Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh

Mục tiêu của luận án "Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh" nhằm tìm kiếm vật liệu bọc phù hợp với SUF từ nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có khả năng phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường; tối ưu hóa chế độ công nghệ bọc phân urê bằng thực nghiệm, phục vụ tính toán vận hành và thiết kế thiết bị bọc sản xuất SUF;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu công nghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU TRUNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BỌC HẠT ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN URÊ THÔNG MINHNgành: Kỹ thuật Hóa họcMã số ngành: 62520301 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP. HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCMNgười hướng dẫn 1: PGS.TS TRỊNH VĂN DŨNGNgười hướng dẫn 2: TS. TRẦN NGHỊPhản biện độc lập 1:Phản biện độc lập 2:Phản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3:Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án họp tại..............................................................................................................................................................................................................................................................vào lúc giờ ngày tháng nămCó thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM - Thư viện Đại học Quốc gia Tp.HCM - Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp.HCM MỞ ĐẦUPhân bón thông minh (SF) hay phân bón giải phóng có kiểm soát (CRF) [1] đượccấu tạo bởi màng bọc bên ngoài giúp kiểm soát được thời gian, tốc độ giải phóngchất dinh dưỡng đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng. SF giúp tiết kiệmnăng lượng, nguồn tài nguyên, nguồn nước, giảm lượng phát thải khí nhà kính vàhạn chế tác động môi trường. Một trong những phương pháp sản xuất SF đơngiản, chi phí thấp, không làm thay đổi công nghệ sản xuất là bọc hạt phân bónbằng màng bọc phù hợp. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu hiện nay chủ yếu tậptrung vào vật liệu bọc và mô hình giải phóng chất dinh dưỡng của SF. Các nghiêncứu về công nghệ, thiết bị bọc hạt ứng với vật liệu bọc cụ thể và phương pháptính toán, triển khai công nghệ bọc hạt vào sản xuất còn nhiều hạn chế. Vì vậy,mục tiêu của đề tài là xây dựng, thiết lập mô hình toán thực nghiệm mô tả côngnghệ bọc hạt để sản xuất phân urê thông minh (SUF) phù hợp với điều kiện nôngnghiệp ở Việt Nam. Đối tượng chính của nghiên cứu là quy trình, công nghệ bọchạt theo cơ chế bọc ướt bằng thiết bị đĩa quay. Trong đó, phạm vi nghiên cứu làquá trình bọc tạo SUF bằng vật liệu polyme. Các mục tiêu cụ thể như sau: • Tìm kiếm vật liệu bọc phù hợp với SUF từ nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có khả năng phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường. • Tối ưu hóa chế độ công nghệ bọc phân urê bằng thực nghiệm, phục vụ tính toán vận hành và thiết kế thiết bị bọc sản xuất SUF. • Phân tích, đánh giá thông số công nghệ bọc hạt từ đó tiến hành thiết lập và phát triển mô hình toán mô tả công nghệ bọc hạt. • Tiến hành khảo sát, đánh giá cơ chế và yếu tố ảnh hưởng đến quá trình giải phóng chất dinh dưỡng và định hướng ứng dụng SUF trong nông nghiệp.Các phương pháp nghiên cứu được lựa chọn, sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: • Kết hợp lý thuyết với thực nghiệm để xác định yêu cầu, tính chất, đặc điểm, cấu trúc của các loại màng bọc để lựa chọn loại màng bọc phù hợp. • Phương pháp phân tích hình ảnh để xác định kích thước, hàm phân bố, đường kính trung bình của giọt lỏng và hạt phân trong quá trình bọc hạt. 1 • Phương pháp quy hoạch thực nghiệm được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của nhiều yếu tố đến quá trình bọc. Phương pháp tối ưu đa mục tiêu bằng thuật toán tìm kiếm Pareto (tìm kiếm mẫu) cũng được sử dụng để xác định các giá trị tối ưu của mô hình. • Xác định mô hình toán thực nghiệm của quá trình bọc hạt dạng phương trình chuẩn số dựa trên phương pháp phân tích thứ nguyên, các định lý đồng dạng và định lý π của Buckingham. • Kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm để đánh giá, lựa chọn mô hình giải phóng chất dinh dưỡng, từ đó xác định thông số và sự tác động của các yếu tố đến quá trình bằng thực nghiệm và công cụ tính toán mô phỏngNghiên cứu có nhiều ý nghĩa khoa học thực tiễn và những điểm mới quan trọng: • Tìm kiếm được vật liệu bọc mới từ tinh bột biến tính phốt phát (PS), poly vinyl ancol (PVA) và poly acrylic axit (PAA) có khả năng phân hủy sinh học, có các thông số công nghệ phù hợp với công nghệ bọc ướt trên thiết bị bọc đĩa quay mà các nghiên cứu trước đây chưa nhắc tới. • Sử dụng các phương pháp, công cụ thu nhận hình ảnh như ghi hình tốc độ cao (1000 hình/giây), kỹ thuật phân tích hình ảnh để xác định được thông số quá trình phun, quá trình bọc nhanh chóng, tin cậy và hiệu quả. • Xây dựng mô hình toán học thực nghiệm dạng phương trình chuẩn số mô tả quá trình phun dung dịch tạo giọt và quá trình bọc hạt để sản xuất SUF, ứng dụng cho tính toán, đ ...