intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tổng hợp oxim từ dầu vỏ hạt điều Việt Nam và nghiên cứu các đặc tính lý hóa, khả năng hấp thụ ion kim loại (Cu2+, Ga3+) của chúng

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST
Báo xấu
127
lượt xem 17
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn nhằm nghiên cứu tách cacdanol khỏi dầu vỏ hạt điều; nghiên cứu tổng hợp oxim từ cacdanol chưng cất được; nghiên cứu tính chất lý-hóa của oxim tổng hợp được, quan trọng là đánh giá khả năng hấp thụ chọn lọc ion kim loại của nó để ứng dụng trong thu hồi một số kim loại có giá trị cao, chẳng hạn như Ga và Cu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tổng hợp oxim từ dầu vỏ hạt điều Việt Nam và nghiên cứu các đặc tính lý hóa, khả năng hấp thụ ion kim loại (Cu2+, Ga3+) của chúng

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Bùi Quốc Nam TỔNG HỢP OXIM TỪ DẦU VỎ HẠT ĐIỀU VIỆT NAM VÀ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH LÝ-HÓA, KHẢ NĂNG HẤP THỤ ION KIM LOẠI (Cu2+, Ga3+) CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Bùi Quốc Nam TỔNG HỢP OXIM TỪ DẦU VỎ HẠT ĐIỀU VIỆT NAM VÀ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH LÝ-HÓA, KHẢ NĂNG HẤP THỤ ION KIM LOẠI (Cu2+, Ga3+) CỦA CHÚNG Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 60440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Hoàng Anh Sơn Hà Nội - 2013
  3. LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp được hoàn thành tại phòng thí nghiệm thuộc Phòng Hóa học và vật liệu xúc tác, Phân viện Vật liệu đất hiếm, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Để đạt được những kết quả này, em xin chân thành cảm ơn TS. Hoàng Anh Sơn, người đã giao đề tài và tận tình hưỡng dẫn, chỉ bảo em hoàn thành khóa luận này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Hóa học hữu cơ, trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và các cán bộ Phòng Hóa học và vật liệu xúc tác, Viện Khoa học vật liệu đã luôn giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho em trong thời gian vừa qua. Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Học viên Bùi Quốc Nam
  4. MỤC LỤC Danh mục các bảng, sơ đồ và hình vẽ trong luận văn Danh mục các chữ viết tắt MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................4 1.1. Cây điều và Dầu vỏ hạt điều..........................................................................4 1.1.1. Cây điều (Anacardium occidentaleL.) ....................................................4 1.1.2. Các sản phẩm từ cây điều .......................................................................6 1.1.3. Thành phần cấu tạo của dầu vỏ hạt điều Việt Nam .......................................8 1.2. Phương pháp tách cacdanol từ dầu vỏ hạt điều ...........................................13 1.2.1. Phương pháp chưng cất.........................................................................13 1.2.2. Chưng cất chân không ..........................................................................16 1.3. Hợp chất oxim và ứng dụng của nó trong chiết tách kim loại ....................16 1.3.1. Tổng hợp oxim từ cardanol...................................................................16 1.3.2. Ứng dụng của oxim trong chiết tách kim loại ......................................22 CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM...........27 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu ...............................................27 2.2. Các phương pháp nghiên cứu ......................................................................27 2.2.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) ...................................................27 2.2.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ........................................................28 2.2.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)................................29 2.2.4. Phương pháp phân tích quang phổ plasma (ICP)...................................30 2.3. Thực nghiệm ................................................................................................31
  5. 2.3.1. Chưng cất cacdanol ...............................................................................31 2.3.2. Tổng hợp oxim ......................................................................................33 2.3.3. Đánh giá khả năng hấp thụ ion kim loại của andoxim ........................36 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................41 3.1. Nghiên cứu xác định các đặc tính sản phẩm ...............................................41 3.1.1. Sản phẩm cardanol của quá trình chưng cất .........................................41 3.1.2. Sản phẩm của quá trình tổng hợp oxim ................................................45 3.2. Đánh giá kết quả hấp thụ ion kim loại của andoxim ..................................53 3.2.1. Khả năng hấp thụ Ga3+ của andoxim ....................................................53 3.2.2. Khả năng hấp thụ Cu2+ của adoxim ......................................................54 KẾT LUẬN ...............................................................................................................56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................57
  6. DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN Danh mục các bảng Trang Chương 1 Bảng 1.1 Sản lượng hạt điều thô trên thế giới qua các năm 6 Bảng 1.2 Sản lượng xuất khẩu nhân điều của một số nước trên thế giới 7 Bảng 1.3 Diện tích trồng điều ở Việt Nam 8 Chương 3 Bảng 3.1 Kết quả phân tích cacdanol chưng cất được bằng sắc kí lớp 41 mỏng Bảng 3.2 Nồng độ Al, Fe và Ga của các dung dịch phân tích. 53 2+ Bảng 3.3 Lượng Cu hấp thụ và giải hấp trên 1 gam oxim. 54 Danh mục các sơ đồ Trang Chương 2 Sơ đồ 2.1 Quy trình tổng hợp oxim 35 Sơ đồ 2.2 Quy trình hấp thụ Ga bằng oxim 39 Danh mục các hình vẽ Trang Chương 1 Hình 1.1 Lá, hoa và quả điều 3 Hình 1.2 Dầu vỏ hạt điều Việt Nam 9 Hình 1.3 Một hệ thống chưng cất trong phòng thí nghiệm 15 Chương 2 Hình 2.1 Hệ thống bơm chân không 32 Hình 2.2 Hệ thống bếp, bình chưng cất, cột ngưng, sinh hàn và bình 32 hứng sản phẩm Hình 2.3 Phản ứng cacbonyl hóa 33 Hình 2.4 Chiết sản phẩm bằng hỗn hợp nước/n-hexan 34 Hình 2.5 Phản ứng oxim hóa 35 Hình 2.6 Chiết bằng andoxim 38 Hình 2.7 Giải hấp bằng dung dịch HCl 38 Hình 2.8 Chiết bằng Kelex100 38 Hình 2.9 Giải hấp bằng dung dịch HCl 38 Chương 3 Hình 3.1 Sản phẩm cacdanol chưng cất được 42 Hình 3.2 Phổ IR của cacdanol 42 Hình 3.3a Phổ 1H-MNR của cacdanol 43 1 Hình 3.3b Phổ H-MNR (giãn rộng) của cacdanol 44 Hình 3.4 Sản phẩm ankylsalixylandehit 45 1 Hình 3.5a Phổ H-MNR của ankylsalixylandehit 46 1 Hình 3.5b Phổ H-MNR (giãn rộng) của ankylsalixylandehit 47
  7. Hình 3.6 Sản phẩm andoxim 48 Hình 3.7 Phổ IR của andoxim 49 Hình 3.8a Phổ 1H-MNR của andoxim 50 Hình 3.8b Phổ 1H-MNR (giãn rộng)của andoxim 51 Hình 3.9 Phổ 13CCPD và DEPT của andoxim 52
  8. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DVHĐ: Dầu vỏ hạt điều TLC (Thin layer chromatography): Sắc ký lớp mỏng. IR (Infrared): Phổ hồng ngoại. 13 C & 1H-NMR (Nuclear magnetic resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 và proton. DEPT (Distortionless enhancement of polarisation transfer): Kỹ thuật ghi phổ cacbon 13 cho biết bậc của nguyên tử cacbon. ICP (Inductively coupled plasma): Plasma ghép đôi cảm ứng.
  9. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ MỞ ĐẦU Việt Nam là một nước khí hậu nhiệt đới rất thuận lợi cho cây điều phát triển. Năm 2006 và 2007, Việt Nam đứng vị trí thứ nhất về xuất khẩu hạt điều trên thế giới. Một trong những sản phẩm chính của ngành điều là là dầu vỏ hạt điều (DVHĐ). DVHĐ là dầu trích ra từ vỏ hạt điều, có giá trị sử dụng công nghiệp rất cao. Các nghiên cứu đã xác định thành phần của DVHĐ gồm có 4 hợp chất chính với tỉ lệ như sau: axit anacacdic (80%), cacdanol (10-15%), cacdol và metylcacdol. Ngoài ra, còn một lượng nhỏ các dẫn xuất N, P, S của các axit béo. Trong đó, cacdanol tinh chế từ dầu điều là sản phẩm có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp sơn, công nghệ mực in, thuốc bảo vệ thực vật, lót phanh và ly hợp… Tuy nhiên, vấn đề thu hồi sử dụng DVHĐ hiện nay ở nước ta hiện chưa được quan tâm đúng mức, thậm chí đây còn là vấn đề nan giải của các xí nghiệp chế biến hạt điều do chúng gây ô nhiễm trầm trọng bởi hiện tại chỉ dùng làm nhiên liệu đốt. Phương pháp chiết tách dung dịch được sử dụng phổ biến trong ngành luyện kim. Phương pháp này thường được áp dụng trong các quá trình chiết tách các kim loại: đồng, kẽm, coban, urani, molipden, vanadi, các kim loại đất hiếm, gecmani và các kim loại nhóm Pt. Hiện nay số lượng các chất chiết tách bền, có tính chọn lọc cao đối với các kim loại ngày càng được sử dụng nhiều hơn nhằm tăng độ tinh khiết của sản phẩm luyện kim và có tính thân thiện với môi trường. Trong nhiều thập niên trở lại đây, ngành luyện kim đồng, sử dụng các chất chiết tách thương phẩm gồm ba loại sau: - andoxim biến tính với tên thương mại là Cytec’s ACORGA® reagents - hỗn hợp andoxim-xetoxim không biến tính với tên thương mại là LIX® - Các xetoxim mạch thẳng với tên thương mại là SX reagents Đặc điểm chung của ba nhóm chất thương phẩm là đều có công thức cấu tạo tương đối tương đồng nhau và đều thuộc nhóm phenolic oxim. Các phenolic oxime được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp chiết tách đồng, đồng thời là chất chống Bùi Quốc Nam 1 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  10. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ hen gỉ, dùng làm vật liệu bọc bề mặt kim loại. Các andoxim, xetoxim này được điều chế bằng phản ứng focmyl hóa các ankylphenol xuất phát từ phenol được ankyl hóa bởi các alkan tương ứng. Giá thành của các ankylphenol (dodexylphenol, nonylphenol) này là rất cao. Trong khi đó hợp chất oxim có thể tổng hợp được từ cacdanol là nguồn nguyên liệu tự nhiên có giá thành rẻ hơn rất nhiều. Cacdanol là một monophenol, có công thức C21H36-2nO (n = 0,1,2,3). Nhánh bên là một mạch hidrocacbon với 15 nguyên tử cacbon và có mức độ chưa bão hòa khác nhau nên dễ dàng tham gia các phản ứng trùng hợp, và mạch nhánh cũng có tính chất kỵ nước. Sự thay đổi cấu trúc cacdanol có thể được đem lại từ nhóm hidroxyl, vòng thơm và nhánh bên hidrocacbon. Chính vì những lý do trên, luận văn đã được tiến hành với các mục tiêu cụ thể như sau: - Nghiên cứu tách cacdanol khỏi dầu vỏ hạt điều. - Nghiên cứu tổng hợp oxim từ cacdanol chưng cất được. - Nghiên cứu tính chất lý-hóa của oxim tổng hợp được, quan trọng là đánh giá khả năng hấp thụ chọn lọc ion kim loại của nó để ứng dụng trong thu hồi một số kim loại có giá trị cao, chẳng hạn như Ga và Cu. Bùi Quốc Nam 2 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  11. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Cây điều và Dầu vỏ hạt điều 1.1.1. Cây điều (Anacardium occidentaleL.) a. Đặc điểm thực vật Cây điều (Anacardium occidentaleL.), thuộc chi Anacardium, họ Anacardiaceae (họ xoài), còn gọi là cây đào lộn hột, tên tiếng anh là Cashew nut tree. Họ xoài là một họ lớn phân bố rộng rãi, trong đó, cây điều là một cây nhiệt đới, dễ thích nghi với các điều kiện khí hậu, đất đai khác nhau, không kén đất, chịu được hạn, đặc biệt phát triển tốt và cho quả có chất lượng cao ở vùng nhiệt đới gió mùa. Về mặt phân loại, chi Anacardium chỉ có một loài Anacardium occidentaleL. Nhưng trong gây trồng căn cứ vào màu sắc của quả thịt khi chín, người ta thường phân biệt hai giống là điều đỏ và điều vàng[6]. Hình 1.1. Lá, hoa và quả điều Bùi Quốc Nam 3 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  12. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ Điều có nguồn gốc ở Brasil nhưng các nước trồng nhiều nhất lại là Ấn Độ, Việt Nam, Tanzania, Mozambique. Điều phát triển ở vùng nóng ẩm và nửa khô hạn. Cây không chịu được giá rét, dưới 7-8oC cây ngừng sinh trưởng, do đó cây điều chỉ phát triển tốt ở miền Nam nước ta. Điều sống được trên đất cằn cỗi, nghèo kiệt, trên đất cát do đó người ta còn trồng điều làm cây phủ đất trồng đồi trọc, để chắn cát, giữ cho cồn cát khỏi bị gió thổi bay, để làm hàng rào chắn gió, để chống lửa rừng vì cây điều lá rậm che kín mặt đất làm cho cỏ không mọc được do đó khi có lửa rừng không có cỏ khô trên mặt đất để bắt lửa. Cây điều mọc được 3 năm thì bắt đầu trổ hoa, thời gian ra hoa kéo dài 2 ÷ 4 tháng. Quả điều theo tên gọi thông thường thật ra chỉ là một trái giả do phần cuống phình lên tạo thành, còn trái điều thật sự chính là hạt điều như tên thường gọi. Sau khi hoa thụ phấn, hạt (trái thật) phát triển rất nhanh trong một tháng rưỡi thì đạt đến kích thước tối đa, khi đó cuống bắt đầu phình to thành trái (trái giả) chiếm 90% trọng lượng cả trái và hạt điều [4]. Quả điều hình trái lê, nặng 45 ÷ 60 g, màu đỏ, hồng hay vàng, cơm mềm chứa nhiều nước, vị thơm, ngọt, chua và chát, ăn gắt cổ. Loại điều vàng thường quả lớn hơn, nhiều nước và vị ngọt hơn loại điều đỏ. Hạt điều có dạng hạt đậu lớn, màu xám xanh khi còn tươi, khi phơi hay sấy khô hạt có màu nâu. Hạt điều mọc lộ ra ở đầu trái nên còn gọi là đào lộn hột. Hạt điều nặng khoảng 5 ÷ 7 g, dài từ 2,5 ÷ 3,2 cm, rộng từ 1,6 ÷ 2,2 cm và dày từ 1,3 ÷ 1,6 cm, gồm ba phần: - Phần vỏ ngoài, chiếm 70% trọng lượng hạt, vỏ có ba lớp. Vỏ ngoài dai, cứng, vỏ giữa xốp có cấu tạo hình tổ ong, trong chứa dầu. Trọng lượng DVHĐ khoảng 21% trọng lượng hạt. Vỏ trong rất cứng. - Phần vỏ lụa bao quanh nhân, chiếm 5% trọng lượng hạt. - Phần nhân điều chiếm 25% trọng lượng hạt, nhân màu trắng, chứa nhiều dầu, ăn bùi, béo và thơm. Bùi Quốc Nam 4 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  13. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ b. Công dụng của quả điều và hạt điều Quả điều có rất nhiều dinh dưỡng. Quả thật gồm có vỏ và nhân hạt. Lớp vỏ bao quanh nhân và chiếm 69% trọng lượng quả thực. Thành phần chủ yếu của vỏ là cacdol và axit anacacdic. Trong 100g nhân hạt có 45g lipit; 26g đường bột; 21g protein (nhiều hơn lạc); 2,5g muối khoáng và nhiều Vitamin A1, B1, B2, B6, PP, E. Quả giả (phần cuống phình to) chiếm 90% trọng lượng cả quả, quả thật chiếm 10% trọng lượng cả quả, nhân chiếm 20% trọng lượng quả thật. Trong quả giả có 85-90% nước, 7-13% gluxit, 0,7-0,9% protit, rất nhiều vitamin, nhất là vitamin C (9 lần nhiều hơn trong cam ngọt), 0,2% chất khoáng và 0,1% lipit. Vỏ cây tươi chứa 4-7% tanin catechic. Nhựa cây tươi chứa tanin, catechic, cacdol và axit anacacdic. Gôm thân cây (do cây bệnh hoặc cây già tiết ra) có 8% arabin, dextrin, basơrin đường, tanin catechic, cardol và axit anacacdic. Quả điều có rất nhiều công dụng. Nhân điều rất ngon bùi như hạt dẻ hay hạnh nhân, ngon hơn lạc, được dùng trong chế biến sôcôla, kẹo, bánh ngọt, bánh quy, kem. Nhân điều rang là món nhậu lai rai rất tốt. Một số nước dùng nhân điều thay sữa đối với một số người bị dị ứng sữa, người béo phì không muốn tăng cân, dùng cho các nhà thể thao và luyện tập thể hình. Nghiền một bát nhân điều sống, cho thêm nửa bát nước táo, một thìa mật ong, khuấy đều sẽ có dung dịch sữa rất giàu protein. Quả giả là nguyên liệu tốt để chế biến. Ép quả giả lấy dịch lên men sẽ có rượu nhẹ thơm ngon (rượu cajou) hoặc lấy dịch làm nước quả, sirô (rau hoa quả chữa bệnh). Điều là là cây thực phẩm quý, là cây đặc sản của miền Nam. Ngoài ra, nó không chỉ là vị thuốc tốt mà còn là cây phủ đất trồng đồi trọc, cây chắn gió, chắn cát. Chúng ta nên phát triển cây điều trong những điều kiện khác nhau để cuộc sống và môi trường được cải thiện tốt hơn. Bùi Quốc Nam 5 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  14. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ 1.1.2. Các sản phẩm từ cây điều Việt Nam là một nước khí hậu nhiệt đới rất thuận lợi cho cây điều phát triển. Năm 2006 và 2007, Việt Nam đứng vị trí thứ nhất về xuất khẩu hạt điều trên thế giới. Chính phủ đang rất quan tâm và chủ trương phát triển diện tích trồng điều. Năm 2010, dự kiến diện tích trồng điều cả nước tăng lên 360.000 ha, sản lượng hạt điều thô dự kiến đạt 500.000 tấn. Như vậy, sản lượng DVHĐ thô dự kiến đạt 500.000 tấn/năm. a. Nhân điều Sản phẩm chính của ngành hàng điều là nhân điều, được tách từ hạt điều. Nhân hạt điều qua chế biến đã được rang chín, có mùi vị thơm ngon rất đặc trưng, dùng trong thực phẩm [4]. Sản lượng và xuất khẩu hạt điều và nhân điều của một số quốc gia trên thế giới những năm gần đây được thống kê trong bảng 1.1 và 1.2. Năm 2003 2004 2005 2006 2007 Nước Brasil 400 447,2 450 450 447 Ấn Độ 535 544 573 580 583 Mozambique 54 55,2 55 57 57 Tanzania 100 110,4 111,6 114 115 Nigieria 80 184 186 190 186 Indonesia 50 73,6 74 75 66 Việt Nam 159 206 232 300 350 Thái Lan 45 66 70 74 71 Các nước khác 21 43,6 33,4 50 58 Toàn thế giới 1460 1840 1860 1900 1950 Đơn vị: 1000 tấn Bảng 1.1. Sản lượng hạt điều thô trên thế giới qua các năm Bùi Quốc Nam 6 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  15. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ Năm 2003 2004 2005 2006 2007 Nước Brasil 150 150 100 100 100 Ấn Độ 230 126 114 118 118 Mozambique 20 20,2 20,3 20,5 20,5 Tanzania 35 37 38 38,5 38,5 Nigieria 30 60 60 60,5 60,4 Indonesia 16 18 17 18 18 Việt Nam 84 105 110 130 152 Đơn vị: 1000 tấn Bảng 1.2. Sản lượng xuất khẩu nhân điều của một số nước trên thế giới Trong vòng 10 năm qua, sản lượng điều thế giới tăng gấp hơn 2 lần, đạt gần 2 triệu tấn. Trong đó, hai nước có sản lượng lớn nhất là Ấn Độ và Việt Nam. Trong khi Việt Nam xuất khẩu hầu hết nhân điều sản xuất được thì Ấn Độ tự tiêu thụ gần một nửa sản lượng. Vì lý do đó mà năm 2004 Việt Nam đứng thứ 3 về xuất khẩu nhân điều, sau Ấn Độ và Brazil dần đã vượt lên đứng thứ 2 năm 2005 và đứng thứ nhất cả hai năm 2006 và 2007. Sản lượng hạt điều thế giới mấy năm qua liên tục tăng, nguyên nhân chính là tăng diện tích trồng điều. Ở nước ta, diện tích trồng điều một số năm gần đây được thống kê trong bảng 1.3. Năm Vùng/tỉnh 2000 2002 2004 2007 1. Vùng duyên hải Nam Trung Bộ 50 55 87 84 Bình Định 10 11 17 14 Phú Yên 6 6,6 10 10 Khánh Hòa 5 5,5 8 8 Ninh Thuận 5 5,5 8 8 Bình Thuận 15 16 25 16 Bùi Quốc Nam 7 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  16. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ 2. Vùng Đông Nam Bộ 120 132 210 260 Bình Phước - 60 100 120 Đồng Nai 30 33 50 60 Sông Bé 50 55 80 100 Tây Ninh 60 66 100 130 TP. Hồ Chí Minh 3,5 4 6 7 3. Tây Nguyên 20 22 40 38 Đắk Lắk 10 11 25 23 Các tỉnh khác 10 11 15 15 4. Đồng bằng sông Cửu Long 10 11 17 17 Toàn quốc 200 220 350 350 Đơn vị: 1000 ha Bảng 1.3. Diện tích trồng điều ở Việt Nam b. Dầu vỏ hạt điều Sản phẩm thứ hai của ngành điều là dầu vỏ hạt điều (DVHĐ). DVHĐ là dầu trích ra từ vỏ hạt điều, có giá trị sử dụng công nghiệp rất cao. Hiện nay, nước ta đã có trên mười cơ sở chế biến dầu điều từ vỏ hạt điều với sản lượng dao động từ 12.000 - 15.000 tấn/năm. Giá xuất khẩu đạt 425 – 450 USD/tấn. Sản lượng dầu ước tính nếu chế biến toàn bộ hơn 310 ngàn tấn vỏ hạt là 46,4 ngàn tấn. 1.1.3. Thành phần cấu tạo của dầu vỏ hạt điều Việt Nam[2,3] Trong các năm từ 1967 đến 1983, một nhóm nghiên cứu của vương quốc Anh do Tyman đứng đầu đã nghiên cứu về DVHĐ Mozambique và Tanzania, Aggarwal và Coll đã ứng dụng một số công thức phân tích để xác định cấu tạo DVHĐ Ấn độ. Từ năm 1984 đến năm 1987, các nhà khoa học Việt Nam đã có sự hợp tác với các nhà khoa học đến từ Học viện khoa học Đức (trước đây là Cộng Bùi Quốc Nam 8 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  17. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ Hòa Dân chủ Đức) trong việc nghiên cứu chi tiết cấu tạo và tính chất của DVHĐ Việt Nam. Hình 1.2. Dầu vỏ hạt điều Việt Nam [3] Theo nghiên cứu của GS. Võ Phiên và GS. Raubach , thành phần của DVHĐ Việt Nam gồm có 4 hợp chất chính với tỉ lệ như sau: 70-80% axit anacacdic (a), 10-15% cacdanol (b), cacdol (c) và metylcacdol (d). (a) (c) (b) (d) Bùi Quốc Nam 9 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  18. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ Ngoài ra, trong DVHĐ thô còn chứa một lượng nhỏ các dẫn xuất chứa N, P, S của các axit béo. Dưới đây là các cấu trúc khác nhau của C15Hn. C15H31 C15H29 C15H27 C15H25 Ở nhiệt độ trên 200oC, axit anacacdic sẽ chuyển hóa thành cacdanol và giải phóng ra CO2 theo phản ứng: Ứng dụng của cacdanol và dầu vỏ hạt điều Hiện nay, nước ta đã có trên mười cơ sở chế biến dầu từ vỏ hạt điều với sản lượng dao động từ 12.000 - 15.000 tấn/năm. Năm 2002 công ty Chế biến xuất nhập khẩu nông sản thực phẩm Đồng Nai (Donafoods) đã xuất khẩu 1.000 tấn DVHĐ sang thị trường các nước châu Âu. Công ty Donafoods đã xây dựng xưởng sản xuất dầu với các máy móc thiết bị sản xuất trong nước có khả năng tiêu thụ 40 tấn nguyên liệu vỏ hạt điều/ngày và cho ra lò từ 6 đến 8 tấn dầu. Theo thống kê, một tấn hạt điều khi chế biến sẽ thu khoảng 220 kg nhân, và 80-200 kg DVHĐ tùy theo công nghệ. Có thể nói vấn đề thu hồi sử dụng DVHĐ Bùi Quốc Nam 10 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  19. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ hiện nay ở nước ta hiện chưa được quan tâm đúng mức, thậm chí đây còn là vấn đề nan giải của các xí nghiệp chế biến hạt điều do chúng gây ô nhiễm trầm trọng bởi hiện tại chỉ dùng làm nhiên liệu đốt. Mỗi năm, các nhà máy chế biến hạt điều xử lý nhiệt (chao dầu) cũng trích ly được từ 1 - 3% dầu vỏ, khoảng 5.000 - 6.000 tấn dầu vỏ. 30% dầu vỏ được lấy ra từ vỏ hạt điều ép tương đương 53.000 tấn vỏ được ép lấy dầu[2]. Với tỷ lệ thu hồi dầu từ vỏ ép 20% tương đương 10.500 tấn. Số dầu vỏ này được tiêu thụ với các tính chất đã được thử nghiệm trong nhiều năm qua như: - Làm sơn chống hà cho vỏ tàu thuyền và một phần trong sơn các dàn khoan khai thác dầu,làm sơn chống gỉ. - Làm vecni trong dung môi rượu đa chức butanol…, Ngâm tẩm xử lý gỗ xây dựng, đồ trang trí nội thất… và sơn mài. - Một ít được tinh lọc hoặc lưới thêm phenol kết hợp với fomalin tạo thành keo phenol-fomalin làm chất kết dính tạo thành nhựa tổng hợp bakelit trong môi trường tự nhiên phân kỳ hoặc ép nóng ở nhiệt độ 1500C. - Nhờ tính axit hữu cơ nhẹ có nhóm -COOH trong thành phần DVHĐ nên nó có tác dụng chữa một số bệnh ngoài da như: vảy nến, hắc lào, nấm da, lang ben…và đã được người châu Phi và một số người Việt Nam sử dụng bằng cách bôi dầu điều lên vết thương ngoài da để lấy mất đi lớp da bề mặt bị nhiễm nấm, khuẩn, sau đó kết hợp bôi hỗ trợ các loại pomat (pomat-tetracilin, dầu mù u, mở trăn,và kem nizoral,… Các loại thuốc này có tác dụng phòng ngừa, diệt nấm và bảo vệ da, giữ ẩm cho lớp da tại vết thương sau khi tái tạo. - DVHĐ còn lại được trộn lẫn trong dầu cặn FO để đốt, với tỷ lệ pha trộn tăng dần theo hàng năm vì khả năng cung cấp nhiệt cao hơn so với khi đốt toàn phần dầu FO (Tỷ lệ pha trộn tăng dần từ: 10%, 20% đến 100% từ năm 2004, 2005, 2006,…,2008). Bùi Quốc Nam 11 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
  20. Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận văn Thạc sĩ Ngoài ra, DVHĐ đã được nhiều công ty xuất khẩu sang Trung Quốc để làm bột ma sát bố thắng xe hơi... Công ty Donafoods hiện cũng đã nghiên cứu thành công bột ma sát từ DVHĐ. Tại Công ty Thảo Nguyên đã nhập công nghệ, thiết bị nâng cấp, tinh lọc DVHĐ làm chất liệu cho gỗ phíp…làm đế liên kết linh kiện điện tử, kết khối bo mạch (nhựa bakelit hay là gỗ phíp). Cacdanol làm chất phụ gia trong công nghiêp dầu bôi trơn cho tàu vũ trụ. Thực chất, DVHĐ đã được áp dụng và khuyến cáo sử dụng đốt lò xử lý (chao dầu hạt điều) do Công ty OLTREMARE chuyển giao công nghệ cho Công Ty CP Chế Biến Hạt Điều Lạc Long Quân từ năm 1989 thông qua chương trình: “VIE/85/005 (Chương trình phát triển cây điều các tỉnh phía Nam) của tổ chức lương thực thế giới gọi tắt là FAO” được Viện Nghiên Cứu Lâm Nghiệp, phân viện phía Nam và Công Ty Lâm Đặc Sản Xuất Khẩu 3 (tiền thân của Công ty Chế Biến Hạt Điều Lạc Long Quân) tiếp nhận và tổ chức thực hiện. Tại Việt Nam, DVHĐ cũng được rất nhiều đơn vị đã trực tiếp hoặc gián tiếp sử dụng làm nhiên liệu đốt trong suốt 15 năm qua dưới dạng pha trộn có chủ đích của các đối tượng giao nhận dầu FO vì giá dầu điều luôn rẻ hơn dầu FO từ 20% đến 50%. Hàng năm DVHĐ cũng được xuất sang Trung Quốc với số lượng khá lớn, vài mươi ngàn tấn/năm, nhưng không đều đặn hoặc mục đích không rõ ràng với tính không thường xuyên, theo đơn đặt hàng không ổn định. Đối với DVHĐ được ép (chiết xuất từ vỏ “hấp”) không qua xử lý nhiệt cao, mà dùng hơi nước phục hồi các tế bào dầu trong vỏ hạt điều nên tính axit của axit anacacdic trong dầu vỏ hấp gần như được giữ nguyên không biến đổi tiến tới bị polyme hóa…. Hơn nữa, nó cũng chứa ít tạp chất do vụn vỏ hoặc tạp chất đất,mùn lẫn vào dầu vỏ. Nếu lọc ly tâm 2 lần kết hợp với lắng tụ lọc thì dầu vỏ hạt điểu có độ loãng (lỏng) cao, thông qua một thiết bị hâm nóng dầu vỏ ở 80 đến 150oC trước khi đưa vào hệ thống bơm phun cao áp tạo sương…thì nó có thể thay thế dầu DO (diesel) hoặc pha với tỷ lệ 20-40% vào dầu DO làm giảm giá thành DO khi dùng dầu DO trong máy phun đốt lò trực tiếp). Hiện nay một số nhà sinh học nước ngoài (Đài loan) đang nghiên cứu đưa con men Bùi Quốc Nam 12 Chuyên ngành Hóa hữu cơ
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2