ĐỀ TÀI MUỘI THAN

Muội là sản phẩm dạng bột của sự cháy không hoàn toàn hay là sự phân huỷ nhiệt của các chất hữu cơ, chủ yếu là hydrocacbon. Khi nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử người ta khẳng định là muội bao gồm các hạt có kích thước từ 9 - 600 mmm (90 ÷ 6000 Ã…)(*). Các hạt kết hợp tạo thành chuỗi có nhánh lớn hay nhỏ. Các chuỗi hay mạch như thế gọi là "cấu trúc" muội. Hình dạng của hạt muội gần như hình cầu. Có nhiều loại muội có bề mặt hạt nhẵn,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ TÀI " MUỘI THAN " ĐỀ TÀIMUỘI THAN1. KHÁI NIỆM CHUNG................................................................... 32. SỬ DỤNG MUỘI TRONG CÔNG NGHIỆP ............................. 93. CÁC LOẠI MUỘI ....................................................................... 114. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT MUỘI .............................. 185. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNHMUỘI................................................................................................ 216. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT MUỘI ......................................... 277. SẢN XUẤT MUỘI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÒ..................... 368. SẢN XUẤT MUỘI BẰNG CÁCH TÁCH CACBON TỪ NGỌNLỬA TRÊN BỀ MẶT LẠNH ......................................................... 479. SẢN XUẤT MUỘI BẰNG CÁCH PHÂN HUỶ NHIỆTNGUYÊN LIỆU KHÔNG CÓ MẶT KHÔNG KHÍ .................... 501. KHÁI NIỆM CHUNGMuội là sản phẩm dạng bột của sự cháy không hoàn toàn hay là sựphân huỷ nhiệt của các chất hữu cơ, chủ yếu là hydrocacbon.Khi nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử người ta khẳng định làmuội bao gồm các hạt có kích thước từ 9 - 600 mmm (90 ÷ 6000Ã…)(*). Các hạt kết hợp tạo thành chuỗi có nhánh lớn hay nhỏ. Cácchuỗi hay mạch như thế gọi là cấu trúc muội.Hình dạng của hạt muội gần như hình cầu. Có nhiều loại muội có bềmặt hạt nhẵn, nhưng cũng có loại muội bề mặt hạt nhám, điều đó tùythuộc vào sự cháy của các nguyên tử cacbon trên bề mặt hạt muội trongquá trình hình thành muội.Cấu trúc của hạt muội hiện được nghiên cứu chưa đầy đủ. Phần lớncác nhà nghiên cứu cho rằng hạt muội là bộ khung vô trật tự của cáctinh thể riêng bệt, bao gồm từ 3 đến 5 mặt phẳng song song của mạnglưới nguyên tử cacbon. Có loại muội, như muội axetylen, có 7 haynhiều hơn mặt phẳng lưới của nguyên tử cacbon. Trong mỗi một lớptinh thể, khoảng cách giữa các mặt phẳng lưới song song của các lớpnguyên tử từ 3,45 đến 3,65 Ã….Mặt phẳng lưới trong tinh thể có thể di chuyển vị trí một cách tươngđối so với mặt phẳng khác trong tinh thể đó. Điều đó làm tăng lên mứcđộ vô trật tự của cấu trúc hạt muội so với cấu trúc của grafit.Có nhiều tài liệu cho rằng bên trong hạt muội có một lưới nguyên tửkhông song song nhau, gọi là lớp cá biệt và như thế trong chúng tồntại các mạch nguyên tử cacbon không hoàn toàn cùng hướng. Do vậyhạt muội, xét theo mức độ cấu trúc có trật tự, thì nó chiếm vị trí trunggian giữa cacbon vô định hình và grafit tinh thể.Các tinh thể cacbon phân bố trong các hạt muội đều không có trật tựvới sự tạo ra trên bề mặt các góc cạnh khác nhau, do vậy mà bề mặthạt muội nói chung không đồng nhất. Trên bề mặt của chúng có thểcòn tồn tại các hoá trị tự do của các nguyên tử cacbon mạch nhánhcủa các hydrocacbon (no và không no) và của các hợp chất chứa oxy,lưu huỳnh.Độ lớn của hạt muội cũng như bề mặt riêng và mức độ cấu trúc(nghĩa là mức độ phân nhánh của chuỗi hạt muội) phụ thuộc vào điềukiện tạo thành nó. Tính chất của muội được quyết định chủ yếu bởicác đặc điểm này.Cần chú ý rằng các hạt muội có đặc tính không đồng đều và trongmột mẫu muội luôn chứa các dạng hạt khác nhau và kích thước khácnhau. Kích thước của hạt muội có thể xác định nhờ kính hiển vi điệntử hoặc bằng các phương pháp khác.Đường kính trung bình đại số của hạt muội dn được tính theo côngthức sau ΣniDidn = ---------------- ΣNtrong đó: SniDi - tổng tích số của các hạt có kích thước giống nhau n ivới đường kính Di ;Sn - tổng số hạt được đo.Đường kính trung bình của hạt muội có thể xác định nhờ phép đo bềmặt riêng của muội bằng phương pháp hấp phụ hơi, khí, bằng phươngpháp hấp phụ các chất từ dung dịch và bằng phương pháp so màu.Nếu biết bề mặt riêng của muội là A thì đường kính trung bình củahạt muội sẽ được tính theo công thức: 60000dA = ------------- ρdA - đường kính trung bình của hạt muội, Ã…;ρ - mật độ tương đối của muội g/cm3;A - bề mặt riêng, m2/g.Đường kính trung bình hạt muội và bề mặt riêng ghi trong bảng 1.Thành phần nguyên tố trung bình của các loại muội ghi trong bảng 2.Bảng 1. Đường kính trung bình hạt muội và bề mặt riêng Loại muội Đường kính trung Bề mặt riêng, bình của hạt muội, m2/g Ã…Muội rãnh khí- Dùng cho sơn và chất màu 9 ÷ 35 250 ÷ 100- Dùng cho công nghệ cao su 32 ÷ 25 90 ÷ 110Muội Antraxen 32 ÷ 39 85 ÷ 75Muội Axetylen 35 ÷ 45 70 ÷ 60Muội lò hoạt độngLoại SPF 35 75 ÷ 80Loại SAF 18 ÷ 23 140 ÷ 130Loại ISAF 25 ÷ 36 115 ÷ 105Loại CRF 30 ÷ 35 80 ÷ 70Loại ΠM - 70 và loại HAF 28 ÷ 35 85 ÷ 70Muội lò nửa hoạt động-ΠM - 50 và loại FEF 35 ÷ 40 50 ÷ 40- ΠГ - 33, ΠГM - 33, ΠГM - 70 ÷ 50 30 ÷ 4030 và loại GPFMuội vòi phun 65 ÷ 80 35 ÷ 25Muội đèn 150 ÷ 120 14 ÷ 18Muội nhiệt phân nhẹ 140 ÷ 150 20 ÷ 16Muội nhiệt phân 280 ÷ 320 10 ÷ 8Bảng 2. Thành phần nguyên tố của các loại muội Loại muội Hàm lượng các nguyên tố, % trọng lượng C H O S- Muội rãnh khí- Dùng cho sơn và 88,6 ÷ 0,7 ÷ 5,5 ÷ -chất màu 93,7 0,8 10,5- Dùng cho cao su 94,5 ÷ 0,5 ÷ 3 ÷ 4,5 0,0 ÷ 0,2 95 1,094,5 ( 95Muội antraxen 94,5 ÷ 0,9 ÷ 2,5 ÷ 0,4 ÷ 0,6 95,5 1,1 3,5Muội lò hoạt 97,5 ÷ 0,2 ÷ 0,5 ÷ 0,3÷ 0,9động ΠM - ...