高分子树脂与介孔分子筛吸附-脱附VOCs性能对比

采用溶剂热法制备介孔聚二乙烯基苯(PDVB)树脂,并以介孔分子筛MCM-41、SBA-15为参照,从吸附-脱附甲苯、邻二甲苯、均三甲苯性能和高湿度下的疏水性能方面对其进行对比研究.结果表明,PDVB具有最大的比表面积1219.1m2/g,其对低浓度甲苯吸附量约为介孔分子筛的2倍,同时吸附性能几乎不受水汽影响.随着VOCs分子尺寸增加,3种吸附剂对VOCs的饱和吸附量均有所增加,但PDVB的穿透吸附量明显高于分子筛.热重分析表明,在200℃以下3种吸附剂上吸附的有机分子均能脱附完全,具有优良的脱附再生性能.     

吸附硝基苯酚的超高交联树脂微波辅助再生研究

以NDA-150超高交联树脂为吸附剂,邻硝基苯酚为吸附质,氢氧化钠稀溶液为脱附剂,采用微波间歇辐照脱附的方法,对吸附了邻硝基苯酚树脂的再生过程进行了研究。实验结果表明,采用多次、短时间微波辐照时,脱附体系温升速率随初始温度的不断升高而降低;利用这一特点对脱附体系进行辐照,可有效避免体系内“热点”现象的出现。邻硝基苯酚的脱附率随微波辐照时间的增加平缓上升,却随脱附剂浓度的增加而迅速上升,再生过程受脱附剂在树脂孔道内的扩散控制。树脂经多批次微波辐照,吸附性能和化学结构保持稳定。     

高分子树脂吸附水相有机芳烃类污染物

通过在聚二乙烯基苯(PDVB)树脂表面嫁接甲胺基或丙胺基(PDVB-JA,PDVB-BA),制备PDVB改性树脂吸附剂,并考察其对低浓度芳香族化合物(硝基苯、苯乙酮、苯胺、苯酚)水溶液的吸附特性。结果表明,树脂胺化后对芳香族化合物的吸附容量提高了11~14 mg/g,特别是对弱极性的苯胺,其饱和吸附量提高了99.7%。此外,在实验条件下,PDVB-JA对硝基苯、苯乙酮、苯胺、苯酚的吸附率分别达到95.40%、88.61%、64.34%、27.13%,吸附容量远大于商业树脂。甲胺基和丙胺基均为供电子基团,PDVB上接枝该类基团,有利于增强吸附剂与吸附质之间的π-π作用,另外,苯乙酮和硝基苯易在树脂表面形成配位化合物,促进芳香族化合物在该类改性树脂表面的吸附量显著增大。     

活性炭热氮气循环脱附甲苯性能实验研究

以GAC-1和GAC-2两种商业活性炭颗粒为吸附剂,甲苯为吸附质,考察活性炭孔道结构、脱附温度对热氮气脱附效率的影响,分析了活性炭再生性能。结果表明:两种活性炭对甲苯均表现出良好的吸附性能,GAC-1具有更大的比表面积、孔容和孔径,更有利于甲苯有机废气的吸附;热氮气循环脱附实验中,相比于90℃和120℃,150℃的脱附温度可以达到更高的脱附率(67.3%);经过5次循环吸附-脱附,GAC-1仍保持原有的吸附容量,脱附率仅下降2.1%。     

金属有机框架ZIF-8/聚二乙烯基苯纳米复合材料的合成及其吸附VOCs的性能

在常温常压下的甲醇溶液体系中,将COOH功能化的介孔材料聚二乙烯基苯(PDVB)与微孔材料金属有机框架(MOFs)ZIF-8进行复合,获得了一种新型的多孔纳米复合材料ZIF-8/PDVB,采用XRD、FTIR、SEM和氮气吸附-脱附等方法对ZIF-8/PDVB进行表征,并考察了其吸附甲苯、乙酸乙酯的性能.XRD谱图表明,所合成的ZIF-8以晶体形式存在;FTIR和XRD的结果表明,ZIF-8与PDVB的复合是通过Zn2+与PDVB上的COOH形成配位,未配位饱和的Zn~(2+)再与2-甲基咪唑进行配位,从而形成纳米复合材料ZIF-8/PDVB;SEM结果显示,ZIF-8晶体分散在PDVB的表面上;氮气吸附-脱附表征结果显示,ZIF-8/PDVB的比表面积达到1301 m~2·g~(-1),材料同时具有介孔与微孔结构.吸附性能评价结果表明,ZIF-8/PDVB对甲苯、乙酸乙酯均具有优良的吸附性能,ZIF-8/PDVB在吸附VOCs性能上显示出潜在的巨大优势.     

活性炭吸附与安全脱附废气中甲苯工艺参数的研究

挥发性有机物(VOCs)是形成大气雾霾和PM2.5的重要前驱物,且具有"三致"作用和遗传毒性,对环境安全和人类生存繁衍构成严重威胁。某橡胶厂60万风量低浓度废气处理工程拟购某活性炭厂蜂窝活性炭作为吸附剂吸附废气中的甲苯,通过实地取样并对活性炭进行表面积和孔容孔径分析并通过活性炭脱附试验及循环再生试验,研究了脱附过程中温度、气速、活性炭装填体积与甲苯脱附浓度的关系以及活性炭吸附剂的循环再生能力,选择安全的脱附工艺参数。试验结果表明:活性炭样品比表面积为600~700m2/g,甲苯脱附出口浓度随温度、气速和活性炭装填体积增加而增大;在温度为180~210℃之间时,甲苯脱附出口浓度急剧增加两倍,需缓慢控制升温过程;试验条件下,甲苯脱附出口浓度与活性炭装填体积近似成正比;活性炭吸附剂对甲苯的循环再生性能良好。     

吸附树脂组合工艺对自来水的净化处理效果研究

本文利用江苏省盐城市自来水作为源水,采用树脂吸附处理工艺探讨了新型吸附树脂对自来水的深度处理效果和树脂吸附剂的再生效果。结果表明新型吸附树脂按照ZH-03、ZH-00和ZH-01的顺序进行组合对自来水中微污染有机化合物具有较好的去除效果,可以方便地被热水脱附,元素分析结果表明脱附效果较好,对自来水进行深度处理的原料成本大约为0.26元/吨。     

NDA-150 树脂对垃圾渗滤液生物处理出水的吸附

以NDA-150 树脂为吸附剂,研究了该树脂对垃圾渗滤液生物处理出水中有机物的吸附特性.结果表明,该树脂的吸附率受溶液的pH值影响较大,其最优pH 值为2.0.静态吸附动力学显示,树脂初期吸附速度较快,24h 内可使最终出水的COD 满足直排标准(<100 mg/L);72h基本达到吸附平衡.吸附过程符合Freundlich 方程,吸附放热,且为促进吸附过程.动态吸附脱附试验表明,1.000gNDA-150 树脂的COD 吸附量为175.6mg/g 树脂,且脱附峰比较集中,当NaOH 脱附液体积为120mL 时,有机物脱附率为99.8%.     

2,4-二硝基酚在离子交换树脂上吸附与微波脱附

研究了717强碱阴离子交换树脂对水中2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)的吸附解吸性能,探讨了吸附的热力学和动力学特性及其微波脱附性能。结果表明:在pH=4～11时,该树脂对2,4-DNP有较强的吸附能力。Freundlich吸附等温方程能很好地描述吸附平衡数据,吸附过程为放热、熵减的自发过程。吸附动力学符合Lagergren二级速率方程,颗粒内扩散是吸附速率的主要控制步骤,可采用HSDM模型描述。以1mol/L HNO3+C2H5OH溶液作为脱附剂,采用微波辅助脱附再生,微波辐照累计5min时,酚脱附率可达90%以上。     

ZSM-5沸石分子筛吸附-脱附VOCs的性能研究

以不同Si/Al比的ZSM-5分子筛为吸附剂,考察了硅铝比对其疏水性和吸附性能的影响.结果表明,随着Si/Al比的增加,其微孔孔体积和微孔表面积变大,当Si/Al100时,ZSM-5分子筛均具有良好的疏水性和对甲苯的选择性吸附能力,但脱附温度随之升高.同时,以4类VOCs(醇类、酯类、烃类、酮类)为吸附质,研究了ZSM-5分子筛吸附-脱附不同VOCs的性能.发现ZSM-5分子筛由于具有丰富的微孔结构更适合吸附小分子VOCs,对于同类VOCs分子,随着碳数的增加,分子大小和极性均增大,其与分子筛的作用力越强,热脱附温度越高,但VOCs在ZSM-5分子筛表面300℃左右就能脱附完全.     

微波辐照再生载苯酚活性炭的实验研究

在无载气、无预处理条件下,将载苯酚的饱和活性炭放入微波炉中再生.通过改变微波辐照功率、辐照时间、能量密度、活性炭处理量和活性炭再生次数,研究微波再生活性炭的效果及影响因素.结果表明,活性炭再生率随微波辐照功率、辐照时间和能量密度的增加而逐渐提高,且高微波辐照功率更有利于活性炭再生和能量利用.10 g饱和活性炭在700 W微波辐照功率下再生5 min,再生率为74%,而在300 W微波辐照功率下再生45 min,再生率可达96%;此外,活性炭再生量越大,能量利用率也越高.研究还表明,微波辐照能实现活性炭的反复多次再生,再生炭的吸附性能可部分或完全恢复.微波再生载苯酚活性炭过程中,部分苯酚随水分蒸发,大部分苯酚经高温裂解为CO₂,少部分裂解为链状有机物或缩合为环状有机物.      

活性炭处理皂素废水及其再生的实验研究

采用活性炭对皂素废水进行吸附处理,研究了活性炭投加量、吸附时间及吸附次数对皂素废水色度去除率的影响.同时,研究了在微波辐照条件下,微波功率和辐照时间对吸附皂素废水后的活性炭脱附的影响.结果表明,当活性炭投加量为0.13g·mL-1时,吸附12h后皂素废水的色度去除率为96.17%.此条件下活性炭可以重复吸附皂素废水3次(按照色度去除率70%为限).当微波功率为500W、辐照时间为30min时,活性炭可被有效地再生,活性炭的再生率可达79.75%.     

活性炭微波再生方法研究

以亚甲基兰为污染物污染活性炭滤芯,利用微波辐照的方法对失效的活性炭滤芯进行再生,通过实验分别测出新的、失效的活性炭滤芯的碘值,通过碘值计算出活性炭的性能恢复率、损耗率、综合恢复率等性能指标,并分析影响上述性能指标的单一因素：辐照功率、时间和活性炭用量。设计正交试验,找到微波再生活性炭滤芯的最佳再生条件：微波功率600W,辐照时间90s,辐照活性炭质量2g。经过再生的活性炭的综合恢复率达到94．30％。     

核电站废离子交换树脂微波干燥可行性研究

目前,核电站产生的废树脂,大多数采用暂存或水泥固化方法,但水泥固化增容比达4.8～5.2。桶内干燥工艺以其工艺简单,减容比大等优点,已在国外核电站得到应用。微波干燥具有由内向外的干燥特点。据报道,微波干燥废树脂的减容比可达5。用微波作为热源,在桶内干燥条件下对核电厂产生的废树脂开展了可行性研究。研究表明,在试验条件下,初始含水率50%左右的树脂,干燥后的含水率均小于10%,减容比为1.5～2。试验结果表明微波干燥废树脂是可行的。     

活性炭微波辅助溶剂再生研究

采用微波辅助溶剂再生的方法,对吸附邻硝基苯酚的粒状活性炭的再生过程进行了研究。结果表明:当以乙醇为再生剂时,达吸附平衡的活性炭可在累计数分钟的微波辐照下完成再生,再生率达96%以上。再生时,活性炭局部表面形成的“电弧”,使活性炭再生损失增加,但远低于传统热再生;比表面积、微孔容积和平均孔径增大,提高了再生炭的吸附和传质能力。     

活性炭吸附处理锂电池厂含酯废水及微波再生实验

采用活性炭吸附的方法对锂电池产生的含酯废水进行预处理,研究了吸附时间、初始pH值和活性炭投加量对废水COD去除的影响.吸附饱和后的活性炭用微波进行再生,考察了辐照时间、微波功率及再生次数对活性炭再生效果的影响.结果表明,当活性炭投加量为10g/L时,吸附60min,含酯废水的COD去除率为69.5%,可生化性从原水的0.05提高到0.25.当微波功率为420W、辐照时间为6min时,活性炭可被有效地再生,再生效率高达98.0%,活性炭损失率约为5.2%.再生前后活性炭的红外光谱图表明,活性炭表面官能团发生了变化,促进活性炭对污染物质的吸附.     

活性炭细化及在微波照射快速降解酸性红B中应用

在粉末状活性炭存在下,微波照射能快速降解酸性红B。对总体积25 mL,浓度100 mg/L的酸性红B溶液,活性炭加入量1.6 g/L,微波照射1.5 min时,降解率可达73.20%。同样条件下适当提高活性炭加入量,如3.2 g/L时,降解率可达到98.63%。因此,选择活性炭作为催化剂具有降解率高,速度快,成本低,降解彻底,无二次污染等优点,适合于大规模治理各种染料废水。     

微波强化Fenton体系处理制药废水研究

为了实现高浓度制药废水的处理,采用微波强化Fenton氧化体系对污水进行预处理,考察了微波功率、微波辐照时间、催化剂用量和氧化剂用量对高浓度有机废水中有机物去除效果的影响。来水COD 39 760 mg/L,B/C为0.254,控制微波功率为200 W、微波辐照时间11 min,加入0.6 mol/L的Fe(NO_3)_3催化剂、30%H_2O_2 4 mL/L氧化剂,COD去除率可达62.41%,B/C由0.254升至0.619。实现有机物去除,提高污水可生化性。