Công nghệ biến trấu thành nguyên liệu quý

Cập nhật lúc 9:57' 21/2/2017
Ảnh minh họa (Nguồn: cesti.gov.vn)
Ở Việt Nam bình quân mỗi năm sản xuất ra hơn 40 triệu tấn thóc, riêng năm 2015 sản lượng lúa gạo của nước ta đạt tới 44,7 triệu tấn. Khối lượng trấu chiếm 20% trong thành phần hạt thóc, vậy mỗi năm có xấp xỉ 9 triệu tấn trấu thải ra môi trường, đây là số lượng chất thải khổng lồ mà nếu không xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường và là một sự lãng phí lớn
Theo kết quả phân tích của các nhà khoa học thì trong trấu có chứa một tỷ lệ SiO2 chiếm khoảng 15 - 17%. Nếu đốt trấu trong điều kiện tự nhiên như các mục đích nêu ở trên thì tro trấu thu được cũng có hàm lượng SiO2 không cao, nếu tinh chế oxit silic từ các loại tro này thu được kết quả rất thấp, không có hiệu quả kinh tế. Vì thế các nhà khoa học thế giới đã sáng chế ra phương pháp nhiệt phân đốt trấu trong các lò đặc biệt ở những nhiệt độ đặc biệt để thu được tro trấu có hàm lượng SiO2 cao lên đến trên 90% phương pháp này vô cùng hiệu quả cho công nghệ điều chế SiO2 để ứng dụng cho nhiều mục đích.

Trong bài viết này sẽ trình bày về giải pháp ứng dụng công nghệ nhiệt phân để sản xuất SiO2 hiệu quả cao. Oxit silic thu được từ trấu thường có dạng vô định hình (hình thức dạng bột), có kích thước dạng hạt nhỏ cỡ vài micron(µm) có độ rỗng giữa các hạt kích thước 0,0045µm vì vậy diện tích riêng tiếp xúc bề mặt rất lớn đạt tới 321 m2/1g. Chính bởi có những đặc tính nêu trên mà oxit silic có hoạt tính rất cao.

Như đã nói ở phần trên, mục tiêu của công nghệ hướng tới là công nghệ nhiệt phân trấu đặc biệt tạo ra 2 loại sản phẩm:
  • Sản phẩm 1: Oxit silic hàm lượng cao từ tro trấu nhiệt phân.
  • Sản phẩm 2: Nhiệt lượng.

Giải pháp công nghệ độc đáo này do các nhà khoa học Nga sáng chế ra, khác với công nghệ đốt trấu truyền thống là ở công nghệ đốt truyền thống thì tro trấu là chất thải gần như bỏ đi, chỉ sử dụng một phần không đáng kể làm vật liệu xây dựng và một số việc khác. Còn trong công nghệ mới này tro trấu được sử dụng là nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất. Phần khí thải được thu hồi thành nhiệt lượng, vì vậy không thải ra môi trường những chất thải độc hại. Oxit silic thu được có độ tinh khiết đạt tới trên 90%, có thể đạt tới 99,99%. Thông thường đốt trấu trong điều kiện không khí tự nhiên chỉ thu được tro trấu có hàm lượng oxit silic thấp. Trong công nghệ này, trấu được đốt trong lò nhiệt phân có điều khiển kiểm soát nhiệt độ tăng dần theo lập trình của nhà sản xuất. Trấu nguyên liệu đầu vào có độ ẩm trung bình 10%, có thể cao hơn nhưng không quá 25%. Không cần phải sấy trấu trước khi cho vào lò. Lò có hệ thống điều khiển tự động do người điều khiển máy lập trình trước. Ví dụ có thể điều khiển để lò có tốc độ tăng nhiệt 5oC/phút, 10oC/phút, 15oC/phút… Cũng có chế độ hãm ở một nhiệt độ nào đó 30 phút hay 60 phút…

Hệ thống lò có thể điều tiết tự động van đóng mở để cho không khí vào nhiều hay ít tùy thuộc vào chế độ theo yêu cầu của công nghệ mà người điều khiển mong muốn. Hệ thống lò tiên tiến này rất tiết kiệm nhiên liệu, an toàn, có hiệu suất cao.

Công nghệ xử lý, tái chế trấu thành nguyên liệu quý SiO2 và nhiệt lượng hữu ích đã được nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành dây chuyền sản xuất ổn định có hiệu quả cao tại Nga. Dây chuyền công nghệ này không chỉ xử lý tái chế trấu thành oxit silic mà còn có khả năng chế biến rơm, rạ cũng là chất thải của đồng ruộng thành oxit silic tương tự. Việc triển khai công nghệ này tại Việt Nam sẽ là một đóng góp giá trị cho chủ trương của Chính phủ phát triển đồng bộ công nghiệp trong nông nghiệp nhằm phát huy tiềm năng của nông nghiệp, góp phần hiện đại hóa ngành nông nghiệp, phát triển kinh tế nông thôn, giải quyết an sinh xã hội.