Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy rửa cặn dầu trong ngành dầu khí Việt Nam

kh«ng qu¸ 5 gi©y (Chíp cã nghÜa lµ ch¸y bïng lªn råi t¾t). NhiÖt ®é chíp ch¸y cèc kÝn lµ nhiÖt ®é chíp ch¸y ®o b»ng cèc cã n¾p ®Ëy. NhiÖt ®é chíp ch¸y cèc hë lµ nhiÖt ®é chíp ch¸y ®o b»ng cèc kh«ng ®Ëy n¾p. NhiÖt ®é ch¸y (b¾t löa): nÕu thêi gian ch¸y qu¸ 5(s) th× ng­êi ta gäi ®ã lµ nhiÖt ®é ch¸y. Ghi chó: C¸c mÉu CTR chóng t«i sö dông ®Òu lµ s¶n phÈm dÔ bay h¬i do ®ã chóng t«i tiÕn hµnh ®o nhiÖt ®é chíp ch¸y b»ng ph­¬ng ph¸p sö dông cèc kÝn .Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ¸p dông còng do mét lý do kh¸c lµ ®Ó ®¶m b¶o tr¸nh ®éc h¹i cho ng­êi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. 2.2.7.2 C¸ch ®o * §o nhiÖt ®é chíp ch¸y cèc kÝn NhiÖt ®é chíp ch¸y cèc kÝn ®­îc thùc hiÖn trong ®iÒu kiÖn cèc ®ùng mÉu ®­îc ®Ëy n¾p, n¾p nµy chØ më ra trong thêi gian rÊt ng¾n khi ®­a ngän löa ®Ó thö ®iÓm chíp ch¸y vµo. Trong qu¸ tr×nh ®o mÉu ®­îc khuÊy liªn tôc. Ngän löa que ch©m ®Ó thö cã kÝch th­íc rÊt nhá. * S¬ ®å thÝ nghiÖm: H×nh 2.4 : S¬ ®å thÝ nghiÖm ®o nhiÖt ®é chíp ch¸y cèc kÝn 1: Cèc kim lo¹i cã n¾p 2: Hép ®ùng cèc kim lo¹i 3: Vá bäc dông cô kÌm bÕp ®iÖn 4: Bé phËn ngßi löa 5: D©y khuÊy nèi víi c¸nh khuÊy 6: Tay quay cã lß xo ®Ó më cöa ch©m löa trªn bÒ mÆt cèc kim lo¹i 7: NhiÖt kÕ * §o nhiÖt ®é chíp ch¸y cèc hë +) N¹p mÉu: cho mÉu CTR vµo ®Õn v¹ch møc, kh«ng cho cao qu¸ v¹ch ®Þnh møc v× dung dÞch CTR dÔ trµn ra ngoµi khi thö. +) C¾m nhiÖt kÕ vµo chÐn mÉu: c¾m vµo gi÷a chÐn, ®Ó bÇu nhiÖt kÕ ch¹m ®¸y chÐn råi nhÊc lªn 2- 3 mm. +) Gia nhiÖt: ban ®Çu tèc ®é n©ng nhiÖt lµ 10 0C /phót. Khi c¸ch nhiÖt ®é chíp ch¸y dù kiÕn kho¶ng 400C th× t¨ng víi tèc ®é chËm: 40C/phót. +) Ch©m löa thö: tõ tõ ®­a ngän löa tõ phÝa nµy qua phÝa kia cña miÖng cèc song song víi mÆt mÉu CTR. +) Cø mçi khi t¨ng 2 0C th× l¹i ®­a que thö mét lÇn. Ghi chó: Khi biÕt ®­îc nhiÖt ®é lÇn thö ®Çu th× nh÷ng lÇn thö sau cã thÓ duy tr× tèc ®é n©ng nhiÖt mét c¸ch hîp lý ®Ó x¸c ®Þnh ®óng nhiÖt ®é chíp ch¸y. Nhí r»ng ph¶i ®äc nhiÖt ®é tr­íc khi ®­a que thö qua miÖng cèc. Chó ý: NÕu x¸c ®Þnh nhiÖt ®é chíp ch¸y cèc hë th× ph¶i hÕt søc chó ý ®Õn ®iÒu kiÖn an toµn khi thö . Bëi v×: nÕu mÉu ®­îc ®un qu¸ nãng tíi ®¹t vµ v­ît qua nhiÖt ®é ch¸y nã sÏ ch¸y liªn tôc. Khi ®ã ph¶i chuÈn bÞ ph­¬ng tiÖn ®Ó dËp löa , ®Ëy kÝn cèc mÉu l¹i. +) X¸c ®Þnh nhiÖt ®é ch¸y: khi ®· x¸c ®Þnh nhiÖt ®é chíp ch¸y cèc hë ta tiÕp tôc n©ng nhiÖt ®é cña mÉu lªn ®Ó x¸c ®Þnh nhiÖt ®é ch¸y: nhiÖt ®é ë ®ã sù ch¸y kÐo dµi trªn 5 gi©y. Ghi l¹i nhiÖt ®é chÝnh x¸c ®Õn 2 0C. 2.2.8 X¸c ®Þnh ®é tÈy röa b»ng ph­¬ng ph¸p phun ¸p lùc 2.2.8.1 ý nghÜa Trong thùc tÕ nÕu chØ dïng dung dÞch chÊt tÈy röa ®Ó ng©m th× hiÖu qu¶ kh«ng cao. V× vËy ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ tÈy röa ng­êi ta dïng ph­¬ng ph¸p: phun CRT d­íi ¸p lùc m¹nh vµo bÒ mÆt chÊt bÈn. HiÖu qu¶ tÈy röa ®­îc n©ng cao nhê ¸p lùc m¹nh cña dßng chÊt láng. 2.2.8.2 ChuÈn bÞ thÝ nghiÖm - ChuÈn bÞ c¸c tÊm kim lo¹i cã kÝch th­íc kho¶ng cm. - CÆn dÇu FO. - B¬m, èng tuye. - Thïng chøa. * ChuÈn bÞ mÉu: - C¸c tÊm kim lo¹i röa s¹ch, ph¬i kh«. - Dïng cÆn dÇu FO quÐt thËt ®Òu lªn bÒ mÆt tÊm kim lo¹i, chiÒu cao líp cÆn dÇu kho¶ng 30 cm. - §em ph¬i kh« tÊm kim lo¹i. - C©n x¸c ®Þnh l­îng cÆn dÇu b¸m trªn bÒ mÆt tÊm kim lo¹i theo c«ng thøc: Δm = m1 - m0 Trong ®ã: m1: khèi l­îng thanh kim lo¹i cã cÆn dÇu. m0: khèi l­îng thanh kim lo¹i ban ®Çu. 2.2.8.3 TiÕn hµnh thÝ nghiÖm. * Ph­¬ng ph¸p phun ngay tõ ®Çu - Pha c¸c dung dÞch CRT cã nång ®é 0,5%; 0,67%; 1%; 1,33%; 3,33%; vµo thïng ®· chuÈn bÞ s½n. - Treo cè ®Þnh tÊm kim lo¹i phÝa trªn cña thïng. - L¾p ®Æt b¬m theo s¬ ®å. - §iÒu chØnh èng tuye víi mét ¸p lùc võa ph¶i. - Phun trùc tiÕp dung dÞch CRT vµo bÒ mÆt tÊm kim lo¹i ®Õn s¹ch. - Ghi l¹i thêi gian phun vµ nång ®é dung dÞch CRT. * Ph­¬ng ph¸p ng©m råi phun ChuÈn bÞ mÉu hoµn toµn gièng nh­ trªn. - Pha c¸c dung dÞch CRT víi tØ lÖ 0,5% ®Õn 2%. - Ng©m c¸c tÊm kim lo¹i mÉu vµo trong ®ã trong c¸c kho¶ng thêi gian kh¸c nhau 1h - 5h. - Sau khi ng©m ta lÊy ra, treo cè ®Þnh trªn thïng phun. - L¾p ®Æt m¸y b¬m råi phun dung dÞch võa ng©m vµo bÒ mÆt tÊm kim lo¹i ®Õn s¹ch. - Ghi l¹i thêi gian phun vµ so s¸nh c¸c kÕt qu¶. * Phun mét líp chÊt tÈy röa ®Ëm ®Æc tr­íc råi míi phun dung dÞch lo·ng - Phun nhÑ mét líp CRT ®Ëm ®Æc lªn bÒ mÆt tÊm kim lo¹i mÉu, yªu cÇu thÊm ­ít hÕt bÒ mÆt tÊm kim lo¹i. - §îi kho¶ng 5 phót cho CRT ngÊm vµo. - Pha c¸c dung dÞch CRT cã tØ lÖ kh¸c nhau vµo thïng. - Treo cè ®Þnh tÊm kim lo¹i lªn trªn thïng phun. - L¾p ®Æt b¬m vµ tiÕn hµnh phun dung dÞch CRT lªn bÒ mÆt tÊm kim lo¹i mÉu cho ®Õn khi s¹ch. - Ghi l¹i thêi gian phun, l­îng CRT ®Ëm ®Æc, l­îng CRT trong dung dÞch lo·ng, sè liÖu nµy ®­îc ®­a ra trong phÇn th¶o luËn. 2.2.8.4 TÝnh to¸n kÕt qu¶ TÝnh tØ sè: 1 gam CRT/ sè gam cÆn dÇu tÈy ®­îc . Dùa vµo sè liÖu nµy ®Ó so s¸nh c¸c ph­¬ng ph¸p. Ch­¬ng 3: Th¶o luËn kÕt qu¶ 3.1 Kh¶o s¸t s¬ bé ho¹t tÝnh tÈy röa cña c¸c lo¹i dÇu thùc vËt kh¸c nhau Môc ®Ých ban ®Çu ®Æt ra khi tæng hîp chÊt tÈy röa cÆn bÈn x¨ng dÇu lµ “th©n thiÖn víi m«i tr­êng” nªn chóng t«i sö dông dÇu thùc vËt, bëi v× nã cã ®Æc tÝnh ph©n huû sinh häc nhanh trong ®Êt, an toµn víi con ng­êi. Theo ý t­ëng cña t¸c gi¶ [20] cho r»ng, c¸c hîp chÊt chøa vßng tecpen cã ho¹t tÝnh tÈy röa ®èi víi cÆn dÇu cã nhùa vµ asphanten, do vËy lÊy dÇu th«ng, mét lo¹i dÇu cã s½n ë ViÖt Nam lµm ®èi t­îng nghiªn cøu. Tuy nhiªn ®Ó më réng nguån nguyÖn liÖu, chóng t«i ®· thö nghiÖm víi c¸c lo¹i dÇu thùc vËt kh¸c nh­: dÇu dõa, dÇu l¹c, dÇu ng«, dÇu së vµ dÇu c¸m, trong khi cè ®Þnh hµm l­îng axit «lªic vµ APG 60. KÕt qu¶ thÊy dÇu th«ng vµ dÇu dõa cã ho¹t tÝnh tÈy röa cao h¬n B¶ng3.1: §Þnh tÝnh vÒ kh¶ n¨ng tÈy röa cña c¸c lo¹i dÇu thùc vËt MÉu n/c cã chøa DÇu th«ng DÇu dõa DÇu l¹c DÇu ng« DÇu së DÇu c¸m Kh¶ n¨ng tÈy röa cã cã cã cã cã kh«ng B¶ng 3.2: NhiÖt ®é chíp ch¸y cña c¸c mÉu (0C) Dùa vµo b¶ng 3.2 ta cã thÓ thÊy,nhiÖt ®é chíp ch¸y cña c¸c mÉu lµ t­¬ng ®èi thÊp ®Æc biÖt lµ mÉu ®Ëm ®Æc. ChÝnh v× thÕ khi b¶o qu¶n vµ tån chøa cÇn ®¶m b¶o tu©n thñ c¸c quy t¾c an toµn ch¸y næ. Tuy nhiªn khi tiÕn hµnh tÈy röa cÆn x¨ng dÇu, chóng t«i tiÕn hµnh ë nång ®é 1% nªn nhiÖt ®é chíp ch¸y cña c¸c mÉu ®Òu n»m trong kho¶ng 340C-360C lµ t­¬ng ®èi an toµn. ChÝnh v× thÕ c¸c mÉu ë trªn ®Òu ®¹t yªu cÇu vÒ mÆt an toµn ch¸y næ vµ ®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó thö nghiÖm trong thùc tÕ. B¶ng3.3:§é ¨n mßn tÊm ®ång cña c¸c mÉu CTR MÉu DT DD DN DL DS Nhãm 1a 1a 1a 1a 1a Qua b¶ng 3.3 ta cã thÓ thÊy, c¸c mÉu kh¶o s¸t ®Òu kh«ng g©y ¨n mßn (møc 1a). Nh­ vËy chóng ®Òu ®¶m b¶o kh«ng ¶nh h­ëng tíi bån bÓ khi sóc röa. Vµ nh­ thÕ lµ c¸c mÉu CTR ®· ®¹t ®­îc tiªu chuÈn cho phÐp vÒ ®é ¨n mßn vµ cã thÓ ®­îc sö dông trong thùc tÕ. 3.2 Nghiªn cøu chÕ t¹o chÊt tÈy röa trªn c¬ së dÇu th«ng §Ó t×m ®­îc thµnh phÇn tèi ­u cña chÊt tÈy röa cÆn dÇu trªn c¬ së dÇu th«ng trong c¸c ®iÒu kiÖn cô thÓ cña n­íc ta, c¸c thÝ nghiÖm ®· ®­îc nghiªn cøu theo nh÷ng h­íng sau: 3.2.1. ¶nh h­ëng cña chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt APG 60 §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt APG 60 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i ®· cè ®Þnh hµm l­îng dÇu th«ng vµ axit «lªic, thay ®æi hµm l­îng APG 60. KÕt qu¶ ®­îc ®­a ra qua b¶ng 3.4 vµ h×nh 3.1: B¶ng 3.4: KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa phô thuéc hµm l­îng APG sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Thµnh phÇn mÉu(%KL) §é tÈy röa (%) Tû träng §é bay h¬i (g/h.m2) Axit ¤lªic DÇu th«ng APG 60 T1 4 90 1,5 65,1 0,8341 99,82 T2 4 90 2 79,4 0,8378 95,52 T3 4 90 2,5 84,1 0,8396 92,51 T4 4 90 3 81,7 0,8412 87,08 T5 4 90 3,5 68,9 0,8457 85,14 H×nh 3.1: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a ®é tÈy röa vµ hµm l­îng APG 60 Tõ ®å thÞ h×nh 3.1 ta nhËn thÊy, ®é tÈy röa ®¹t cùc ®¹i lµ 84,1% ë hµm l­îng APG 60 lµ 2,5%. Trong kho¶ng APG 60 tõ 1,5 - 2,5 %, chØ cÇn thay ®æi mét l­îng nhá APG 60 th× ho¹t tÝnh tÈy röa t¨ng lªn h¼n. §iÒu nµy ph¶n ¸nh rÊt râ vai trß cña chÊt H§BM trong thµnh phÇn chÊt tÈy röa: nã cã kh¶ n¨ng tÈy röa cÆn bÈn dÇu ra khái bÒ mÆt hÊp phô rÊt tèt (hÊp phô chän läc) hoµ tan trong n­íc kÓ c¶ n­íc cøng, ®ång thêi chèng t¸i b¸m trë l¹i, kh¶ n¨ng ph©n huû sinh häc tèt, ­u ®iÓm h¬n c¸c chÊt H§BM anion, thÊm ­ít tèt vµ cã ®Æc tÝnh t¹o bät mong muèn. TiÕp tôc t¨ng nång ®é APG 60 th× ®é tÈy röa b¾t ®Çu gi¶m, nh­ vËy cã thÓ gi¶ thiÕt r»ng, hµm l­îng APG 60 cao dÉn ®Õn t¹o bät nhiÒu, lµm gi¶m kh¶ n¨ng tÈy röa, ®ång thêi cho hµm l­îng c¸c chÊt kh¸c gi¶m ®i. MÆt kh¸c, gi¸ thµnh APG 60 ®¾t nªn chØ sö dông kho¶ng 2,5% lµ tèt. 3.2.2 ¶nh h­ëng cña hµm l­îng axit ¤lªic T­¬ng tù nh­ trªn, ®Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña hµm l­îng axit ¤lªic ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i cè ®Þnh hµm l­îng dÇu th«ng vµ APG 60, thay ®æi hµm l­îng axit ¤lªic. KÕt qu¶ ®­îc ®­a ra t¹i b¶ng 3.5 vµ h×nh 3.2: B¶ng 3.5:KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay ®æi thµnh phÇn axit «lªic sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Thµnh phÇn mÉu(%KL) §é tÈy röa (%) Tû träng §é bay h¬i (g/h.m2) Axit DÇu th«ng APG 60 T6 3 90 2,5 60,4 0,8315 97,21 T7 3,5 90 2,5 79,6 0,8364 93,85 T8 4 90 2,5 84,1 0,8396 92,51 T9 4,5 90 2,5 81.2 0,8439 90,66 T10 5 90 2,5 77,2 0,8463 87,8 H×nh3.2: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a dé tÈy röa vµ hµm l­îng axit «lªic Tõ ®å thÞ h×nh 3.2 thÊy r»ng, khi hµm l­îng axit «lªic b»ng 4% th× ®é tÈy röa ®¹t cùc ®¹i lµ 84,1%. ë ®©y axit ®ãng vai trß lµ chÊt x©y dùng, cô thÓ lµ trao ®æi ion tan trong n­íc . B¶n th©n chÊt x©y dùng th× kh«ng ho¹t ®éng bÒ mÆt nh­ng chóng c¶i thiÖn ®Æc tÝnh tÈy röa (lµm t¨ng ho¹t tÝnh tÈy röa, thóc ®Èy c¸c tÝnh chÊt cña chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt) vµ kh«ng cã h¹i ®èi víi m«i tr­êng. ChÊt x©y dùng hoµn thµnh mét sè chøc n¨ng quan träng nh­: lo¹i bá ¶nh h­ëng cña c¸c ion Ca2+ vµ Mg2+cã mÆt trong n­íc cøng vµ ®«i khi cã trong thµnh phÇn chÊt bÈn vµ bÒ mÆt nhiÔm bÈn, chèng chÊt bÈn t¸i b¸m trë l¹i, cã ®Æc tÝnh t¹o bät mong muèn, cã tÝnh tÈy röa ®èi víi c¸c lo¹i vÕt bÈn vµ c¸c bÒ mÆt nhiÔm bÈn kh¸c nhau. 3.2.3 ¶nh h­ëng cña hµm l­îng dÇu th«ng T­¬ng tù nh­ trªn, ®Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña hµm l­îng dÇu th«ng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i cè ®Þnh hµm l­îng axit «lªicvµ APG 60, thay ®æi hµm l­îng dÇu th«ng . KÕt qu¶ ®­îc ®­a ra t¹i b¶ng 3.6 vµ h×nh 3.3: B¶ng 3.6: KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay ®æi thµnh phÇn dÇu th«ng sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Axit Oleic (%KL) DÇu th«ng (%KL) APG 60 (%KL) §é tÈy röa (%) T11 4 85 2,5 72,4 T12 4 89 2,5 74,4 T13 4 90 2,5 84,1 T14 4 95 2,5 78,9 H×nh 3.3: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a ®é tÈy röa vµ hµm l­îng dÇu th«ng §å thÞ h×nh 3.3 cho thÊy ®é tÈy röa cùc ®¹i lµ 84,1% ë hµm l­îng dÇu th«ng ®¹t 90%. §iÒu nµy nãi lªn ®­îc vai trß cña dÇu th«ng trong thµnh phÇn chÊt tÈy röa. Nã ®ãng vai trß lµ mét dung m«i hçn hîp , trî gióp ®Ó t¹o thµnh mét dung dÞch ®ång nhÊt. Ngoµi ra, trong thµnh phÇn cña dÇu th«ng cã chÊt tecpen, cã kh¶ n¨ng hoµ tan m¹nh cÆn dÇu, nªn lµm t¨ng ho¹t tÝnh tÈy röa. Nã cßn cã vai trß nh­ mét chÊt x©y dùng : Ýt nh¹y c¶m víi c¸c lo¹i n­íc cøng vµ cã Ýt bät, cã t¸c dông ®Æc biÖt ®èi víi c¸c vÕt bÈn d¹ng h¹t. Nh­ vËy, mÉu cã kh¶ n¨ng tÈy röa tèt nhÊt lµ mÉu T3 cã thµnh phÇn: dÇu th«ng 90%, APG 60 2,5%, axit «lªic 4% cã kh¶ n¨ng tÈy röa 84,1%, ®é nhít 184,35 gi©y t­¬ng ®­¬ng víi 2,679 cst vµ nhiÖt ®é chíp ch¸y ®o ®­îc khi so s¸nh víi mÉu chÊt tÈy röa cña Mü ë b¶ng 3.7: B¶ng 3.7: NhiÖt ®é chíp ch¸y cña mÉu T3 vµ mÉu CTR Greasemaster cña Mü Tû lÖ (%) NhiÖt ®é chíp ch¸y mÉu cña Mü (oC) NhiÖt ®é chíp ch¸y mÉu T3 (oC) 100 19,5 18 50 21 20 10 28 27 5 32,5 32 2 35 34 1 34 34 0,5 34 34 NhiÖt ®é chíp ch¸y cho ta biÕt ®Æc tÝnh cña phÇn nhÑ cã trong thµnh phÇn cña mÉu. NhiÖt ®é chíp ch¸y cña mÉu T3 thÊp h¬n nhiÖt ®é chíp cña Mü. Do ®ã, trong thµnh phÇn cña mÉu T3 cã nhiÒu cÉu tö nhÑ h¬n mÉu cña Mü. Cã thÓ cho r»ng, mÉu chÊt tÈy röa cña Mü cã thÓ s¶n xuÊt tõ nguyªn liÖu Ýt bay h¬i h¬n, nªn viÖc b¶o qu¶n an toµn vÒ phßng ch¸y cña mÉu T3 cÇn rÊt nghiªm ngÆt. Khi nång ®é dung dÞch cµng lo·ng, nhiÖt ®é chíp ch¸y cña dung dÞch cµng t¨ng lªn. NhiÖt ®é chíp ch¸y dung dÞch cã nång ®é 1(%) lµ 34OC, nh­ vËy, tÈy röa ë nång ®é lo·ng sÏ ®¶m b¶o ®é an toµn cao h¬n. 3.3 Nghiªn cøu chÕ t¹o CTR trªn c¬ së c¸c dÇu thùc vËt kh¸c 3.3.1 CTR cã dÇu dõa C¸c phÐp ph©n tÝch cho biÕt thµnh phÇn chñ yÕu vµ c¸c chØ sè hãa lý c¬ b¶n cña dÇu dõa t¹i s¾c ký ®å vµ b¶ng 3.8, b¶ng 3.9: B¶ng 3.8: C¸c chØ sè ho¸ lý c¬ b¶n cña dÇu dõa Tû khèi(150 C) 0,9250-0,9260 ChØ sè chiÕt quang 104475-104495 ChØ sè xµ phßng 250-265 ChØ sè Iot 8-10 NhiÖt ®é ®«ng ®Æc +23 (0C) B¶ng 3.9: Thµnh phÇn c¸c axit bÐo trong dÇu dõa Tªn thµnh phÇn Hµm l­îng theo % khèi l­îng Axit Lauric (C12H24O2) 44,1-51,3 Axit Myrictic(C14H28O2) 5,1-9,5 Axit Capric(C10H20O2) 4,5-9,7 Axit Stearic(C18H36O2) 1-3,7 Axit Oleic (C18H34O2) 5-8,2 Axit Linoleic (C18H32O2) 1-2,6 Axit Capronic (C6H12O2) 0,2-2 AxÝt Caprilic (C8H16O2) 6-9,5 §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn dÇu dõa ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i thay thÕ dÇu dõa víi hµm l­îng t¨ng dÇn, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.10 vµ h×nh 3.4 : B¶ng 3.10: KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay thÕ dÇn dÇu th«ng b»ng dÇu dõa sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Thµnh phÇn mÉu (%KL) §é tÈy röa (%) Tû träng §é bay h¬i (g/h.m2) Axit DÇu th«ng DÇu dõa APG 60 D1 4 85 5 2,5 88,9 0,8509 71,95 D2 4 80 10 2,5 85,8 0,8595 62,34 D3 4 70 20 2,5 82,6 0,8682 57,26 D4 4 60 30 2,5 76,8 0,8732 47,11 D5 4 40 50 2,5 70,3 o.8839 40,57 D6 4 20 70 2,5 61,9 0,8965 34,49 H×nh 3.4: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a ®é tÈy röa vµ hµm l­îng dÇu dõa Tõ b¶ng 3.10 vµ h×nh 3.4 cho thÊy khi t¨ng hµm l­îng dÇu dõa, gi¶m hµm l­îng dÇu th«ng, tû träng CTR t¨ng lªn nh­ng ®é tÈy röa gi¶m. Cã thÓ cho r»ng tû träng cña CTR t¨ng lªn do dÇu dõa cã tû träng lín h¬n dÇu th«ng, tuy nhiªn, ®é tÈy röa cña CTR suy gi¶m v× ho¹t tÝnh tÈy röa cña dÇu th«ng cã thÓ xem lµ m¹nh nhÊt. 3.3.2 CTR cã dÇu l¹c §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn dÇu l¹c khi thay thÕ dÇu th«ng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i thay thÕ dÇu dõa víi hµm l­îng t¨ng dÇn, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.11 vµ h×nh 3.5 : B¶ng 3.11: KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay thÕ dÇn dÇu th«ng b»ng dÇu l¹c sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Thµnh phÇn mÉu(% KL) §é tÈy röa (%) Tû träng §é bay h¬i (g/h.m2) Axit dÇu th«ng dÇu l¹c APG 60 L1 4 85 5 2,5 87,9 0,8586 75,37 L2 4 80 10 2,5 84,7 0,8648 67,17 L3 4 70 20 2,5 73,2 0,8724 59,47 L4 4 50 30 2,5 66,4 0,8879 54,57 L5 4 30 50 2,5 57,6 0,8936 50,71 L6 4 20 70 2,5 46,1 0,9045 42,25 H×nh 3.5: BiÓu ®å ®é tÈy röa víi hµm l­îng dÇu l¹c 3.3.3 CTR cã dÇu së §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn dÇu së khi thay thÕ dÇu th«ng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i thay thÕ dÇu dõa víi hµm l­îng t¨ng dÇn, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.12 vµ h×nh 3.6 : B¶ng 3.12: KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay thÕ dÇn dÇu th«ng b»ng dÇu së sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Thµnh phÇn mÉu(% KL) §é tÈy röa (%) Tû träng §é bay h¬i (g/h.m2) Axit dÇu th«ng dÇu së APG 60 S1 4 85 5 2,5 84 0,8631 90,77 S2 4 80 10 2,5 77,4 0,8693 84,74 S3 4 70 20 2,5 71,5 0,8711 73,01 S4 4 60 30 2,5 65,9 0,8856 65,81 S5 4 40 50 2,5 53,2 0,8903 60,14 S6 4 20 70 2,5 42,6 0,8993 54,55 H×nh 3.6: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a ®é tÈy röa vµ hµm l­îng dÇu së 3.3.4 CTR cã dÇu ng« §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn dÇu ng« khi thay thÕ dÇu th«ng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa, chóng t«i thay thÕ dÇu dõa víi hµm l­îng t¨ng dÇn, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.13 vµ h×nh 3.7: B¶ng 3.13: KÕt qu¶ nghiªn cøu ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay thÕ dÇn dÇu th«ng b»ng dÇu ng« sau 10 phót khuÊy Tªn mÉu Thµnh phÇn mÉu(% KL) §é tÈy röa (%) Tû träng §é bay h¬i (g/h.m2) Axit dÇu th«ng dÇu ng« APG 60 N1 4 85 5 2,5 78,1 0,8502 101,96 N2 4 80 10 2,5 74,1 0,8583 108,78 N3 4 70 20 2,5 68,2 0.8648 114,24 N4 4 60 30 2,5 56,6 0,8701 126,45 N5 4 40 50 2,5 42,9 0,8812 133,15 H×nh 3.7: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a ®é tÈy röa vµ hµm l­îng dÇu ng« Qua 4 ®å thÞ 3.4, 3.5, 3.6, 3.7 ta nhËn thÊy r»ng, khi thay thÕ 5% dÇu th«ng b»ng dÇu thùc vËt kh¸c th× ho¹t tÝnh tÈy röa ®¹t cùc ®¹i tíi 88,9% ®èi víi dÇu dõa vµ 87,9% ®èi víi dÇu l¹c, cao h¬n khi chÊt tÈy röa cã 100% dÇu th«ng, nh­ng chØ ®¹t cùc ®¹i 84% víi dÇu së vµ 78,1% víi dÇu ng«. Nh­ vËy cã thÓ nãi lªn vai trß cña dÇu thùc vËt kh¸c trong chÊt tÈy röa. Nã ®ãng vai trß trî gióp dÇu th«ng trë thµnh mét dung m«i hçn hîp, ®Ó t¹o thµnh mét dung dÞch ®ång nhÊt, lµm cho dung dÞch tÈy röa gi¶m kh¶ n¨ng bay h¬i mét c¸ch râ rÖt, gióp qu¸ tr×nh b¶o qu¶n vµ vËn chuyÓn thuËn lîi h¬n rÊt nhiÒu. Ngoµi ra, trong thµnh phÇn cña dÇu thùc vËt cßn chøa c¸c axit bÐo nªn nã cßn cã t¸c dông lµ chÊt x©y dùng; Ýt nh¹y c¶m víi c¸c lo¹i n­íc cøng, t¹o bät nh­ mong muèn. Khi ta t¨ng l­îng dÇu thùc vËt thay thÕ th× ho¹t tÝnh tÈy röa gi¶m xuèng mét c¸ch nhanh chãng; nguyªn nh©n do khi t¨ng dÇu thùc vËt th× gi¶m dÇu th«ng, mµ dÇu th«ng lµ cÊu tö chÝnh t¹o nªn tÝnh tÈy röa cao. MÆt kh¸c, hµm l­îng dÇu thùc vËt nhiÒu th× ®é linh ®éng kÐm, t¹o nhiÒu bät, t¨ng kh¶ n¨ng t¸i b¸m trë l¹i cña chÊt bÈn. Do vËy ®Ó ®¶m b¶o ho¹t tÝnh tÈy röa cña chÊt tÈy röa tèt nhÊt ta chØ cã thÓ thay thÕ tõ 5 - 10% dÇu thùc vËt. Tõ c¸c b¶ng 3.10,11,12,13 ta cã ®å thÞ so s¸nh kh¶ n¨ng tÈy röa cña 4 lo¹i dÇu thùc vËt nh­ sau: H×nh 3.8: BiÓu ®å so s¸nh kh¶ n¨ng tÈy röa cña c¸c dÇu thùc vËt Nh­ vËy tõ biÓu ®å h×nh 3.8 ta nhËn thÊy, dÇu dõa vµ dÇu th«ng cã kh¶ n¨ng tÈy röa tèt nhÊt trong c¸c lo¹i dÇu thùc vËt ®­îc nghiªn cøu. MÉu D1 cã kh¶ n¨ng tÈy tèt nhÊt cã thµnh phÇn: dÇu th«ng 85%, dÇu dõa 5%, APG 60 2,5%, axit «lªic 4%, kh¨ n¨ng tÈy röa ®¹t 88,9%, ®é bay h¬i gi¶m ®¸ng kÓ kho¶ng 25% so víi mÉu chØ cã dÇu th«ng (T3). NhiÖt ®é chíp ch¸y cña mÉu D1 ®o ®­îc ë b¶ng sau: B¶ng 3.14: NhiÖt ®é chíp ch¸y cña mÉu D1 so víi mÉu cña Mü Tû lÖ (%) NhiÖt ®é chíp ch¸y CTR Greasemaster cña Mü(oC) nhiÖt ®é chíp ch¸y CTR D1 (oC) 100 19,5 19 50 21 20 10 28 27 5 32,5 29 2 35 34 1 34 35 0,5 34 37 Qua b¶ng 3.14 ta thÊy, nhiÖt ®é chíp ch¸y cña mÉu D1 t¨ng lªn khi thay 5% dÇu th«ng b»ng dÇu dõa, th× nhiÖt ®é chíp cña mÉu D1 t¨ng lªn gÇn b»ng mÉu cña Mü mµ kh¶ n¨ng tÈy röa cña mÉu D1 vÉn cao. Nh­ vËy, qu¸ tr×nh b¶o qu¶n cña mÉu D1 kh«ng cÇn nghiªm ngÆt nh­ mÉu T3. MÆt kh¸c, qu¸ tr×nh tÈy röa sö dông dung dÞch 1% lóc nµy nhiÖt ®é chíp ch¸y b»ng 35oC, ®¶m b¶o t­¬ng ®èi an toµn. Khi ®o mÉu dÇu dõa b»ng s¾c khÝ - khèi phæ th× kÕt qu¶ cho thÊy, trong dÇu dõa chøa chñ yÕu lµ c¸c axit no nh­ axit dodecanoic, axit tetradecanoic, axit haxadecanoic vµ axit stearic. Ngoµi c¸c kh¶ n¨ng trao ®æi ion tan trong n­íc, thóc ®Èy tÝnh chÊt cña chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt, chèng t¸i b¸m, chóng cßn cã kh¶ n¨ng tÈy röa tèt h¬n c¸c axit kh«ng no nh­ axit olªic. Nh­ng c¸c axit bÐo no nµy cã ®é nhít cao, kÕt tinh ë nhiÖt ®é 25OC nªn khi pha chÕ gÆp khã kh¨n vµ khi thay thÕ dÇu th«ng b»ng dÇu dõa víi mét l­îng lín, sÏ lµm cho chÊt tÈy röa kÐm linh ®éng vµ kh¶ n¨ng tÈy röa gi¶m rÊt nhiÒu. Do vËy, ®Ó ®¶m b¶o c¸c ­u ®iÓm trªn cña c¸c axit bÐo no trong dÇu dõa, ta chØ cã thÓ thay thÕ dÇu th«ng b»ng mét l­îng thÝch hîp dÇu dõa tõ 5% - 10% ®Ó c¶i thiÖn vÒ tû träng, ®é bay h¬i, nhiÖt ®é chíp ch¸y. 3.4 Nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña c¸c thµnh phÇn trong chÊt tÈy röa 3.4.1 Nghiªn cøu ho¹t tÝnh cña chÊt tÈy röa khi thay axit «lªic b»ng axit succinic  §Ó nghiªn cøu ho¹t tÝnh cña chÊt tÈy röa khi thay thÕ axit «lªic b»ng axit succinic, chóng t«i cè ®Þnh hµm l­îng cña APG 60 vµ thµnh phÇn dÇu thùc vËt, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.15: B¶ng 3.15: KÕt qu¶ so s¸nh kh¶ n¨ng tÈy röa cña axit «lªic víi axit succinic C¸c lo¹i dÇu §é tÈy röa (%) khi sö dông axit «lªic §é tÈy röa (%) khi sö dông axit succinic dÇu th«ng 84,1 92,8 dÇu dõa 88,9 91,4 dÇu l¹c 87,9 89.3 dÇu së 84 85,7 Qua b¶ng 3.15 ta nhËn thÊy, khi thay thÕ axit «lªic b»ng axit succinic th× ho¹t tÝnh tÈy röa t¨ng lªn m¹nh. §iÒu nµy cã lÏ lµ do tÝnh axit cña axit succinic cao h¬n rÊt nhiÒu so víi tÝnh axit cña axit «lªic nªn chóng cã kh¶ n¨ng trao ®æi ion trong n­íc m¹nh vµ lo¹i bá ¶nh h­ëng cña c¸c ion Ca2+ vµ Mg2+ tèt. Nh­ng axit succinic lµ mét axit mµ ë ®iÒu kiÖn th­êng chóng dÔ kÕt tinh thµnh c¸c tinh thÓ tr¾ng nªn khi chÕ t¹o chÊt tÈy röa gÆp nhiÒu khã kh¨n, mÆt kh¸c gi¸ thµnh cña axit nµy kh¸ ®¾t vµ khã kiÕm nªn ta nªn sö dông axit «lªic. 3.4.2 Nghiªn cøu ho¹t tÝnh cña chÊt tÈy röa khi thay APG 60 b»ng Tween 60 §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay thÕ APG 60 b»ng Tween 60, chóng t«i cè ®Þnh hµm l­îng cña axit «lªic vµ thµnh phÇn dÇu thùc vËt, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.16: B¶ng 3.16: KÕt qu¶ so s¸nh kh¶ n¨ng tÈy röa cña APG 60 víi Tween 60 C¸c lo¹i dÇu §é tÈy röa (%) khi sö dông APG 60 §é tÈy röa (%) khi sö dông Tween 60 dÇu th«ng 84,1 67,9 dÇu dõa 88,9 61.8 dÇu l¹c 87,9 61,1 dÇu së 84 57,2 Qua b¶ng 3.16 chóng t«i nhËn thÊy r»ng, ®é tÈy röa khi thay thÕ APG 60 b»ngTween 60 gi¶m xuèng ®¸ng kÓ. §iÒu nµy cã thÓ do CMC cña Tween 60 cao h¬n APG 60 vµ cã thÓ do c¬ chÕ tÈy röa cÆn dÇu ®èi víi hai chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt nµy còng kh¸c nhau nªn dÉn ®Õn ho¹t tÝnh tÈy röa cña APG 60 cao h¬n. Do vËy chóng t«i sö dông APG 60. 3.4.3 Nghiªn cøu ho¹t tÝnh cña chÊt tÈy röa khi thay r­îu etylic b»ng r­îu izo-propylic §Ó nghiªn cøu ¶nh h­ëng ho¹t tÝnh tÈy röa khi thay thÕ r­îu ªtylic b»ng r­îu izo-propylic, chóng t«i cè ®Þnh hµm l­îng axit «lªic, APG 60 vµ thµnh phÇn dÇu thùc vËt, kÕt qu¶ thu ®­îc t¹i b¶ng 3.17: B¶ng 3.17: KÕt qu¶ so s¸nh kh¶ n¨ng tÈy röa cña r­îu etylic víi r­îu izo-propylic C¸c lo¹i dÇu §é tÈy röa (%) khi sö dông r­îu etylic §é tÈy röa (%) khi sö dông r­îu izo-propylic dÇu th«ng 84,1 87,62 dÇu dõa 88,9 92,19 dÇu l¹c 87,9 89,54 dÇu së 83,9 88,98 KÕt qu¶ tõ b¶ng 3.17 cho thÊy, khi thay thÕ r­îu etylic b»ng r­îu izopropylic th× ho¹t tÝnh tÈy röa t¨ng lªn, nh­ng r­îu izo-propylic ®éc vµ gi¸ thµnh cao h¬n rÊt nhiÒu, khã mua, trong khi ®ã r­îu etylic kh«ng ®éc, dÔ mua vµ gi¸ thµnh t­¬ng ®èi rÎ, do vËy chóng t«i sö dông r­îu etylic. 3.5 Ph­¬ng ph¸p quy ho¹ch thùc nghiÖm Quy ho¹ch thùc nghiÖm cho phÐp rót ng¾n sè l­îng thùc nghiÖm cÇn thiÕt, ®ång thêi t×m ra gi¸ trÞ tèi ­u cña hµm cÇn t×m. M« h×nh thèng kª lµ ph­¬ng ph¸p tèt nhÊt ®Ó x¸c ®Þnh thµnh phÇn tèi ­u cña chÊt tÈy röa. ë ®©y, viÖc x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè m« h×nh theo ph­¬ng ph¸p thèng kª c¨n cø vµo kÕ ho¹ch thùc nghiÖm hai møc tèi ­u bËc1. Trong b¶n luËn v¨n nµy, chóng t«i nghiªn cøu sù phô thuéc cña hiÖu qu¶ tÈy röa vµo thµnh phÇn cña dÇu th«ng vµ thµnh phÇn APG 60 víi ph¹m vi biÕn ®æi nh­ sau: Thµnh phÇn dÇu th«ng (%KL): Z1 = 85 ¸ 95% Thµnh phÇn APG 60 (%KL): Z2 = 1,5 ¸ 3,5% ë ®©y sè yÕu tè: k = 2 Sè kÕ ho¹ch thùc nghiÖm: N = 2k = 22 = 4 Nh­ vËy, m« h×nh thèng kª biÓu hiÖn thµnh phÇn cña hçn hîp vµ c¸c biÕn m· ho¸ cã d¹ng : = bo + b1.x1 + b2.x2 + b12x12 (1) Trong ®ã: : §é tÈy röa (%) x1,x2,: biÕn m· ho¸ thµnh phÇn dÇu th«ng vµ thµnh phÇn APG 60(%) LËp kÕ ho¹ch thùc nghiÖm: B¶ng 3.18: LËp kÕ ho¹ch thùc nghiÖm Zj(ml) Zjmin Zjmax DZj Z1(ml) 85 95 90 5 Z2(ml) 1,5 3,5 2 1 Ma trËn kÕ ho¹ch thùc nghiÖm hai møc tèi ­u ®Ó x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè b0, b1, b2, b12 nh­ sau: B¶ng 3.19: Ma trËn kÕ ho¹ch thùc nghiÖm STT BiÕn thùc BiÕn m· ho¸ Z1 Z2 X0 X1 X2 X12 1 85 3,5 + - + - 77,64 2 95 3,5 + + + + 80,01 3 85 1,5 + - - + 50,82 4 95 1,5 + + - - 62,57 C¨n cø vµo ma trËn kÕ ho¹ch ta cã thÓ x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè håi qui theo c«ng thøc sau: bj = Trong ®ã : N lµ sè thùc nghiÖm (N = 4). Tõ ®ã tÝnh ra ®­îc: b0 = 67,76; b1 = 3,53; b2 = 11,07; b12 = -2,53. * KiÓm tra tÝnh cã nghÜa cña c¸c hÖ sè bj Ng­êi ta tiÕn hµnh 2 thÝ nghiÖm t¹i t©m No = 2 víi x1 = x2 = 0 øng = 90 (%KL) = 2(%KL) = 79,44 ;= 80,08 TÝnh ph­¬ng sai lÆp: Trong ®ã: SL¨p : Ph­¬ng sai lÆp m: Sè thÝ nghiÖm t¹i t©m : Gi¸ trÞ cña y ë thÝ nghiÖm thø a t¹i t©m : Gi¸ trÞ trung b×nh cña y t¹i t©m SLap = 0,453 Sbj = Víi bËc tù do lÆp f2 = m – 1 = 2 – 1 =1. Chän møc cã nghÜa p = 0,05 Tra b¶ng ta cã gi¸ trÞ chuÈn cña chuÈn sè Student b¶ng 6.11 [17] t1;0,05=12,71. HÖ sè bj sÏ cã nghÜa khi VËy hÖ sè bj cã nghÜa gåm b0, b1, b2. (2) * Sù t­¬ng hîp cña m« h×nh nµy ph¶i kiÓm tra nhê chuÈn sè Fisher F = Trong ®ã: ph­¬ng sai lÆp ph­¬ng sai d­ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã : l Sè hÖ sè cña ph­¬ng tr×nh (2) l =3 : Gi¸ trÞ thùc nghiÖm : Gi¸ trÞ t­¬ng øng tÝnh theo ph­¬ng tr×nh (2) = 21,72 f2 = 1 ; f1 = N – l = 4 – 3 = 1 ; p = 0,05 tra b¶ng ta x¸c ®Þnh chuÈn sè Fisher Þ F1;1;0.05 =164 Nh­ vËy cã F = 106,055 < F1;1;0,05 = 164 nghÜa lµ m« h×nh tuyÕn tÝnh t­¬ng hîp víi bøc tranh thùc nghiÖm Ph­¬ng tr×nh thu ®­îc : TiÕn hµnh tèi ­u ho¸ theo ph­¬ng ph¸p leo dèc víi ®iÓm m« t¶ côc bé theo bÒ mÆt øng víi d¹ng : = bo + b1.x1 + b2.x2 ChuyÓn ®éng tiÕp tôc trªn bÒ mÆt møc theo h­íng gradient cña biÓu thøc m« t¶ gÇn ®óng nh­ trªn : = bo + b1.x1 + b2.x2 §¹i l­îng b­íc: DDZ1= k .11,07.1 = 11,07 k. Chän k = 0,05. VËy ®¹i l­îng b­íc DDZ1 = 0,554. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm víi nhãm thÝ nghiÖm míi t¹i t©m B¶ng 3.20: KÕt qu¶ tÈy röa cña nhãm thÝ nghiÖm míi t¹i t©m STT Z1 Z2 1 90 1,5 65,09 2 90 2,054 81,42 3 90 2,61 85,51 4 90 3,16 80,86 Chän mÉu 3 lµm ®iÓm tèi ­u côc bé cã thµnh phÇn dÇu th«ng = 90% KL, APG 60 = 2,61% KL, vµ ®é tÈy röa ®¹t 85,51%. So s¸nh ®é tÈy röa cña mÉu thùc nghiÖm vµ mÉu qui ho¹ch thùc nghiÖm: B¶ng 3.21: So s¸nh ®é tÈy röa cña mÉu theo thùc nghiÖm vµ mÉu tÝnh to¸n theo ph­¬ng håi qui: Thµnh phÇn (%KL) MÉuT3 MÉu tèi ­u côc bé Axit ¤lªic 4 4 DÇu th«ng 90 90 APG 60 2,5 2,61 R­îu 3,5 3,39 §é tÈy röa(%) 84,14 85,51 KÕt qu¶ ë b¶ng trªn cho thÊy thµnh phÇn t×m ®­îc theo hai ph­¬ng ph¸p: thùc nghiÖm vµ to¸n häc lµ xÊp xØ nhau, ta cã thÓ h¹n chÕ sè lÇn thÝ nghiÖm mµ vÉn cã thÓ t×m ra ®­îc thµnh phÇn tèi ­u mong muèn. 3.6 Nghiªn cøu c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh tÈy röa cÆn dÇu 3.6.1 ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é Trong qu¸ tr×nh tÈy röa, ®Ó t¨ng hiÖu qu¶, ng­êi ta th­êng t¹o ra mét sè ®iÒu kiÖn nh­ gia nhiÖt ,t¨ng thêi gian tÈy ,bæ sung c¸c t¸c ®éng c¬ häc. §ã lµ c¸c yÕu tè c¬ lý nh»m lµm t¨ng ho¹t tÝnh cña chÊt tÈy röa.Trong ®ã th× yÕu tè nhiÖt ®é ®ãng mét vai trß quan träng. Khi t¨ng nhiÖt ®é, tèc ®é chuyÓn ®éng cña c¸c h¹t trong ph©n tö t¨ng, dÉn ®Õn ho¹t tÝnh cña c¸c h¹t chÊt tÈy röa còng t¨ng theo.Tõ ®ã, thay v× mçi h¹t CTR chØ tÈy ®­îc mét l­îng cÆn bÈn nhÊt ®Þnh th× d­íi nhiÖt ®é cao chóng cã thÓ tÈy ®­îc nhiÒu cÆn bÈn h¬n.Bªn c¹nh ®ã, khi nhiÖt ®é cao b¶n th©n cÆn dÇu còng linh ®éng h¬n,chóng kh«ng cßn ®«ng ®Æc nh­ tr­íc n÷a mµ sÏ ch¶y láng. ChÝnh v× thÕ mµ lùc b¸m dÝnh cña cÆn dÇu trªn bÒ mÆt bån bÓ chøa còng yÕu ®i, chóng sÏ dÔ bÞ tÈy ®i so víi khi nhiÖt ®é thÊp. Trong ®iÒu kiÖn phßng thÝ nghiÖm ,®Ó kh¶o s¸t ®é tÈy röa ta cã thÓ t¨ng nhiÖt ®é, môc ®Ých lµ kiÓm tra xem ®é tÈy röa thay ®æi nh­ thÕ nµo.Tuy nhiªn trong thùc tÕ kh«ng thÓ lµm nh­ thÕ v× kh«ng thÓ gia nhiÖt c¸c bån bÓ cã dung tÝch hµng ngh×n m3 ®­îc. MÆt kh¸c x¨ng dÇu lµ nh÷ng chÊt dÔ ch¸y næ ®Æc biÖt lµ khi ë nhiÖt ®é cao,v× thÕ gia nhiÖt lµ thao t¸c hÕt søc nguy hiÓm.Víi c¸c lÝ do trªn th× biÖn ph¸p gia nhiÖt kh«ng ®­îc ¸p dông trong thùc tÕ, mµ chØ sö dông ®Ó nghiªn cøu mµ th«i. øng dông thùc tÕ nhÊt cña yÕu tè nµy lµ dùa vµo sù thay ®æi nhiÖt ®é gi÷a mïa ®«ng vµ mïa hÌ trong n¨m.Víi ®iÒu kiÖn khÝ hËu nh­ ë n­íc ta th× chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a hai mïa lµ rÊt lín (cã thÓ tíi 20-25oC).Nh­ vËy hiÖu qu¶ tÈy röa sÏ chªnh lÖch kh¸ lín .Do ®ã khi ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ tÈy röa cÇn c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn tiÕn hµnh, cô thÓ lµ c¨n cø vµo yÕu tè nhiÖt ®é mµ chän mïa ®Ó tÈy röa cho thÝch hîp . KÕt qu¶ ®o hiÖu qu¶ tÈy röa d­íi ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é ®­îc thùc hiÖn ë tèc ®é khuÊy 400 - 500 vßng/phót, l­îng cÆn dÇu lµ 20 g, nång ®é chÊt tÈy röa 5%, l­îng chÊt tÈy röa 100 g, thêi gian tiÕn hµnh 10 phót. KÕt qu¶ cña nghiªn cøu nµy ®­îc thÓ hiÖn t¹i b¶ng 3.22 vµ h×nh 3.9: B¶ng 3.22: ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é tíi ®é tÈy röa H×nh 3.9 BiÓu ®å ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é tíi ®é tÈy röa C¨n cø vµo b¶ng sè liÖu trªn ta thÊy :trong kho¶ng nhiÖt ®é kh¶o s¸t th× khi nhiÖt ®é t¨ng, hiÖu qu¶ tÈy röa còng t¨ng dÇn. §iÒu ®ã cã thÓ gi¶i thÝch lµ do khi nhiÖt ®é t¨ng, lµm cho c¸c h¹t trong ph©n tö cÆn dÇu chuyÓn ®éng nhanh h¬n dÉn tíi cã ho¹t tÝnh cao h¬n.Nh­ vËy l­îng cÆn bÈn ®­îc tÈy bëi mét ph©n tö CTR sÏ t¨ng lªn.Tõ ®ã dÉn ®Õn tæng l­îng cÆn bÈn ®­îc t¸ch ra sÏ cao h¬n. MÆt kh¸c ®èi víi b¶n th©n cÆn dÇu th× khi t¨ng nhiÖt ®é, chóng sÏ ch¶y láng h¬n vµ kh¶ n¨ng b¸m dÝnh vµo bÒ mÆt bån bÓ sÏ kÐm ®i.KÕt qu¶ lµ l­îng cÆn ®ã sÏ dÔ bÞ t¸ch h¬n so víi khi nhiÖt ®é thÊp. KÕt hîp hai yÕu tè ®ã th× ta cã thÓ kÕt luËn:khi nhiÖt ®é t¨ng th× kh¶ n¨ng tÈy röa còng t¨ng.Kho¶ng nhiÖt ®é ta ®ang xÐt (170-350C)lµ t­¬ng øng víi nhiÖt ®é m«i tr­êng thay ®æi gi÷a c¸c mïa.Do vËy ®Ó ®¹t hiÖu qu¶ cao th× nªn tiÕn hµnh sóc röa c¸c bÓ chøa x¨ng dÇu vµo mïa hÌ, lµ mïa cã nhiÖt ®é t­¬ng ®èi cao(290-350C). 3.6.2 ¶nh h­ëng cña thêi gian tÈy röa §Ó tÈy röa s¹ch mét bÒ mÆt bÈn th× sÏ ph¶i tèn mét thêi gian nhÊt ®Þnh.Nãi chung kho¶ng thêi gian nµy cµng dµi th× bÒ mÆt cµng s¹ch .Thêi gian nµy phô thuéc vµo l­îng cÆn bÈn b¸m trªn bÒ mÆt cÇn tÈy röa,l­îng cÆn cµng nhiÒu th× tÈy cµng l©u(ë ®©y ta kh«ng nãi ®Õn l­îng chÊt tÈy röa sö dông). Khi thêi gian tÈy cµng dµi th× sù t­¬ng t¸c gi÷a c¸c ph©n tö CTR víi c¸c ph©n tö cÆn dÇu cµng nhiÒu ,l­îng cÆn bÈn cµng bÞ ®¸nh bËt ra nhiÒu h¬n. V× vËy ®Ó kiÓm tra ®é tÈy röa, cÇn ph¶i kiÓm tra trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh kh«ng ng¾n qu¸ còng kh«ng ®­îc dµi qu¸.§iÒu nµy cã ý nghÜa thùc tÕ ë chç:nÕu thêi gian ng¾n qu¸ th× ch­a tÈy hÕt cÆn bÈn,cßn nÕu thêi gian dµi qu¸ th× chÊt tÈy röa sÏ mÊt ho¹t tÝnh vµ cÆn bÈn sÏ b¸m trë l¹i bån bÓ chøa. Do ®ã cÇn ph¶i kiÓm tra xem víi mét l­îng chÊt tÈy röa nhÊt ®Þnh th× cÇn tÈy trong thêi gian lµ bao l©u ®Ó cã hiÖu qu¶ tèi ­u. ThÝ nghiÖm ®­îc tiÕn hµnh ë nhiÖt ®é phßng 250-270C, tèc ®é khuÊy 400-500 v/p, l­îng cÆn dÇu lµ 20 g, nång ®é chÊt tÈy röa 5%, l­îng chÊt tÈy röa 100 g. KÕt qu¶ ®­îc ®­a ra trong b¶ng 3.23 vµ h×nh 3.10 d­íi ®©y: B¶ng 3.23: ¶nh h­ëng cña thêi gian ®Õn ®é tÈy röa H×nh 3.10: BiÓu ®å ¶nh h­ëng cña thêi gian ®Õn ®é tÈy röa B¶ng 3.24 Thêi gian tÈy hÕt l­îng cÆn ®Ó ®é s¹ch ®¹t 99% : MÉu DT D D DL DN DS Thêi gian tÈy hÕt (phót) 45 50 50 50 45 C¨n cø vµo b¶ng sè liÖu ta thÊy r»ng: khi thêi gian t¨ng th× hiÖu qu¶ tÈy röa còng t¨ng. §iÒu ®ã lµ do sè lÇn va ch¹m gi÷a c¸c ph©n tö CTR víi c¸c ph©n tö cÆn bÈn ®­îc t¨ng c­êng theo thêi gian,còng cã nghÜa lµ ho¹t tÝnh cña CTR ®­îc sö dông tèi ®a, kÕt qu¶ lµ l­îng cÆn bÈn ®­îc t¸ch triÖt ®Ó. Dùa vµo b¶ng sè liÖu ta cã thÓ thÊy r»ng:trong kho¶ng 10-25 phót ®Çu tiªn l­îng cÆn bÈn ®­îc t¸ch ra nhiÒu h¬n cßn trong kho¶ng thêi gian sau th× l­îng bÈn t¸ch ra Ýt h¬n.Ta cã thÓ gi¶i thÝch nh­ sau: Ban ®Çu c¸c ph©n tö CTR sÏ tÊn c«ng vµo líp cÆn dÇu bªn ngoµi tr­íc vµ t¸ch chóng ra t­¬ng ®èi dÔ dµng.V× thÕ l­îng bÈn t¸ch ra ë giai ®o¹n nµy lµ kh¸ lín .Sau ®ã CTR sÏ tÊn c«ng vµo líp dÇu phÝa trong s¸t bÒ mÆt cøng ®Õn nh÷ng phÇn chÊt bÈn “cøng ®Çu” nhÊt, mµ líp nµy th× khã t¸ch h¬n rÊt nhiÒu so víi líp ngoµi.L­îng CTR tiªu tèn ë giai ®o¹n nµy lín h¬n tÊt nhiÒu trong khi chØ tÈy ®­îc Ýt cÆn bÈn h¬n. ChÝnh v× thÕ cµng vÒ sau th× l­îng bÈn t¸ch ra cµng Ýt. ë giai ®o¹n cuèi,l­îng cÆn t¸ch ra rÊt chËm ph¶i mÊt kho¶ng 45 tíi 50 phót míi t¸ch gÇn hÕt. §ã lµ nguyªn nh©n trong kho¶ng 25 phót ®Çu tiªn tèc ®é t¸ch cÆn cao h¬n so víi thêi gian vÒ cuèi rÊt nhiÒu. Trong thùc tÕ, ng­êi ta quan t©m nhiÒu ®Õn sù tÈy röa s¹ch hoµn toµn bån bÓ chøa. DÔ nhËn thÊy r»ng, cø t¨ng thêi gian lªn th× ®é tÈy röa sÏ ®¹t tíi hÇu nh­ 100%. Víi m« h×nh nh­ ®· tr×nh bµy trong phÇn thùc nghiÖm, ta cã kÕt qu¶ vÒ thêi gian tÈy röa ®Ó ®¹t ®é s¹ch 99% nh­ trªn b¶ng 3.24. 3.6.3 ¶nh h­ëng cña c¸c t¸c ®éng c¬ häc Qu¸ tr×nh tÈy röa lµ mét qu¸ tr×nh t­¬ng t¸c ho¸ häc,®Ó t¨ng c­êng hiÖu qu¶ tÈy röa, ng­êi ta sÏ bæ sung thªm c¸c t¸c ®éng c¬ häc d­íi d¹ng khuÊy trén dung dÞch tÈy röa. D­íi t¸c ®éng khuÊy trén, sù va ch¹m gi÷a ph©n tö CTR vµ ph©n tö cÆn bÈn ®­îc t¨ng c­êng lµm l­îng cÆn bÈn bÞ bËt ra nhiÒu h¬n .MÆt kh¸c d­íi t¸c ®éng c¬ häc cña dßng dung dÞch(ch­a tÝnh ®Õn sù cã mÆt cña CTR) th× mét phÇn cÆn bÈn ®· bÞ bËt ra råi. KÕt hîp hai yÕu tè ®ã l¹i th× hiÖu qu¶ tÈy röa t¨ng lªn kh¸ nhiÒu. Tuy nhiªn còng gièng nh­ yÕu tè nhiÖt ®é,kh¶ n¨ng khuÊy trén mét l­îng lín dung dÞch lµ kh«ng thÓ .ChÝnh v× vËy ta cÇn ph¶i thay®æi ph­¬ng ph¸p t¸c ®éng ,thay v× khuÊy trén ta sö dông ph­¬ng ph¸p phun ¸p lùc .§©y còng chÝnh lµ ph­¬ng ph¸p ®­îc nhiÒu n­íc tiªn tiÕn trªn thÕ giíi ¸p dông do nã cã nhiÒu ­u ®iÓm trong thùc tÕ.¸p lùc ®­îc t¹o ra do b¬m hoÆc m¸y nÐn víi hÖ sè nÐn cao phun th¼ng vµo bÒ mÆt bÈn. Nãi chung qu¸ tr×nh tÈy röa cÇn bæ sung thªm c¸c t¸c ®éng c¬ häc th× míi ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ cao.ChÝnh v× vËy cã thÓ nãi yÕu tè c¬ häc lµ mét yÕu tè rÊt quan träng vµ còng rÊt thùc tÕ trong qu¸ tr×nh tÈy röa. Trong b¶n luËn v¨n nµy ®· sö dông c¸c mÉu CTR ®­îc chÕ t¹o tõ dÇu th«ng(DT);dÇu dõa (DD);dÇu ng« (DN);dÇu l¹c(DL);dÇu së(DS).Qu¸ tr×nh nghiªn cøu c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng nh»m x¸c ®Þnh ®­îc c¸c ®iÒu kiÖn tÈy röa tèi ­u còng nh­ c¸c ph­¬ng ¸n hîp lý nhÊt ®Ó tiÕn hµnh tÈy röa cÆn x¨ng dÇu.KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn ë c¸c b¶ng phÝa sau. 3.6.3.1 ¶nh h­ëng cña tèc ®é khuÊy: ThÝ nghiÖm ®­îc tiÕn hµnh ë nhiÖt ®é phßng 25-270C, l­îng cÆn dÇu lµ 20 g, nång ®é chÊt tÈy röa 1%, l­îng chÊt tÈy röa 100 g, thêi gian khuÊy lµ 10 phót. KÕt qu¶ ®­îc ®­a ra ë b¶ng 3.24 vµ h×nh 3.11 d­íi ®©y: B¶ng 3.25: ¶nh h­ëng cña tèc ®é khuÊy ®Õn ®é tÈy röa H×nh 3.11: BiÓu ®å ¶nh h­ëng cña tèc ®é khuÊy tíi ®é tÈy röa Dùa vµo sè liÖu ë b¶ng 3.25 ta cã thÓ thÊy: khi t¨ng tèc ®é khuÊy th× ®é tÈy röa còng t¨ng lªn. KÕt qu¶ ®ã cã ®­îc do hai yÕu tè : Tèc ®é khuÊy t¨ng dÉn ®Õn sè lÇn va ch¹m gi÷a ph©n tö CTR vµ cÆn dÇu t¨ng lªn, ®iÒu ®ã lµm cho sè lÇn va ch¹m cã hiÖu qu¶ nhiÒu h¬n dÉn tíi tæng l­îng cÆn bÈn ®­îc t¸ch ra nhiÒu h¬n . Tuy nhiªn mét yÕu tè t­¬ng ®èi quan träng ë ®©y lµ do t¸c ®éng vËt lý. Khi dßng dung dÞch ®­îc khuÊy trén m¹nh th× riªng va ch¹m cña dßng vµo bÒ mÆt kim lo¹i ®· t¸ch ®­îc mét phÇn cÆn dÇu ra.Sau ®ã míi ®Õn l­ît t¸c ®éng cña CTR tÈy nèt phÇn cßn l¹i . Tæng hîp hai yÕu tè ®ã l¹i th× hiÖu qu¶ tÈy röa thu ®­îc lµ kh¸ cao,nh­ vËy ta cã thÓ kÕt luËn lµ hiÖu qu¶ tÈy röa t¨ng rÊt m¹nh khi tèc ®é khuÊy t¨ng. Tuy nhiªn kh«ng thÓ t¨ng tèc ®é khuÊy lªn qu¸ cao do khi ®ã chuyÓn ®éng cña c¸nh khuÊy sÏ t¹o bät trong dung dÞch, lµm c¶n trë sù tiÕp xóc pha gi÷a CTRvµ cÆn bÈn, dÉn ®Õn hiÖu qu¶ tÈy röa sÏ gi¶m ®i rÊt nhiÒu. ë ®©y ta giíi h¹n tèc ®é khuÊy d­íi 800 (v/p) còng lµ n»m ngoµi ph¹m vi t¹o bät cña c¸nh khuÊy. ¶nh h­ëng cña ¸p lùc phun Trong ph­¬ng ph¸p nµy chóng t«i sö dông mÉu CTR ®­îc chÕ t¹o tõ dÇu th«ng (DT) ®Ó tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. Néi dung cña ph­¬ng ph¸p lµ kÕt hîp gi÷a ho¹t tÝnh cña CTR vµ c¸c t¸c ®éng c¬ häc nh»m t¨ng c­êng hiÖu qu¶ tÈy röa. Quy tr×nh tiÕn hµnh ë ¸p lùc phun kho¶ng 5 (kG/cm2) vµ ®­îc chia thµnh 3 ph­¬ng ph¸p nhá nh­ sau: * Ph­¬ng ph¸p phun ngay tõ ®Çu Néi dung cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ phun trùc tiÕp dung dÞch CTR víi c¸c nång ®é kh¸c nhau lªn bÒ mÆt nhiÔm bÈn.HiÖu qu¶ tÈy röa cña ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ghi trong b¶ng 3.26 d­íi ®©y: B¶ng 3.26: PP phun ngay tõ ®Çu Sè thø tù Tû lÖ CTR/H2O (%) Thêi gian phun (phót) §é s¹ch (%) 1 1 30 40 2 2 30 68 3 4 30 85 4 5 30 93 Nh×n chung ph­¬ng ph¸p nµy kh«ng ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ cÇn thiÕt. §é tÈy röa khi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm ë nång ®é thÊp lµ gÇn nh­ b»ng 0 dï ta t¨ng thêi gian lªn rÊt nhiÒu.Khi ta t¨ng nång ®é lªn th× ®é tÈy röa t¨ng lªn nh­ng l­îng CTR qu¸ tèn kÐm .ChÝnh v× vËy chóng t«i cho r»ng ph­¬ng ph¸p nµy cã hiÖu qu¶ kÐm vµ kh«ng thùc tÕ . * TÝnh tû sè sè gam CTR/1 gam cÆn dÇu TÊm kim lo¹i ®­îc phun s¹ch khi dung dÞch cã nång ®é 5%. MÉu CTR chóng t«i sö dông lµ mÉu DT cã tû träng lµ 0,8415. L­îng dung dÞch sö dông lµ 7.5 lÝt,nh­ thÕ khèi l­îng CTR ®Ëm ®Æc lµ: 0,8415x(7500:20)=315, 56 (gam) L­îng cÆn dÇu b¸m trªn thanh kim lo¹i lµ 10,67 gam DiÖn tÝch tÊm kim lo¹i : 840cm2 Sè g cÆn dÇu/1m2 bÒ mÆt=127,02 gam /1m2 Nh­ thÕ tû sè lµ 315,56:10,67=29,57gam CTR/1 gam cÆn dÇu VËy víi 1m2bÒ mÆt :37556 gCTR / 127,02g cÆn / 1m2 * PP ng©m råi phun Néi dung ph­¬ng ph¸p lµ ng©m mÉu trong mét dung dÞch CTR råi dïng chÝnh dung dÞch ®ã phun lªn bÒ mÆt nhiÔm bÈn.KÕt qu¶ ph­¬ng ph¸p ®­îc ghi ë c¸c b¶ng 3.27, 3.28 d­íi ®©y: B¶ng 3.27: PP ng©m råi phun víi dung dÞch 1% Sè thø tù Nång ®é dd CTR (%) Thêi gian ng©m (giê) Thêi gian phun (phót) §é s¹ch (%) 1 1 4 25 75 2 1 6 25 80 3 1 7 25 97 4 1 8 25 99 B¶ng 3.28: PP ng©m råi phun víi dung dÞch 2% Sè thø tù Nång ®é dd CTR (%) Thêi gian ng©m (giê) Thêi gian phun(phót) §é s¹ch(%) 1 2 0,5 25 97 2 2 1 25 98 3 2 3 25 99,5 Ta cã thÓ thÊy r»ng, víi tû lÖ 1% th× cÇn ng©m Ýt nhÊt 7h råi phun 25 phót míi s¹ch, víi tû lÖ 2 % chØ cÇn thêi gian ng©m 3h vµ phun kho¶ng 25 phót lµ gÇn nh­ s¹ch hoµn toµn. Nh­ vËy tuú thuéc vµo tõng ®iÒu kiÖn cô thÓ ta cã thÓ lùa chän tû lÖ dung dÞch hîp lý. Ch¼ng h¹n khi cÇn röa bÓ trong ngµy (kh«ng cã thêi gian ng©m l©u) ta cã thÓ dïng dung dÞch 2% ng©m trong mét thêi gian ng¾n lµ ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ cao. Cßn khi kh«ng bÞ h¹n chÕ thêi gian th× ®Ó tiÕt kiÖm CTR ta dïng dung dÞch 1 % ng©m trong mét thêi gian dµi råi míi phun thi còng sÏ ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ mong muèn. * TÝnh tû sè sè gam CTR /1 gam cÆn dÇu Nång ®é dung dÞch nhá nhÊt cã thÓ sö dông lµ 1% ThÓ tÝch CTR trong dung dÞch lµ: 7500:100=75 (ml) Khèi l­îng CTR ®Ëm ®Æc lµ: 75x0,8415=63,11 (gam) L­îng cÆn dÇu trªn bÒ mÆt lµ: 10,3 (gam) DiÖn tÝch tÊm kim lo¹i :869,25cm2 Sè g cÆn dÇu/1 m2bÒ mÆt =118,5g /1 m2 Tû sè cÇn t×m lµ: 63,11:10,3=6,13 gam CTR/1 gam cÆn dÇu Víi 1m2 bÒ mÆt:726,36gCTR / 118,5g cÆn / 1m2 * PP phun mét líp chÊt tÈy röa ®Ëm ®Æc tr­íc * T×m l­îng CTR tÝnh ra ®Ëm ®Æc: Ta sö dông dung dÞch CTR 1% vµ thay ®æi l­îng CTR ®Ëm ®Æc. KÕt qu¶ thu ®­îc ghi ë b¶ng 3.29 d­íi ®©y: B¶ng 3.29: X¸c ®Þnh l­îng chÊt tÈy röa tèi ­u Sè thø tù Tû lÖ (%) CTR/H2O L­îng CTR ®Ëm ®Æc(ml) Thêi gian phun(phót) §é s¹ch(%) 1 1 50 2 99 2 1 40 2 99 3 1 30 2 98 4 1 20 2 98 5 1 15 2 90 6 1 10 2 80 Nh­ vËy chóng t«i x¸c ®Þnh ®­îc l­îng CTR tèi ­u lµ 20 ml dùa vµo nh÷ng lý do sau: Sè liÖu 20 ml lµ l­îng CTR nhá nhÊt ®¶m b¶o bao phñ kÝn bÒ mÆt mÉu mµ l¹i ®¹t hiÖu qu¶ cao (gÇn nh­ 100%).Víi sè lÇn thÝ nghiÖm lÆp l¹i nhiÒu lÇn chóng t«i ®· chän 20 ml lµ l­îng CTR ®Ëm ®Æc tèi ­u. * X¸c ®Þnh tû lÖ dung dÞch tèi ­u: Tõ sè liÖu ë trªn chóng t«i cã thÓ x¸c ®Þnh l­îng dung dÞch tèi ­u b»ng c¸ch gi÷ nguyªn l­îng CTR ®Ëm ®Æc vµ thay ®æi nång ®é dung dÞch.Sè liÖu ®ã ®­îc thÓ hiÖn ë b¶ng 3.30 d­íi ®©y: B¶ng 3.30: X¸c ®Þnh nång ®é dung dÞch tèi ­u Sè thø tù Tû lÖ (%) CTR/H2O L­îng CTR tÝnh ra ®Ëm ®Æc(ml) Thêi gian phun (phót) §é s¹ch(%) 1 1 20 2 98 2 0,5 20 2 98 3 0,33 20 2 96 4 0,25 20 2 95 5 0,2 20 2 96 6 0,1 20 2 98 7 0 20 2 98 C¨n cø b¶ng kÕt qu¶ ë trªn chóng t«i thÊy r»ng sau khi phun CTR ®Ëm ®Æc th× bÒ mÆt bÈn bÞ ®¸nh bong gÇn hÕt. V× thÕ sau khi phun, dung dÞch CTR kh«ng cã ý nghÜa nhiÒu tíi hiÖu qu¶ tÈy röa. ChÝnh v× thÕ chóng t«i chän dung dÞch phun lµ n­íc ®Ó tiÕt kiÖm CTR mµ vÉn ®¶m b¶o hiÖu qu¶ tÈy röa. * TÝnh tû lÖ sè gam CTR/1g cÆn dÇu ChÊt tÈy röa chóng t«i sö dông lµ dÇu th«ng (DT) ;mÉu nµy cã tû träng lµ 0,8415.Trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm chóng t«i tiÕn hµnh víi l­îng dung dÞch lµ 7,5l.Nh­ vËy khèi l­îng CTR ®· sö dông lµ: 20x0,8415=16,83(gam) L­îng cÆn dÇu trªn bÒ mÆt thanh kim lo¹i x¸c ®Þnh ®­îc lµ 9,49 gam. DiÖn tÝch tÊm kim lo¹i =840,75cm2 Sè g cÆn dÇu /1m2bÒ mÆt =112,88g/m2 Sè gam CTR/1 gam cÆn dÇu=16,83/9,49=1,77/1 VËy víi 1m2:199,79 g CTR /112,88 g cÆn /1m2 3.6.3.3 So s¸nh 3 ph­¬ng ph¸p: Tæng hîp l¹i chóng t«i cã b¶ng sè liÖu sau: B¶ng 3.31: So s¸nh 3 ph­¬ng ph¸p phun Sè thø tù Ph­¬ng ph¸p Tû sè gam CTR/1g cÆn dÇu HiÖu qu¶ tÈy röa(%) 1 Phun ngay tõ ®Çu 29,57/1 93 2 Ng©m råi phun 6,13/1 99 3 Phun CTR ®Ëm ®Æc tr­íc (nång ®é 30%) 1,77/1 99 Dùa vµo b¶ng kÕt qu¶ ë trªn chóng t«i thÊy r»ng, ph­¬ng ph¸p phun CTR ®Ëm ®Æc tr­íc lµ ph­¬ng ph¸p tiÕt kiÖm nhÊt, cßn ph­¬ng ph¸p phun ngay tõ ®Çu lµ ph­¬ng ph¸p kÐm hiÖu qu¶ nhÊt. Tõ ®ã chóng t«i chän ra 2 ph­¬ng ph¸p kh¶ thi ®Ó ¸p dông trong thùc tÕ lµ ph­¬ng ph¸p ng©m råi phun vµ ph­¬ng ph¸p phun CTR ®Ëm ®Æc tr­íc. Tuy nhiªn trong tõng tr­êng hîp cô thÓ, trong tõng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh sÏ cã c¸ch lùa chän c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau. ViÖc lùa chän ph­¬ng ph¸p tÈy röa cßn phô thuéc rÊt nhiÒu vµo lo¹i bån bÓ chøa vµ lo¹i cÆn dÇu b¸m lªn bÒ mÆt bÓ. Cô thÓ lµ víi lo¹i bÓ chøa mµ cÆn dÇu b¸m máng vµ ph©n bè c¶ phÝa trªn thµnh bÓ th× tèt nhÊt lµ dïng ph­¬ng ph¸p phun CTR ®Ëm ®Æc tr­íc. Líp CTR ®Ëm ®Æc cã t¸c dông ph¸ vì líp cÆn dÇu b¸m vµo thµnh bÓ vèn rÊt khã t¸ch, mÆt kh¸c do cÆn ph©n bè trªn cao nªn kh«ng thÓ ®æ mét l­îng rÊt lín dung dÞch vµo ®ã ®­îc ®Ó ng©m. V× vËy tèt nhÊt lµ dïng ph­¬ng ph¸p phun CTR ®Ëm ®Æc tr­íc, råi míi phun dung dÞch lo·ng sau. Ng­îc l¹i, víi c¸c lo¹i bån bÓ cã l­îng cÆn b¸m dÇy vµ ph©n bè chñ yÕu d­íi ®¸y th× l¹i cÇn dïng ph­¬ng ph¸p ng©m råi phun. Lý do lµ l­îng cÆn qu¸ dÇy kh«ng thÓ dïng CTR ®Ëm ®Æc ®­îc mµ dïng dung dÞch CTR lo·ng ®Ó hoµ tan vµ ph©n t¸ch dÇn dÇn. MÆt kh¸c, cÆn dÇu ph©n bè ë d­íi ®¸y nªn kh«ng cÇn l­îng dung dÞch qu¸ nhiÒu, g©y khã kh¨n cho qu¸ tr×nh tÈy röa vµ cho ®é an toµn bÓ chøa. 3.7 KiÓm tra ®é t¸i b¸m trë l¹i Sau khi tÈy röa, do kh«ng thÓ xö lý ngay dung dÞch sau nªn bao giê còng cã hiÖn t­îng t¸i b¸m trë l¹i.KÕt qu¶ kiÓm tra ®é t¸i b¸m trë l¹i víi c¸c mÉu CTR kh¶o s¸t ®­îc ghi ë b¶ng 3.32 d­íi ®©y: B¶ng 3.32: KiÓm tra ®é t¸i b¸m trë l¹i MÉu DL DD DT DN DS §é t¸i b¸m(%) 0 4,4 9,35 24,34 34,3 Dùa vµo b¶ng trªn chóng t«i nhËn thÊy r»ng, chØ cã mÉu DL lµ kh«ng t¸i b¸m,hai mÉu DD vµ DT th× cã ®é t¸i b¸m Ýt cßn hai mÉu DN vµ DS th× ®é t¸i b¸m qu¸ cao.Nh­ vËy trong qu¸ tr×nh tÈy röa nªn chän c¸c mÉu DL,DT hoÆc DD sÏ ®¶m b¶o ®é t¸i b¸m Ýt vµ hiÖu qu¶ tÈy röa sÏ ®­îc n©ng cao. Bªn c¹nh ®ã cã thÓ cho thªm c¸c t¸c nh©n chèng t¸i b¸m ®Ó ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ cao h¬n n÷a. 3.8 ThiÕt lËp quy tr×nh c«ng nghÖ tÈy röa cÆn dÇu Trong thùc tÕ, c¸c thiÕt bÞ tån chøa, vËn chuyÓn x¨ng dÇu th­êng cã thÓ tÝch rÊt lín, tõ vµi chôc ®Õn hµng chôc ngh×n m3. Do vËy viÖc sö dông ph­¬ng ph¸p ng©m ®Çy thÓ tÝch CTR ®Ëm ®Æc hoÆc dung dÞch CTR lo·ng ®Ó lµm t¨ng hiÖu qu¶ cña viÖc tÈy röa cÆn dÇu b¸m trªn bÒ mÆt kim lo¹i cña thiÕt bÞ lµ kh«ng thùc tÕ. V× lý do ®ã, ph­¬ng ph¸p ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt lµ sù kÕt hîp mét c¸ch hîp lý gi÷a c¸c ph­¬ng ph¸p ®· nghiªn cøu ë trªn. 3.8.1 §èi víi lo¹i bån bÓ cã cÆn dÇu b¸m dÝnh yÕu, tr¶i ®Òu tõ trªn xuèng d­íi Chóng t«i cho r»ng ®Æc ®iÓm cña cÆn dÇu ®èi víi lo¹i bån bÓ cã cÆn dÇu b¸m dÝnh yÕu, tr¶i ®Òu tõ trªn xuèng d­íi lµ nh­ sau: Sù liªn kÕt gi÷a cÆn dÇu víi bÒ mÆt kim lo¹i cña thiÕt bÞ ch­a bÒn v÷ng. §é dÇy cña líp cÆn dÇu trªn bÒ mÆt kim lo¹i lµ kh«ng lín. L­îng cÆn dÇu trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt nhiÔm bÈn kh«ng cao. V× nh÷ng lÝ do trªn chóng t«i ®Ò nghÞ quy tr×nh tÈy röa tèi ­u ®èi víi lo¹i bån bÓ trªn nh­ sau: Phun mét líp CTR ®Ëm ®Æc nång ®é 30% lªn bÒ mÆt nhiÔm bÈn tr­íc, ®Ó yªn kho¶ng tõ 1-3h. Sau ®ã phun dung dÞch chÊt tÈy röa lo·ng nång ®é 1% víi ¸p lùc thÝch hîp cho ®Õn khi cÆn dÇu ®­îc tÈy röa hÕt khái bÒ mÆt nhiÔm bÈn cña thiÕt bÞ. Phun n­íc s¹ch ®Ó röa tr«i hÕt cÆn dÇu. X× kh«ng khÝ ®Ó sÊy kh« thiÕt bÞ. 3.8.2 §èi víi lo¹i bån bÓ cã cÆn b¸m l©u ngµy, tr¶i ®Òu tõ trªn xuèng d­íi Trong tr­êng hîp nµy cÆn dÇu cã liªn kÕt s©u víi bÒ mÆt kim lo¹i cña thiÕt bÞ, l­îng cÆn dÇu trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt nhiÔm bÈn lín, ®é dµy cña líp cÆn dÇu t¨ng. MÆt kh¸c, do tån t¹i trong mét thêi gian dµi, d­íi sù ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè: nhiÖt ®é, ¸nh s¸ng, «xy kh«ng khÝ...c¸c qu¸ tr×nh hãa häc diÔn ra s©u s¾c lµm thay ®æi c¬ b¶n tÝnh chÊt cña cÆn dÇu. ChÝnh v× vËy, chóng t«i ®Ò nghÞ quy tr×nh tÈy röa cña lo¹i bån bÓ trªn lµ: Phun CTR ®Ëm ®Æc nhiÒu lÇn trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng hßa tan cÆn dÇu. Phun kho¶ng 3 lÇn, mçi lÇn ®Ó yªn trong 3 giê. TiÕn hµnh phun dung dÞch CTR cã nång ®é 1% víi ¸p lùc cao ®ång thêi cã thÓ kÕt hîp víi tÈy röa c¬ häc thñ c«ng ®Ó lµm s¹ch cÆn dÇu. Phun n­íc s¹ch cho tr«i hÕt cÆn dÇu. X× kh« b»ng kh«ng khÝ. 3.8.3 §èi víi bån bÓ cã cÆn dÇu ®ãng chÆt, nh­ng chñ yÕu tËp trung d­íi ®¸y VÒ b¶n chÊt, cÆn dÇu trong tr­êng hîp nµy còng gièng nh­ tr­êng hîp trªn. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ cÆn dÇu ë ®¸y bån bÓ chøa th­êng lµ cÆn ë d¹ng bïn nh·o do trong thµnh phÇn cã chøa nhiÒu n­íc ng­ng tô. Do ®ã, chóng t«i ®Ò nghÞ quy tr×nh xö lý cÆn dÇu trong thùc tÕ nh­ sau: S¬ bé t¸ch bá bít cÆn dÇu b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc nh­ b¬m, hót, vÐt... Ng©m ngËp phÇn nhiÔm bÈn víi CTR cã nång ®é 1% trong thêi gian tõ 8 - 72 giê ®Ó lµm cho líp cÆn dÇu bong ra khái bÒ mÆt nhiÔm bÈn. Phun dung dÞch CTR lo·ng cã nång ®é 1% ®Ó tÈy röa s¹ch cÆn dÇu khái bån bÓ. Phun n­íc s¹ch ®Õn khi tr«i hÕt cÆn dÇu. X× kh« b»ng kh«ng khÝ. KÕt luËn §· tæng hîp ®­îc chÊt tÈy röa cÆn dÇu d¹ng láng, cã kh¶ n¨ng ph©n huû sinh häc cao dùa trªn c¸c thµnh phÇn: DÇu th«ng (hoÆc thay thÕ b»ng dÇu thùc vËt kh¸c), axit «lªic, chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt APG 60, r­îu etylic. KÕt qu¶ cho thÊy r»ng, ®é tÈy röa cao nhÊt lµ 84,1% (trong thêi gian tÈy lµ 10 phót), víi thµnh phÇn nh­ sau: DÇu th«ng 90%,APG 2,5%, axit «leic 4%, R­îu Etylic 3,5%. Sö dông ph­¬ng ph¸p quy ho¹ch thùc nghiÖm ®Ó t×m ra ph­¬ng tr×nh håi quy: ŷ = 67,76 + 3,53 x1 + 11,07 x2 Dùa vµo ph­¬ng tr×nh nµy, ®· tÝnh to¸n ®­îc thµnh phÇn CTR tèi ­u bao gåm: DÇu th«ng 90%, APG 60 2,61%, axit «leic 4%, R­îu Etylic 3,5% víi ®é tÈy röa lµ 85,51%. Sè liÖu to¸n häc nµy hÇu nh­ trïng víi c¸c kÕt qu¶ thu ®­îc tõ thùc nghiÖm. §· kh¶o s¸t c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng tíi qu¸ tr×nh tÈy röa trong phßng thÝ nghiÖm vµ m« h×nh t­¬ng ®­¬ng thùc tÕ. ThÊy r»ng, ®Ó hiÖu qu¶ tÈy röa tèt nhÊt, nªn sö dông ph­¬ng ph¸p ng©m cã t¸c ®éng c¬ häc. ThiÕt lËp quy tr×nh tÈy röa cÆn dÇu cho c¸c lo¹i bÓ chøa kh¸c nhau. Quy tr×nh nµy cã thÓ ¸p dông trong thùc tÕ. tµi liÖu tham kh¶o Tµi liÖu tiÕng viÖt [1] Louis Hå TÊn Tµi C¸c s¶n phÈm tÈy röa vµ ch¨m sãc c¸ nh©n. Lý thuyÕt vµ øng dông Nhµ xuÊt b¶n Dunod, 1999. [2] Lª V¨n HiÕu-LuËn ¸n PTS Nghiªn cøu chÕ t¹o nguyªn liÖu cho chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt tõ c¸c s¶n phÈm dÇu má ViÖt Nam,1995 [3] NguyÔn Quèc TÝn, §ç Phñ Xµ phßng vµ c¸c chÊt tÈy giÆt tæng hîp Nhµ xuÊt b¶n KH-KT, 1984. [4] TrÇn M¹nh TiÕn- LuËn ¸n PTS Nghiªn cøu c«ng nghÖ t¸ch a-Pinen tõ tinh dÇu th«ng U«ng BÝ b»ng ch­ng cÊt ch©n kh«ng trªn th¸p ®Öm - 1997. [5] Ph¹m Hång S¬n, NguyÔn V¨n §Ëu Thµnh phÇn ho¸ häc cña tinh dÇu th«ng ba l¸ vïng L©m §ång, ViÖt Nam, T¹p chÝ Khoa häc, Khoa häc tù nhiªn, sè 3, P37- 41, 1987. [6] Lª §×nh M·i VÊn ®Ò tinh dÇu - H­¬ng liÖu vµ triÓn väng cña nã ë ViÖt Nam Tæng luËn ph©n tÝch, ViÖn Khoa häc ViÖt Nam, Trung t©m th«ng tin Khoa häc, 1990. [7] NguyÔn ThÞ Thanh, D­¬ng V¨n TuÖ, Vò §µo Th¾ng, Hå C«ng Xinh Ho¸ häc h÷u c¬ Nhµ xuÊt b¶n KHKT 1999. [8] Tr­¬ng §×nh Th¹c, NguyÔn B¸ Xu©n, NguyÔn V¨n ChÝnh Nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt alkyl glucozit TuyÓn tËp c¸c c«ng tr×nh Héi nghÞ Khoa häc vµ C«ng nghÖ ho¸ häc h÷u c¬ toµn quèc lÇn thø hai, P227 - 231, 2001. [9] NguyÔn H÷u Phó, Ph¹m Ngäc Thanh, §inh V¨n Hoan Ho¸ lý vµ Ho¸ keo §¹i häc T¹i chøc §HBK Hµ Néi, 1976. [10] Tr­êng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi, Khoa C«ng nghÖ Ho¸ häc Bé m«n Tæng hîp H÷u c¬ - Ho¸ dÇu Bµi thÝ nghiÖm dÇu má, Hµ Néi 1999. [11] D­¬ng V¨n TuÖ, NguyÔn H÷u Khuª, V¨n §×nh §Ö NguyÔn ThÞ Minh NguyÖt ThÝ nghiÖm Ho¸ H÷u c¬,Tr­êng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi 1993. [12] GS.TS. NguyÔn Minh TuyÓn, PGS.TS. Ph¹m V¨n Thiªm Kü thuËt hÖ thèng c«ng nghÖ ho¸ häc Nhµ xuÊt b¶n KHKT, Hµ Néi 1997. [13] PGS. TS Tõ V¨n MÆc Ph©n TÝch ho¸ lÝ Nhµ xuÊt b¶n KH - KT, Hµ Néi 1995. [14] NguyÔn Quang Léc, Lª V¨n Thanh, NguyÔn Nam Vinh Kü thuËt Ðp vµ chÕ biÕn dÇu mì thùc vËt Nhµ xuÊt b¶n KH - KT, Hµ Néi 1971. [15] Vò ThÞ §µo C«ng nghÖ dÇu thùc vËt, Hµ Néi 1997. [16] Ph¹m V¨n Nguyªn Nh÷ng c©y cã dÇu ë ViÖt Nam Nhµ xuÊt b¶n KH - KT, Hµ Néi 1981. [17] GS.TS Chu Ph¹m Ngäc S¬n DÇu mì trong s¶n xuÊt vµ ®êi sèng, NXB Thµnh phè HCM-1983 [18] Vò Ngäc Lé, §ç Chung Vâ, NguyÔn M¹nh Pha, Lª Thuý H¹nh Nh÷ng c©y tinh dÇu ViÖt Nam, khai th¸c - chÕ biÕn - øng dông Nhµ xuÊt b¶n KH - KT, Hµ Néi 1996 [19] Mai V¨n Liªn Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn ngµnh c«ng nghiÖp dÇu khÝ c¸c n­íc Nam ¸ vµ §«ng Nam ¸, Tæng luËn vµ ph©n tÝch Tæng c«ng ty dÇu má vµ khÝ ®èt ViÖt Nam - Trung t©m th«ng tin t­ liÖu dÇu khÝ-1990 [20] Mai Ngäc Chu Mét sè kÕt qu¶ c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ tinh dÇu, h­¬ng liÖu, mü phÈm Tãm t¾t c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu khoa häc - kü thuËt 1986 - 1990 [21] Kû yÕu c«ng tr×nh héi th¶o Quèc gia vÒ c«ng nghÖ tinh dÇu Liªn hiÖp c¸c xÝ nghiÖp d­îc ViÖt Nam - 1998 [22] Mai H÷u Khiªm Gi¸o tr×nh ho¸ keo (ho¸ lý c¸c hÖ vi dÞ thÓ vµ hiÖn t­îng bÒ mÆt) Tr­êng §HBK - Thµnh phè HCM - 1996 [23] Hµ Thóc Huy Ho¸ keo. Tñ s¸ch §HTH - Thµnh phè HCM - 1995 [24] NguyÔn LÖ Tè Nga, Ph¹m V¨n Thiªm, §inh ThÞ Ngä Nghiªn cøu chÕ t¹o chÊt tÈy röa dïng cho cÆn bÈn x¨ng dÇu T¹p chÝ ph©n tÝch ho¸, lý vµ sinh häc, T- 6, P49 – 50, N3 - 2001 Tµi liÖu tiÕng anh [25] Morse Paise Marie Soap and Detergents Chemical and Engineering News, Vol 77, No 05, P35 – 49, 1999. [26] US. Pat 5998352, Dec7 1999. [27] WO 94/05751, 17 March 1994. [28] Rew Myers Surfactant Science and Technology VCH Publishers, Ins, 1998. [29] E. Hutchinson, Sinoda Solvent Properties of Surfactant Solutions - 1999 [30] Systematic Analysis of Surface- Active Agent [31] Catalogue Handbook of Fine Chemicals, 1998 – 1999. [32] Ullman’s Encyclopedia of industrial Chemistry, Vol A8 [33] West Jim International –Petroleum Encyclopedia, 1993 [34] Karlheinz Hill Alkyl Polyglycosides, 1990 [35] Henkel Referate 35, 1999 [36] Benjamin Levitt, F.A.I.C, Oils, Detergents and Maitenance Specialties, Volume 1 Chemical Publishing Company, INC, 1967, New York [37] Detergents and Solution - 1989 [38] Ducan J.Shaw Department of Chemistry, Liverpool Polytechnic Introdution to Colloid and Surface Chemistry, London 1970