Báo cáo khoa học: NGHIÊN CỨU GÓP PHẦN HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHỤ GIA TRO TRẤU Ở VIỆT NAM

Tóm tắt: Bài báo trình bày tóm tắt công nghệ để sản xuất phụ gia tro trấu với quy mô thử nghiệm trong điều kiện Việt Nam. Vỏ trấu được đốt có khống chế trong lò thử nghiệm, đảm bảo nhiệt độ đốt từ 500 đến 700oC. Quá trình đốt đảm bảo không khí được tuần hoàn để tạo điều kiện cho phản ứng cháy xảy ra triệt để. Tro trấu sau khi đốt được nghiền ở 3 chế độ, gồm: a) nghiền nước bằng máy nghiền má; b) nghiền khô bằng máy nghiền bi 3000 vòng; và c) nghiền...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "NGHIÊN CỨU GÓP PHẦN HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHỤ GIA TRO TRẤU Ở VIỆT NAM" NGHIÊN CỨU GÓP PHẦN HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHỤ GIA TRO TRẤU Ở VIỆT NAM TS. ĐÀO VĂN ĐÔNG Viện Khoa học & Công nghệ XDGT Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bài báo trình bày tóm tắt công nghệ để sản xuất phụ gia tro trấu với quy mô thử nghiệm trong điều kiện Việt Nam. Vỏ trấu được đốt có khống chế trong lò thử nghiệm, đảm bảo nhiệt độ đốt từ 500 đến 700oC. Quá trình đốt đảm bảo không khí được tuần hoàn để tạo điều kiện cho phản ứng cháy xảy ra triệt để. Tro trấu sau khi đốt được nghiền ở 3 chế độ, gồm: a) nghiền nước bằng máy nghiền má; b) nghiền khô bằng máy nghiền bi 3000 vòng; và c) nghiền khô bằng máy nghiền bi 6000 vòng. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu lý - hoá của sản phẩm thu được cho thấy loại tro trấu sản xuất thử nghiệm hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia pozzolan hoạt tính dùng cho bê tông xi măng. Kết quả nghiên cứu cho phép đề xuất công nghệ đốt phù hợp cho các nhà máy nhiệt điện chạy trấu ở Việt Nam để từ đó vừa tận dụng được nhiệt lượng phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, vừa tận thu được tro trấu đảm bảo chất lượng nhằm thay thế cho các phụ gia khoáng hoạt tính nhập ngoại đắt tiền. Đồng thời, đây cũng là cơ sở để giảm thiểu ô nhiễm môi trường do vỏ trấu gây ra. CT 2 Summary: This paper presents briefly a technical process to manufacture rice husk ash in a pilot scale in condition of Vietnam. Rice husk was burned in controlled condition in an experimental combustion furnace at a temperature range from 500 to 700oC. The burning process also maintains air circulating to support fully burning reactions. Rice husk ash after burning was ground in three regimes, namely: a) water grinding; b) ball milling of 3000 revolutions; and c) ball milling of 6000 revolutions. Experimental results of physical-chemical properties shown that the rice husk ash product satisfied requirements of a reactive pozzolanic admixture for cementituos concretes. The results also alow suggesting a suitable burning technology to rice husk power plants in Vietnam to utilise both released energy and high performance rice husk ash to replace for costly imported pozzolanic admixtures. In addition, this is a fundamental approach to reduce environmental pollution due to rice husk waste. Từ khoá: RHA; phụ gia khoáng hoạt tính; nhiệt điện chạy trấu. I. GIỚI THIỆU Lúa được trồng ở hầu hết các châu lục và chiếm trên 1% diện tích bề mặt trái đất để tạo ra nguồn lượng thực nuôi sống hàng tỷ người, chỉ đứng sau lúa mì cả về diện tích và sản lượng [1]. Ngành nông nghiệp trồng lúa thế giới trong những năm gần đây đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trong việc áp dụng công nghệ sinh học nhằm nâng cao năng suất góp phần tạo ra tổng sản lượng lúa toàn cầu ước tính 640 triệu tấn năm 2007 [2]. Ở Việt Nam, thành tựu này còn nổi bật hơn với tổng sản lượng lúa hàng năm đạt 36 triệu tấn và dự kiến đến năm 2020 con số này sẽ tăng lên 40 triệu tấn năm [3]. Khi chế biến, cứ mỗi tấn lúa tạo ra khoảng 200 kg vỏ trấu và lượng vỏ trấu này sau khi đốt tạo ra khoảng 40 kg tro [4]. Như vậy, trung bình hàng năm thế giới tạo ra khảng 130 triệu tấn vỏ trấu. Hiện tại, hầu hết lượng vỏ trấu tạo ra chưa được tận dụng mà bị vứt bỏ như là một dạng chất thải nông nghiệp. Chất thải này tập trung phổ biến ở các quốc gia nông nghiệp. Riêng Việt Nam, khối lượng chất thải vỏ trấu trung bình là 8 triệu tấn năm. Do chưa có giải pháp xử lý hiệu quả nên vỏ trấu sau khi bị thải thẳng ra môi trường đã gây hậu quả nghiệm trọng về ô nhiễm môi trường, nhất là nguồn nước và các nguồn lợi gắn liền với nguồn nước [5, 6]. Trấu đã được tận dụng làm nhiên liệu đốt tro các nhà máy phát điện, phát nhiệt nhỏ, hay đốt để sấy khô thóc như ở Ấn Độ, Thái Lan, Inđônêsia và Việt Nam [7]. Đồng thời, việc tận dụng tro đốt từ vỏ trấu đã được xem xét từ đầu những năm 1970 [8]. Kể từ đó, nhiều nghiên cứu về quy trình sản xuất, bao gồm công nghệ đốt và nghiền, đã được tiến hành nhằm tạo ra các loại tro trấu có chất lượng cao. Tro trấu (Rice Husk Ash - RHA) đã được sử dụng có hiệu quả trong các ngành công nghiệp như: công nghiệp thép để sản xuất các loại thép tấm chất lượng cao và để sản xuất các vật liệu cách nhiệt [7]. Một số loại RHA chất lượng cao đã được sản xuất thành công ở Ấn Độ, Thái Lan để làm phụ gia hoạt tính nhằm nâng cao chất lượng cho bê tông xi măng [9, 10, 11, 12]. RHA cũng đã được sản xuất thử nghiệm ở Việt Nam trong những năm gần CT 2 đây [13]. Tuy nhiên, mới chỉ có một nhà sản xuất có thể cung cấp RHA ở mức độ sản phẩm thương mại. Hơn nữa, chất lượng của RHA này vẫn còn cần được xem xét. Việt Nam đang triển khai xây dựng nhà máy Đường Hải ở Cần Thơ sử dụng việc đốt vỏ trấu để đồng thời phát nhiệt và điện với quy mô tương ứng 20 tấn hơi/giờ và 70 MW điện. Một số dự án nhà máy nhiệt điện, hơi khác sử dụng trấu đang được dự kiến xây dựng ở các tỉnh Cần Thơ, An Giang và Kiên Giang. Tuy nhiên, những nhà máy chạy trấu cả trên thế giới và ở Việt Nam, mới chỉ quan tâm đến hiệu quả tận thu nguồn nhiệt khi đốt trấu. Việc điều chỉnh chế độ đốt để vừa tận dụng được nhiệt lượng khi đốt trấu vừa thu được RHA có hoạt tính pozzolan cao vẫn chưa được quan tâm. Bài báo trình bày tóm tắt cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất RHA và cơ chế các loại lò đốt trấu. Từ đó xây dựng lò đốt trấu quy mô thử nghiệm để sản xuất RHA đảm bảo chất lượng của phụ g ...