Đồ án khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi muối kép NH4HSO4 và MgSO4 từ nước ót

• Tác giả: Nguyễn Phan Thanh Trà
• Người hướng dẫn: TS. Lê Minh Tâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi muối kép (NH4)2SO4.6H2O từ nước ót bằng phương pháp Amoni Sunfat
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC NƯỚC ÓT
• 1.1. Giới thiệu về nước biển, nước ót
• 1.2. Ý nghĩa kinh tế khai thác hóa chất từ nước ót
• 1.3. Công nghệ luyện kim
• 1.4. Vật liệu xây dựng
• 1.5. Khả năng ứng dụng của muối kép trong sản xuất phân bón
• 1.5.1. Vai trò của các thành phần dinh dưỡng trong muối kép đối với cây trồng
• 1.5.2. Phương pháp sản xuất muối kép từ nước ót
• 1.5.3. Một số phương pháp sản xuất phân bón từ nước ót
• 1.6. Cơ sở của phương pháp tách hóa chất từ nước ót
• 1.6.1. Cơ sở của phương pháp [3, 11]
• 1.6.2. Một số phương tách hóa chất từ nước ót
• 1.7. Quá trình hình thành mầm tinh thể muối kép
• 1.7.1. Quá trình tạo mầm
• 1.7.2. Sự phát triển tinh thể
• 1.7.3. Quá trình làm già tủa
• 1.7.4. Sự nhiễm bẩn kết tủa
• 1.8. Các công trình nghiên cứu về nước ót
• 1.8.1. Nghiên cứu tách sulfat từ nước ót bằng dung dịch CaCl2 [14]
• 1.8.2. Nghiên cứu quá trình tách trước Mg2+ trong nước chạt để sản xuất muối ăn và MgO có độ sạch cao [15]
• 1.8.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ sạch của Mg(OH)2 điều chế từ nước ót bằng phương pháp sửa vôi [6]
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
• 2.2. Quy trình công nghệ
• 2.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ
• 2.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
• 2.3. Quy trình thu hồi muối kép
• 2.4. Các bước tiến hành thí nghiệm
• 2.4.1. Nồng độ SA phản ứng
• 2.4.2. Thời gian phản ứng
• 2.4.3. Tỷ lệ phản ứng
• 2.4.4. Nhiệt độ phản ứng
• 2.5. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất tách muối kép
• 2.6. Phân tích thành phần hóa của muối kép
• 2.6.1. Chuẩn độ Mg2+ bằng EDTA
• 2.6.2. Xác định hàm lượng SO42-
• 2.6.3. Xác định hàm lượng Cl-
• 2.6.4. Xác định hàm lượng NH4+
• 2.6.5. Nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.6.6. Huỳnh quang tia X (XRF) [21, 22]
• 2.6.7. Giới thiệu về phần mềm tối ưu hóa Modde 5
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi muối kép
• 3.1.1. Nồng độ SA phản ứng
• 3.1.2. Thời gian phản ứng
• 3.1.3. Tỷ lệ phản ứng
• 3.1.4. Nhiệt độ phản ứng
• 3.1.5. Phân tích XRD mẫu muối kép
• 3.2. Tối ưu hóa hiệu suất thu hồi muối kép [23]
• 3.2.1. Xác định mô hình toán
• 3.2.2. Kiểm tra tính tương thích của mô hình toán
• 3.2.3. Tối ưu hóa hiệu suất thu hồi muối kép bằng phần mềm Modde
• 3.2.4. Đánh giá hàm lượng nước cái
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Khảo sát hiệu suất thu hồi muối kép

Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát hiệu suất thu hồi muối kép từ nước ót, đặc biệt là NH4HSO4 và MgSO4. Hiệu suất thu hồi là yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến tính khả thi và hiệu quả kinh tế của quy trình. Các yếu tố như nồng độ, thời gian, tỷ lệ phản ứng và nhiệt độ được xem xét để tối ưu hóa quy trình thu hồi. Kết quả cho thấy rằng việc điều chỉnh các yếu tố này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất thu hồi muối kép.

1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi

Nồng độ của NH4HSO4 và MgSO4 trong nước ót có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ cao hơn dẫn đến hiệu suất thu hồi tốt hơn. Thời gian phản ứng cũng là một yếu tố quan trọng; thời gian quá ngắn có thể không đủ để hoàn thành phản ứng, trong khi thời gian quá dài có thể dẫn đến sự phân hủy của các hợp chất. Tỷ lệ phản ứng giữa các thành phần cũng cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất cao nhất. Cuối cùng, nhiệt độ phản ứng cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và sự hình thành tinh thể muối kép.

1.2. Phân tích hóa học và tính chất muối

Phân tích hóa học của muối kép thu hồi cho thấy sự hiện diện của các ion như NH4+ và SO4^2-. Các phương pháp như nhiễu xạ tia X (XRD) và huỳnh quang tia X (XRF) được sử dụng để xác định cấu trúc và thành phần hóa học của muối. Kết quả cho thấy rằng muối kép thu hồi có chất lượng cao, phù hợp cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp phân bón. Tính chất của muối cũng được đánh giá, cho thấy khả năng hòa tan và tính ổn định trong môi trường ẩm ướt, điều này rất quan trọng cho việc bảo quản và sử dụng trong thực tế.

II. Ứng dụng và giá trị thực tiễn

Việc thu hồi muối kép từ nước ót không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Nguồn nước ót chứa nhiều ion có giá trị, việc tận dụng chúng giúp giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước biển. Muối kép thu hồi có thể được sử dụng trong sản xuất phân bón, cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng. Điều này không chỉ giúp tăng năng suất nông nghiệp mà còn giảm sự phụ thuộc vào các loại phân bón hóa học nhập khẩu.

2.1. Tác động môi trường

Việc khai thác nước ót và thu hồi muối kép có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường ven biển. Nước ót thường chứa nồng độ cao các ion có thể gây hại cho hệ sinh thái nếu không được xử lý đúng cách. Bằng cách thu hồi và sử dụng các ion này, không chỉ bảo vệ môi trường mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ nguồn tài nguyên sẵn có. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu và sự suy giảm tài nguyên thiên nhiên.

2.2. Tương lai của ngành công nghiệp hóa chất

Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp hóa chất tại Việt Nam. Việc phát triển công nghệ thu hồi muối kép từ nước ót có thể tạo ra một nguồn nguyên liệu phong phú cho ngành sản xuất phân bón và các sản phẩm hóa chất khác. Điều này không chỉ giúp tăng cường năng lực sản xuất trong nước mà còn giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu, từ đó nâng cao tính tự chủ và bền vững cho nền kinh tế.