ sung chất ổn định môi trƣờng chất tạo phức để hạn chế đƣợc tác động trình phân Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT hủy H2O2 xúc tiến ion kim loại đa hóa trị nhằm đạt hiệu cao trình tẩy Trong trình tẩy trắng dùng tác nhân H2O2 thông thƣờng, ngƣời ta sử dụng Na2SiO3 làm chất ổn định pH môi trƣờng, diethylenetriamine pentaacetic acid (DTPA) MgSO4 chất tạo phức nhằm hạn chế việc phân hủy H2O2 ion kim loại đa hóa trị gây Tuy nhiên, hóa chất trợ tẩy trắng lại có hạn chế định nhƣ: Na2SiO3 dễ bị kết tủa nhiệt độ cao gây tắc nghẽn đƣờng ống lắng cặn thiết bị tẩy trắng DTPA chất có khả gây ung thƣ cần đƣợc kiểm soát trình thải môi trƣờng Bên cạnh đó, thải môi trƣờng DTPA có khả đƣa kim loại nặng trở lại chuỗi thức ăn khả tạo phức với số ion kim loại nặng Ngoài ra, ba hóa chất trợ tẩy trắng dạng hòa tan dung dịch nên sau trình tẩy theo nƣớc thải môi trƣờng gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái Do cần có biện pháp xử lý nƣớc thải thích hợp để giảm thiểu ô nhiễm Chính cần tìm loại vật liệu vừa ổn định môi trƣờng tẩy, vừa có khả kiềm chế hoạt động ion kim loại đa hóa trị dung dịch tẩy trắng nhằm thay đồng thời hỗn hợp chất ổn định (Na2SiO3 +DTPA+MgSO4 ) Zeolit nhôm silicat có cấu trúc mao quản xốp Chúng có diện tích bề mặt lớn, có khả hấp phụ ion kim loại đa hóa trị Ngoài ra, kích thƣớc mao quản 2÷10 Ao nên có khả hấp phụ kim loại vào bên cấu trúc hạt Đặc biệt, zeolit đƣợc biết đến chất xúc tác, trao đổi ion, làm mềm nƣớc… Vì vậy, tẩy trắng bột H2O2: Zeolit có khả hấp phụ trao đổi với ion kim loại đa hóa trị (Mn2+, Fen+, Cu2+…) zeolit có khả xúc tác cho trình tẩy trắng bột H2O2 Chính tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng số zeolit cho trình tẩy trắng bột giấy hydropeoxit” nhằm cải thiện hiệu chất lƣợng trình tẩy trắng, hạn chế việc xử lý nƣớc thải trình tẩy giảm thiểu ảnh hƣởng đến môi trƣờng Với kết thu đƣợc hy vọng đƣa qui trình tẩy trắng bột giấy học có hiệu mặt kinh tế nhƣ môi trƣờng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long Sau trình tẩy, bột tẩy trắng đƣợc xeo thành xác định độ trắng máy đo độ trắng, kết thực nghiệm đƣợc trình bảy bảng 3.1 Bảng 3.1: Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy đến độ trắng bột (xúc tác zeolit ZSM-5) Nhiệt độ,oC 40 50 60 70 80 90 Độ trắng, %ISO 68,6 69,7 71,1 72,8 72,5 71,9 Từ số liệu thu đƣợc bảng kết 3.1 ta nhận thấy với mức dùng hóa chất tẩy (NaOH H2O2), thời gian phản ứng (90 phút) lƣợng xúc tác zeolit (lƣợng 2%) nhiệt độ phản ứng thay đổi độ trắng bột giấy sau tẩy thay đổi Điều chứng tỏ nhiệt độ có ảnh hƣởng quan trọng đến hiệu trình tẩy trắng, cụ thể độ trắng bột giấy Khi nhiệt độ tăng từ 40oC đến 70oC độ trắng bột sau tẩy tăng dần theo nhiệt độ, nhƣng nhiệt độ phản ứng cao (80, 90oC) độ trắng lại có tƣợng giảm dần Điều đƣợc giải thích nhƣ sau, nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng, tốc độ phản ứng phân hủy chuyển hóa nhóm mang màu có bột giấy tác nhân hydro peroxit tăng lên làm cho độ trắng bột giấy tăng Điều phù hợp với lý thuyết động học phản ứng nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng hiệu trình tăng Tuy nhiên, nhiệt độ tăng cao (ở nghiên cứu tăng lên 80, 90oC) phản ứng phản ứng chuyển hóa nhóm mang màu bột xuất phản ứng tự phân hủy H2O2 với tốc độ cao làm giảm nồng độ tác nhân phản ứng tẩy Ngoài ra, nhiệt độ tăng ion kim loại bị oxi hóa nhanh tốc độ ion kim loại di chuyển hấp phụ vào cấu trúc vật liệu zeolit [12,17] Do đó, ion kim loại bị oxi hóa làm giảm khả hấp phụ zeolit oxit kim loại này, làm giảm khả ức chế trình phân hủy H2O2, hydroperoxit bị phân hủy nhiều, hoạt tính Dƣới tác động nhiệt độ cao trình xúc tiến kim loại đa hóa trị làm cho trình phân hủy 44 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long hydroperoxit diễn mạnh mẽ, gây việcmất mát nhiều tác nhân tẩy (H2O2), làm giảm hiệu tẩy trắng Do đó, nhiệt độ thích hợp cho trình tẩy trắng sử dụng zeolit ZSM-5 70oC, nhiệt độ đƣợc áp dụng cho nghiên cứu 3.2.2 Ảnh hưởng mức dùng zeolit ZSM-5 Tiến hành thí nghiệm để xác nghiên cứu ảnh hƣởng mức dùng zeolit đến hiệu trình tẩy trắng từđó lựa chọn đƣợc mức dùng zeolit tối ƣu.Quá trình thực nghiệm tẩy trắng đƣợc tiến hành theo chế độ công nghệ nhƣ sau: - Độ trắng ban đầu bột mẫu đem tẩy: 57,7 ISO; - Mức dùng hóa chất (so với bột KTĐ): NaOH 3% H2O2 3%; - Thời gian tẩy: 90 phút; - Nhiệt độ tẩy: 70oC; - Mức zeolit ZSM-5 (so với bột KTĐ) thay đổi từ 0, 2, 3, 4, 5%; Kết thu đƣợc đƣợc thể đồ thị hình 3.3 75 73.9 Độ trắng ISO, % 74 73.7 73.8 72.8 73 72 71 70 69 68 67.5 67 Mức dùng ZMS-5, % Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng mức dùng zeolit ZSM-5 đến độ trắng Từ đồ thị hình 3.3 ta dễ dàng nhận thấy khác biệt độ trắng bột có sử dụng zeolit ZSM-5 không sử dụng zeolit ZSM-5 với điều kiện 45 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT công nghệ khác nhƣ mức dùng hóa chất NaOH H2O2; thời gian nhiệt độ phản ứng Khi tẩy trắng không sử dụng zeolit ZSM-5 cho ta độ trắng khoảng 67,5% ISO tẩy trắng có bổ sung 2% zeolit ZSM5 (so với bột KTĐ) cho ta độ trắng khoảng 72,8% ISO Tức trình tẩy trắng có bổ sung chất ổn định môi trƣờng ức chế phân hủy H2O2 làm tăng thêm khoảng 5% ISO Bên cạnh đó, ta thấy mức dùng zeolit có ảnh hƣởng rõ rệt đến độ trắng bột sau tẩy Khi tăng độ trắng từ đến 3% độ trắng tăng, đạt độ trắng cao mức dùng zeolit 3% Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: zeolit vật liệu có cấu trúc mao quản xốp, diện tích bề mặt lớn, nên bổ sung zeolit vào trƣớc hóa chất tẩy, zeolit hấp phụ ion kim loại đa hóa trị có bột Do bán kính ion kim loại nhỏ kích thƣớc mao quản vật liệu zeolit [23], nên chúng dễ dàng di chuyển vào bên cấu trúc zeolit bị giữ lại đó, khả xúc tiến phản ứng phân hủy H2O2 Khi mức dùng zeolit tăng khả hấp phụ kim loại đa hóa trị tăng, làm giảm nồng độ ion kim loại hỗn hợp tẩy, làm giảm đƣợc phân hủy hydroperoxit Vì giúp cho nồng độ tác nhân tẩy H2O2 không bị giảm, làm cho hiệu trình tẩy tăng, độ trắng bột sau tẩy tăng.Tuy nhiên, tăng mức dùng zeolit lên đến 5% độ trắng không tăng thêm có dấu hiệu giảm nhẹ Điều ta tăng mức bổ sung zeolit hạt zeolit bị kết tụ kết đám thành hạt lớn hơn, làm giảm lƣợng mao quản có khả hấp phụ bắt giữ ion kim loại vào bên cấu trúc Khi đó, ion kim loại bị hấp phụ nhiều lên bề mặt bị oxi hóa bề mặt tác dụng với NaOH bổ sung kiềm vào chúng có khả tham gia vào trình phân hủy H2O2 Cho nên làm giảm hiệu trình tẩy trắng [5,14] Vì vậy, ta chọn với mức dùng xúc tác zeolit thích hợp cho trình tẩy trắng 3% so với bột khô tuyệt đối, sử dụng cho nghiên cứu 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian tẩy trắng Nhƣ biết, tốc độ hiệu suất trình phản ứng hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố, thời gian phản ứng yếu tố quan 46 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long trọng ảnh hƣởng lớn đến hiệu phản ứng Vì tiến hành tẩy trắng để khảo sát ảnh hƣởng thời gian tẩy đến hiệu trình tẩy trắng bột giấy tác nhân H2O2 sử dụng zeolit ZSM-5 cách thay đổi thời gian tẩy cố định điều kiện công nghệ khác, cụ thể nhƣ sau: - Độ trắng ban đầu bột mẫu đem tẩy: 57,7 ISO; - Mức dùng hóa chất (so với bột KTĐ): NaOH 3% H2O2 3%; - Nhiệt độ: 70oC; - Mức zeolit ZSM-5 (so với bột KTĐ): 3%; - Thời gian tẩy: 30, 60, 90, 120 phút; Thu đƣợc kết bảng dƣới đây: Bảng 3.2: Ảnh hưởng thời gian tẩy đến độ trắng bột (xúc tác zeolit ZSM-5) Thời gian tẩy, phút 30 60 90 120 Độ trắng, %ISO 68,9 72,6 73,9 73,1 Từ kết thu đƣợc bảng ta thấy với lƣợng dùng NaOH H2O2; nhiệt độ phản ứng (70oC) mức bổ sung xúc tác zeolit (lƣợng 3%), thời gian phản ứng khác độ trắng sau tẩy mẫu bột khác Cụ thể là, tăng thời gian tẩy từ 30 lên 90 phút độ trắng bột tăng, độ trắng đạt giá trị lớn (73,9%ISO) sau 90 phút tẩy trắng Tuy nhiên, kéo dài thời gian tẩy lâu (120 phút) độ trắng bột giấy bị giảm Hiện tƣợng xảy dosau 90 phút mức hấp phụ cation kim loại đa hóa trị zeolit bão hòa, đồng thời khoảng thời gian mà tác nhân hydroperoxit công mạnh mẽ vào nhóm mang màu Khi tăng thời gian tẩy lên ion kim loại không bị hấp phụ thêm nữa, phản ứng tẩy diễn với tốc độ chậm gần nhƣ tới hạn Vì độ trắng bột giấy hầu nhƣ không tăng mà giữ nguyên có xu hƣớng giảm nhẹ Tuy nhiên trình tẩy trắng tiến hành môi trƣờng kiềm, thời gian tẩy lâu bột dễ bị sẫm 47 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT màu tác dụng kiềm [1,2], kết làm giảm độ trắng bột sau tẩy Ngoài ra, thời gian tẩy lâu không hiệu mặt kinh tế Vì vậy, thời gian thích hợp cho trình tẩy trắng bột giấy học có sử dụng zeolit ZSM-5 90 phút 3.2.4 Đánh giá hiệu tẩy trắng sử dụng zeolit ZSM-5 Từ nghiên cứu trên, thiết lập đƣợc chế độ công nghệ thích hợp cho trình tẩy trắng bột (từ gỗ keo) sử dụng zeolit ZSM-5 làm chất ổn định môi trƣờng tẩy chất hấp phụ kim loại đa hóa trị nhƣ sau: - Tỷ lệ TA/H2O2 = 1; - Mức dùng hóa chất NaOH H2O2: 3% (so với bột KTĐ); - Mức dùng zeolit: 3% (so với bột KTĐ); - Nhiệt độ tẩy trắng: 70oC; - Thời gian tẩy trắng: 90 phút Để xác thực lại hiệu trình tẩy trắng sử dụng zeolit ZSM-5 tác nhân tẩy hydro peroxit sau tìm đƣợc điều kiện công nghệ thích hợp, tiến hành tẩy trắng bột giấy với chế độ công nghệ thích hợp Kết thu đƣợc bột giấy sau tẩy có độ trắng73,8% ISO tăng 16,1% ISO so với độ trắng ban đầu bột trƣớc tẩy Từ thấy, ứng dụng zeolit ZSM-5 cho trình tẩy trắng bột giấy học nâng cao độ trắng bột, có khả thay hỗn hợp chất ổn định môi trƣờng tẩy tạo phức Na2SiO3, MgSO4 DTPA Hơn vật liệu zeolit có dạng hạt rắn, sau trình tẩy đƣợc giữ lại bột không thải môi trƣờng, không gây ô nhiễm môi trƣờng nhƣng không gây tác động đến tính chất bột giấy, trình hình thành tờ giấy tính chất sản phẩm giấy sau [17,23] 3.3 Ứng dụng zeolit analcime cho trình tẩy trắng Với mục đích nghiên cứu kỹ sâu ứng dụng vật liệu zeolit cho trình tẩy trắng bột giấy học nhằm nâng cao hiệu trình giảm thiểu ảnh hƣởng đến môi trƣờng, tiến hành nghiên cứu ứng dụng loại vật liệu zeolit thứ hai 48 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long zeolit analcime cho trình tẩy trắng Tƣơng tự nhƣ với trƣờng hợp zeolit ZSM-5, tiến hành thực nghiệm để tìm chế độ công nghệ thích hợp cho trình tẩy có bổ sung zeolit thay hỗn hợp chất trợ tẩy Na2SiO3, MgSO4 DTPA 3.3.1 Ảnh hưởng thời gian tẩy trắng Tiến hành trình thực nghiệm tẩy trắng nhằm nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian tới trình tẩy, với chế độ công nghệ nhƣ sau: - Độ trắng bột mẫu đem tẩy: 57,7 ISO; - Mức dùng hóa chất (so với bột KTĐ): NaOH 3% H2O2 3%; - Nhiệt độ: 70oC; -Mứczeolit analcime (so với bột KTĐ): 3%; - Thời gian tẩy: 30, 60, 90, 120 phút; Kết trình tẩy trắng đƣợc thể đồ thị hình 3.4 : 71 70.2 70 Độ trắng ISO, % 69.1 69 67.6 68 66.9 67 66 65 30 60 90 120 Thời gian tẩy, phút Hình 3.4: Đồ thị ảnh hưởng thời gian tẩy đến độ trắng (xúc tác zeolit analcime) Nhìn vào đồ thị hình 3.4 ta thấy, tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp sử dụng zeolit ZSM-5, với mức dùng hóa chất NaOH H2O2, nhiệt độ phản 49 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long ứng (70oC) lƣợng bổ sung xúc tác zeolit analcime (3%), tăng thời gian phản ứng từ 30 lên 60 phút độ trắng tăng,và đạt giá trị lớn (70,2% ISO) sau 60 phút tẩy trắng Khi tăng thời gian lên 90, 120 phút độ trắng bột lại giảm giảm mạnh sau 120 phút tẩy trắng (xuống 67,6%ISO) Tuy nhiên, so với trƣờng hợp zeolit ZSM-5 thời gian để đạt đƣợc độ trắng cao hay để đạt đƣợc mức hấp phụ bão hòa zeolit analcime ngắn (60 phút so với 90 phút) Điều lỗ xốp zeolit analcime nhỏ hơn, thể tích lỗ xốp zeolit analcime bé so với zeolit ZSM-5 nên khả hấp thụ ion kim loại bé hơn, thời gian để đạt trạng thái hấp phụ bão hòa nhanh Vì vậy, lựa chọn thời gian thích hợp cho trình tẩy trắng bột từ keo lai sử dụng zeolit analcime 60 phút, thời gian tẩy đƣợc sử dụng cho nghiên cứu 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy trắng Quá trình thực nghiệm tẩy trắng đƣợc tiến hành nhằm tìm nhiệt độ tẩy trắng thích hợp với chế độ công nghệ nhƣ sau: - Độ trắng bột mẫu đem tẩy: 57,7 ISO; - Mức dùng hóa chất (so với bột KTĐ): NaOH 3% H2O2 3%; -Thời gian tẩy: 60 phút; -Mức zeolit analcime (so với bột KTĐ): 3%; - Nhiệt độ biến thiên từ: 50, 60, 70, 80, 90oC Kết thực nghiệm thu đƣợc đƣợc tổng hợp bảng dƣới đây: Bảng 3.3: Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy đến độ trắng bột (xúc tác zeolit anacime) Nhiệt độ,oC 50 60 70 80 90 Độ trắng, oISO 67,2 67,6 69,9 70,0 70,2 Từ kết thu đƣợc bảng 3.3 ta thấy tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp zeolit ZSM-5, nhiệt độ trình tẩy trắng có bổ sung zeolit analcime ảnh hƣởng lớn 50 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT đến hiệu trình tẩy trắng, cụ thể độ trắng bột giấy Với lƣợng dùng NaOH H2O2; thời gian phản ứng (60 phút) mức bổ sung zeolit analcime (lƣợng 3%), nhiệt độ tẩy tăng(từ 50oC đến 90oC) độ trắng bột giấy sau tẩy tăng, điều phù hợp với lý thuyết động học phản ứng Nhƣng mức nhiệt độ phản ứng cao 70oC (cụ thể 80, 90oC) độ trắng có tăng nhƣng tăng nhẹ có dấu hiệu chững lại Khi nhiệt độ tăng từ 70 lên 80oC (tăng 10o) nhƣng độ trắng bột sau tẩy tăng nhẹ, hầu nhƣ không tăng (69,9 so với 70,0% ISO) Trong đó, công nghiệp tăng nhiệt độ tăng mức sử dụng lƣợng, tiêu hao thêm điện dẫn tới giá thành tăng Vì vậy, nhiệt độ thích hợp cho trình tẩy trắng bột sử dụng zeolit analcime đƣợc chọn 70oC Nhiệt độ tẩy thích hợp đƣợc sử dụng cho nghiên cứu 3.3.3 Ảnh hưởng mức dùng zeolit analcime Đa tiến hành trình thực nghiệm tẩy trắng để nghiên cứu ảnh hƣởng mức dùng zeolit analcime đến độ trắng bột giấy với chế độ công nghệ nhƣ sau: - Độ trắng bột mẫu đem tẩy: 57,7 ISO; - Mức dùng hóa chất (so với bột KTĐ): NaOH 3% H2O2 3%; - Thời gian tẩy: 60 phút; - Nhiệt độ tẩy: 70oC -Mức zeolit analcime (so với bột KTĐ) thay đổi từ 1, 2, 3, 4, 5,6%; Thu đƣợc kết nhƣ biểu diễn đồ thị hình 3.5 Nhìn vào đồ thị hình 3.5 nhận thấy khác biệt độ trắng mẫu bột tẩy với mức bổ sung zeolit analcime khác điều kiện công nghệ khác Ở mức dùng zeolit analcime 2% độ trắng có tăng nhƣng không đột biến, nhiên mức dùng zeolit 3% độ trắng bột sau tẩy tăng lên rõ rệt so với mẫu bột tẩy không bổ sung zeolit (69,9% ISO so với 66,4% ISO) Nhƣng tiếp tục tăng lƣợng dùng xúc tác zeolit analcime lên 5% độ trắng giảm nhẹ, đến 6% trở lên độ trắng lại bắt đầu giảm mạnh nhƣ trƣờng hợp sử dụng zeolit ZSM-5 51 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long Vì vậy, ta chọn với mức dùng xúc tác zeolit analcime thích hợp cho trình tẩy trắng 3% so với bột khô tuyệt đối 70.5 69.9 Độ trắng ISO, % 70 69.7 69.8 69.5 69.2 69 68.5 68.3 68.5 68 67.5 67 Mức dùng anacime, % Hình 3.5: Đồ thị ảnh hưởng mức dùng zeolit analcime đến độ trắng 3.3.4 Đánh giá hiệu tẩy trắng sử dụng zeolit analcime Từ nghiên cứu trên, thiết lập đƣợc chế độ công nghệ thích hợp cho trình tẩy trắng bột giấy học từ gỗ keo sử dụng zeolit analcime làm chất ổn định môi trƣờng tẩy chất hấp phụ kim loại đa hóa trị thay hệ ổn định thông thƣờng (Na2SiO3, MgSO4 DTPA) nhƣ sau: - Tỷ lệ TA/H2O2 = 1; - Mức dùng hóa chất H2O2 (NaOH): 3% (so với bột KTĐ); - Mức dùng zeolit: 3% (so với bột KTĐ); - Nhiệt độ tẩy trắng: 70oC; - Thời gian tẩy trắng: 60 phút Để xác thực lại hiệu trình tẩy trắng sử dụng zeolit analcime tác nhân tẩy hydro peroxit sau tìm đƣợc điều kiện công nghệ thích hợp,chúng tiến hành trình tẩy trắng bột giấy với chế độ công nghệ thích hợp vừa đƣợc thiết lập Kết thu đƣợc bột giấy sau tẩy có độ trắng 70,0% 52 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long ISO tăng 12,3% ISO so với mẫu bột gốc trƣớc tẩy Kết tƣơng đƣơng với kết tẩy trắng bột học từ thân ngô [5], sử dụng zeolit analcime cho trình tẩy trắng tăng đƣợc 12% ISO so với bột ban đầu 3.4 So sánh hiệu zeolite ZSM-5 analcime cho trình tẩy trắng Kết thu đƣợc từ nghiên cứu ứng dụng loại zeolit ZSM-5 analcime cho trình tẩy trắng bột giấy học từ keo lai đƣợc tổng hợp bảng 3.4 Bảng 3.4 So sánh kết sử dụng loại zeolit ZSM-5 analcime Chế độ công nghệ Nhiệt độ Loại zeolit Độ trắng Mức tăng Mức tăng so Thời Mức bột giấy so với bột với mẫu gian dùng sau tẩy ban đầu không zeolit zeolit ZSM-5 70oC 90 phút 3% 73,8% ISO 16,1% ISO 6,3% ISO Analcime 70oC 60 phút 3% 70,0% ISO 12,3% ISO 3,6% ISO Nhƣ thấy, sử dụng zeolit ZSM-5 cho hiệu cao zeolit analcime, cho mức tăng độ trắng so với bột ban đầu cao Điều hoàn toàn phù hợp với lý thuyết zeolit ZSM-5 có kích thƣớc lỗ xốp, thể tích lỗ xốp diện tích bề mặt lớn so với zeolit analcime Do mức độ hấp phụ kim loại đa hóa trị cao hơn, hấp phụ đƣợc nhiều ion kim loại có bột hơn, ổn định môi trƣờng tẩy tốt hơn, giúp cho tác nhân H2O2 bị phân hủy Vì hiệu trình tẩy trắng hay nói cách khác độ trắng bột sau tẩy sử dụng zeolit ZSM-5 cao Ngoài ra, để so sánh đánh giá hiệu quy trình tẩy trắng mới, để đánh giá khả thay hệ ổn định môi trƣờng tẩy thông thƣờng (Na2SiO3, DTPA, MgSO4) vật liệu zeolit, tiến hành tẩy trắng đồng thời bột giấy theo phƣơng pháp truyền thống Cụ thể, tẩy trắng tác nhân H2O2và sử dụng hệ ổn định thông thƣờng (Na2SiO3, DTPA, MgSO4) với chế độ công nghệ tƣơng tự trình 53 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long tẩy trắng khác không sử dụng zeolit mà sử dụng hệ ổn định thƣờng dùng: - Mức dùng kiềm: TA/H2O2 = 1; - Mức dùng H2O2: 3% (so với bột KTĐ); - Mức dùng Na2SiO3: 3% (so với bột KTĐ); - Mức dùng Na-EDTA: 0,5%; - Mức dùng MgSO4: 0,5%; - Nhiệt độ tẩy trắng: 70oC; - Thời gian tẩy trắng: 60, 90 phút Bảng 3.5 So sánh độ trắng mẫu tối ưu mẫu truyền thống Mẫu Độ trắng , oISO Mẫu truyền Mẫu tối ƣu Mẫu truyền Mẫu tối ƣu thống (60 phút) (anacime) thống (90 phút) (ZSM-5) 71,0 70,0 73,2 73,8 Từ số liệu thực nghiệm bảng 3.5 ta thấy độ trắng bột giấy thu đƣợc sau trình tẩy trắng thông thƣờng có sử dụng zeolit tƣơng đƣơng Cho thấy, việc sử dụng zeolit có hiệu tƣơng tự nhƣ dùng hệ hỗn hợp chất ổn định (Na2SiO3, DTPA, MgSO4) trình tẩy trắng bột tác nhân hydroperoxit Tuy nhiên, sử dụng hệ ổn định thông thƣờng (Na2SiO3, DTPA, MgSO4) có số nhƣợc điểm mà với việc sử dụng zeolit thay giải đƣợc là: nhiệt độ cao Na2SiO3 bị kết tủa làm tắc nghẽn đƣờng ống, thiết bị; ba chất dạng hòa tan nên sau trình thải môi trƣờng, tốn chi phí xử lý Trong đó, sử dụng zeolit cho trình tẩy trắng zeolit thu hồi để tái sử dụng hoàn toàn không thải môi trƣờng, giảm thiểu ảnh hƣởng đến môi trƣờng hạn chế việc xử lý nƣớc thải trình tẩy Từ mang lại hiệu mặt kinh tế nhƣ môi trƣờng 54 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Bột giấy thu đƣợc sau trình tẩy trắng sử dụng zeolit ZSM-5 chế độ công nghệ thích hợp đƣợc xác định số tính chất lý Kết trình bày bảng 3.6 Bảng 3.6 Tính chất lý bột trước sau trình tẩy trắng sử dụng zeolit ZSM-5 làm chất ổn định môi trường hấp phụ cation Bột trƣớc tẩy Bột sau tẩy Độ trắng, oISO 57,7 73,8 Độ dài đứt, m 3200 3690 Chỉ số xé, (mN.m2/g) 3,0 3,56 Chỉ số bục,(kPa.m2/g) 2,0 2,21 Tính chất Nhìn vào bảng 3.6 ta thấy tính chất lý bột đƣợc cải thiện đáng kể sau trình tẩy trắng Cụ thể nhƣ sau: - Bột tẩy trắng thu đƣợc có độ trắng tăng 16,1% ISO  27,9 % so với bột chƣa tẩy; - Bột tẩy trắng thu đƣợc có độ dài đứt tăng  15,31%; - Chỉ số xé tăng 18,67%; - Chỉ số bục tăng 10,50% Nhƣ vậy, ứng dụng zeolit cho trình tẩy trắng bột giấy học vừa nâng cao độ trắng bột, vừa cải thiện đáng kể tính chất lý nhƣ chiều dài đứt, độ bền xé, độ bền kéo Điều đặc biệt zeolit sau trình hoàn toàn nằm bột không thải môi trƣờng 55 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long KẾT LUẬN Zeolit analcime zeolit ZSM-5 có khả ứng dụng cho trình tẩytrắng bột hydroperoxit Chế độ công nghệ tối ƣu cho trình tẩy trắng bột hydroperoxit có sử dụng zeolit: * Đối với zeolit analcime: - Mức dùng kiềm: TA/H2O2 = 1; - Mức dùng H2O2: 3% (so với bột KTĐ) ; - Mức dùng : 3% (so với bột KTĐ) ; - Nhiệt độ: 70 oC; - Thời gian tẩy: 60 phút * Đối với zeolit ZSM-5: - Mức dùng kiềm: TA/H2O2 = 1; - Mức dùng H2O2: 3% (so với bột KTĐ) ; - Mức dùng : 3% (so với bột KTĐ) ; - Nhiệt độ: 70 oC; - Thời gian tẩy: 90 phút ; Tẩy trắng bột hydroperoxit có sử dụng zeolit analcime độ trắng đƣợc nâng lên thêm 12,2%ISO, với zeolit ZSM-5 độ trắng đƣợc nâng lên thêm 16,1%ISO Các tính chất lý đƣợc cải thiện đáng kể Hiệu trình tẩy trắng bột giấy học tác nhân hydroperoxit sử dụng zeolit tƣơng đƣơng nhƣ sử dụng hệ hỗn hợp chất ổn định (Na2SiO3, DTPA, MgSO4) theo phƣơng pháp truyền thống Đặc biệt zeolit không độc hại, không thải môi trƣờng 56 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nguyễn Việt Long TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Quang Bình (2012), “Nghiên cứu nâng cao chất lượng bột giấy hiệu suất cao từ thân ngô”,Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội [2] TS Lê Quang Diễn (2015), “Công nghệ sản xuất bột giấy”, NXB Bách Khoa, Hà Nội [3] Lê Quang Diễn, Doãn Thái Hòa, Thái Đình Cƣờng, “Phƣơng pháp sản xuất bột giấy từ thân ngô sử dụng dung dịch H2O2 CH3COOH bổ sung xúc tác”, Tạp chí Hóa học, T49, số (ABC), tr 96-100, 2011 [4] Lê Quang Diễn, Doãn Thái Hòa, Bùi Thị Liên, Đỗ Quang Bình (2013), “Nghiên cứu cải thiện chất lƣợng bột giấy hiệu suất cao từ thân ngô”, Tạp chí KH&CN Trường Đại học Kỹ thuật, số 97 [5] Ngô Văn Hữu (2013), “Nghiên cứu ứng dụng zeolit cho trình tẩy trắng bột giấy học từ thân ngô hydroperoxit”, Đồ án Tốt nghiệp, Đại học Bách khoa Hà Nội [6] Cao Văn Sơn, Đào Sỹ Sành, Doãn Thái Hòa (2011), “Ảnh hƣởng điều kiện công nghệ tới chất lƣợng bột P-RC-APMP từ gỗ keo tai tƣợng”,Tạp chí Hóa học, T.49, số 2(ABC), tr 581-586 [7] Hồ Sỹ Thoảng (2006), Giáo trình xúc tác dị thể, TP Hồ Chí Minh [8] Đỗ Anh Tứ (2010), Nghiên cứu trình cracking xúc tác dầu thực vật thải xúc tác nano-meso ZSM-5 tạo nhiên liệu sinh học, Đồ án Tốt nghiệp ĐH Dân lập Hải Phòng [9] Aziz Ahmed,Jong-Myoung Won, Haiil Ryu (2004), “Method for producing corn stalk pulp and paper products from corn stalk pulp”, US Patent, number: US 20040256065A1 [10] R.MBarrel (1982), Hydrothermal chemistry in zeolites, Academic Press, London [11] R Barrer and L Hinds (1953), “Ion-exchange in crystals of analcite and leucite”,Journal of the Chemical Society, 386, 1877-1889 57 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT [12] W Carlton, Dence and Douglas W Reeve (1996),“Pulp Bleaching: Principles and Practice”, Tappi Press [13] C Colella., de’Gennaro, M and Aiello, R (2001),“Use of zeolitic tuff in the building industry Natural Zeolites: Mineralogy, Occurrence, Properties, Applications, Reviews in Mineralogy and Geochemistry”, Mineralogical Society of America, Washington, D C.: Bish and Ming [14] D Finnegan, K Stack, L Dunn, Appita Journal, 1998, 51 No 3, 219-223 [15] S Ghasemi, R B Eshkiki, P Fatehi and Y Ni (2010), “Impact of acid washing and chelation on Mg(OH)2-based hydrogen peroxide bleaching of mixed hardwood CMP at a high consistency”, BioResources, 5, 2258-2267 [16] B N Kuznetsova, S A Kuznetsova, V G Danilova, O V Yatsenkova (2009), Journal of Siberian Federal University Chemistry 1, 2, 19-24 [17] C Leduc, S Rouaix, F.Turcotte and C Daneault, Pulp & Paper Canada, 2005, 105(4): T92-96, 51-55 [18] Z Liu, Y Ni, Z Li and G Court (2005), “Peroxide bleaching of low-freeness TMP”, Pulp and Paper Canada, 106, 34-36 [19] W.M Meier, D.H Olson, Ch Baerlocher (1996), “Atlas of Zeolite Framework Types”, 4th edition, Elsevier, London [20] Phan Huy Hoang, Le Quang Dien (2015), “Synthesis of magnetically recyclable ZSM-5 zeolite for styrene epoxiderearrangement reaction”, Chemical Engineering Journal, 262, 140–145 [21]Y Ping (2010),“Use of Natural Zeolites in the Recovery of Metals”, Kokkola: Central Ostrobothnia University of Applied Sciences Press 5-18 [22] Wang Yuxian (2011), “Adsorption of Analcime and ZSM-5 on metals”, Thesis, Degree Programme in Chemistry and Technology, Central Ostrobothnia University of Applied Sciences [23] M Wekesa, Y Ni, The Canadian Journal of Chemical Engineering, 2011, 89, 126-131 58 [...]... vô cơ và một phần nhỏ hemixenluloza Tùy thuộc vào hàm lƣợng lignin, hiệu suất bột sau tẩy vào khoảng 90 ÷ 94% 1.2.2 Các hóa chất sử dụng cho tẩy trắng bột giấy cơ học Trong quá trình tẩy trắng bột giấy công nghiệp, hiện nay ngƣời ta sử dụng các hóa chất sau: 1.2.2.1 Các chất tẩy: Trong quá trình tẩy trắng công nghiệp thƣờng có nhiều công đoạn, mỗi công đoạn sử dụng một hoặc nhiều hóa chất tẩy trắng chính... hết); - So với tẩy trắng bằng dithionit natri, để đạt đƣợc độ trắng nhƣ nhau, cần chi phí tẩy thấp hơn; - Có thể tẩy trắng bột nồng độ khác nhau; - Hydroperoxit có khả năng tẩy trắng các thành phần vỏ cây chứa trong bột mà tẩy trắng bằng các chất tẩy khác không thực hiện đƣợc So với tẩy trắng bằng Na2S2O4, tẩy trắng bằng H2O2 có những ƣu điểm sau: - Đạt đƣợc độ trắng cao hơn; - Mất mát chất tẩy không đáng... thời gian lƣu bột trong tháp tẩy cho hợp lý Khi nhiệt độ cao hơn 90oC độ trắng của bột có thể giảm 1%ISO, độ bền cơ học của bột cũng bị giảm 1.2.4.3 Ưu, nhược điểm của tẩy trắng bột cơ bằng hydroperoxit Hydroperoxit là chất tẩy hiệu quả nhất để tẩy trắng bột cơ sản xuất từ phầnlớn các nguyên liệu khác nhau .Tẩy trắng bằng H2O 2cho phép tăng độ trắng của bột một cách đáng kể trong khi hiệu suất bột giảm không... trắng bột tới độ trắng 80÷82%ISO đối với bột gồ mềm và 85÷87%ISO đối với bột gỗ cứng Với mức dùng chất tẩy cao, có thể đạt độ trắng cao hơn, song trong các trƣờng hợp này hiệu suất bột thƣờng bị giảm đáng kể Các loại bột chƣa tẩy trắng có độ trắng tƣơng đối cao sẽ có độ trắng ổn định hơn sau khi tẩy Thông thƣờng, bột tẩy trắng bằng H2O2 và các peraxit có độ trắng ổn định hơn, tức là giữ cho độ trắng. .. 1.2.4.4 Cơ chế hóa học quá trình tẩy trắng bột cơ bằng hydroperoxit Tẩy trắng bột cơ bằng hydroperoxit đƣợc tiến hành trong môi trƣờng kiềm Cũng nhƣ khi tẩy trắng bột hóa, các phần tử tham gia phản ứng là các anion hydopeoxit tạo thành khi H2O2 phân ly trong môi trƣờng kiềm : HOOH + OH- ↔ HOO- +H2O Trong quá trình tẩy diễn ra ba dạng phản ứng chủ yếu sau : - Phản ứng tẩy: bao gồm các phản ứng của HOO- với... hợp cho từng quá trình phản ứng nhằm đạt hiệu quả cao nhất 1.1.4 Ứng dụng của zeolit Dựa vào những tính chất và đặc điểm của zeolit, có thể thấy zeolit có ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau 12 Nguyễn Việt Long LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT * Xúc tác: zeolit có hoạt tính và độ chọn lọc cao - Ứng dụng zeolit trong tổng hợp hữu cơ: Alkyl hoá parafin bằng olefin, Amin hoá Butanol bằng amoniac, - Ứng dụng zeolit. .. tiến quá trình tách loại lignin, tăng hiệu quả tác dụng của các chất tẩy, tạo pH cần thiết của môi trƣờng - Các axit vô cơ nhƣ H2SO4, H2SO3 : bổ sung vào một số công đoạn nhằm cải thiện quá trình tẩy, nhƣ khi xử lý bột bằng phức chất, tẩy bằng các enzym, tạo pH cần thiết cho môi trƣờng, xử lý bột sau tẩy (sau công đoạn tẩy trắng bằng hypoclorit hay hydroperoxit) 1.2.2.3 Các chất ổn định Đƣợc sử dụng. .. ảnh hƣởng trực tiếp tới độ trắng của bột Vỏ cây và các xây xát khi bảo quản nguyên liệu ảnh hƣởng xấu đến độ trắng và khả năng tẩy trắng của bột, vì vậy trong sản xuất bột cơ nên sử dụng ngay nguyên liệu vừa khai thác Các thông số công nghệ của quá trình sản xuất bột liên quan chặt chẽ với các thông số của chu trình tẩy trắng Xử lý hóa học quá mạnh có thể làm giảm độ trắng của bột, trong khi đó các điều... THẠC SĨ KỸ THUẬT Khi tẩy một công đoạn: - Đối với bột nồng độ thấp: 10 ÷ 12%ISO; - Đối với bột nồng độ cao: có thể đạt 18%ISO Khi tẩy trắng hai công đoạn: có thể tăng độ trắng thêm 20 hoặc 30%ISO nếu điều kiện thích hợp So với các chất tẩy khác, tẩy trắng bột cơ bằng hydroperoxit có những ƣu điểm sau: - Có thể đạt đƣợc độ trắng tối đa; - Chu trình tẩy cho phép tái sử dụng chất tẩy (sử dụng lƣợng H2O2chƣa... Khi tẩy trắng nồng độ bột thấp, mức dùng H2O2 thƣờng vào khoảng 1÷ 3% (so với bột khô tuyệt đối) Khi tẩy trắng nồng độ bột cao, mức dùng H2O2 khoảng 1%, độ trắng của bột tăng đƣợc 10÷12% ISO, mức dùng 2%, độ trắng của bột tăng 14÷15% ISO Hình 1.9 Ảnh hưởng của mức dùng H2O2 đến độ trắng của bột TMP; nồng độ bột 20%; nhiệt độ 60 oC; thời gian tẩy 180 phút, silicat 3% [1] - Nồng độ bột Nồng độ bột khi tẩy