改性疏水硅胶用于油气吸附解吸的研究

吸附法为油气回收的常用方法,对吸附剂的研究有着重要的意义。为了开发出高吸附量、高热稳定性和疏水性的油气回收专用硅胶,对常规硅胶的物理及化学改性方法进行了研究。通过分析热处理温度、热处理时间及升温速度等因素对改性硅胶吸附效果的影响,提出了汽油油气吸附率高、吸水率低的硅胶改性条件为:酒石酸改性剂,热处理温度550~650 ℃,热处理时间3~10 h,升温速度3~10 ℃/min。同时,研究了影响改性硅胶解吸效果的因素,结果表明,真空度越高,温度越高,解吸次数越多,改性硅胶的解吸率越高。     

改性矿物吸附剂抗菌作用

通过对蒙脱石、沸石和蛭石进行改性处理,研究了三者对大肠杆菌（E．coB）和猪链球菌（S．suis）的抗菌作用。结果发现,经过改性处理后三者对细菌的抗菌能力上升,其中以双十八烷基二甲基溴化铵改性蒙脱石（DODMAB．MMT）的抗菌效果最好,对E．coli和S．suis的抗菌率达到95％以上。研究了DODMAB—MMT在体外对E．coli和S．suis的抗菌规律,以及对土壤中微生物的影响。结果表明,同等菌液浓度条件下,DODMAB—MMT对S．suis的抗菌效果好于E．coli。介质温度、pH值和有机物浓度都会对DODMAB—MMT的抗菌效果产生影响,在一定范围内,介质温度越高、pH值偏离中性、有机物含量越低时,抗菌效果越好。低浓度DODMAB—MMT（〈25rtlg／g土壤）对土壤中E．coli和S．suis基本无抗菌作用,高浓度DODMAB—MMT对土壤中的E．coli和S．suis具有抗菌作用。     

酸碱盐改性对活性炭吸附油气特征的影响

采用酸碱盐溶液浸渍方法对活性炭进行改性,探究了其吸附油气的特征,考察了改性后的活性炭对油气吸附量和穿透时间的影响,采用BET、SEM、XRD及FT-IR等方法对活性炭进行了表征。结果表明：改性后的活性炭孔结构和表面化学性质发生了明显的变化,2^#样品(醋酸改性)比表面积最大为1 264.33 m²·g⁻¹,碱改性活性炭对油气的吸附性能优于其他改性方法,3^#样品(氨水改性)吸附容量最高为0.279 g·g⁻¹,拟合动力学速率常数k′值是0.096 3,5^#样品(氢氧化钾改性)穿透时间最长为130 min;改性处理后,增加了活性炭表面的—OH与C=C含量,正丁烷主要以—CH₂基团吸附在吸附剂表面。在综合酸碱盐溶液改性的基础上,利用Yoon-Nelson动力学方程对吸附曲线进行拟合,评价改性活性炭对油气的吸附性能。以上研究结果可为活性炭吸附油气的工业应用提供参考。     

柠檬酸改性竹纤维吸附剂的制备

采用预处理和柠檬酸酯化反应2个阶段的处理方法对竹纤维进行修饰改性,考察了预处理溶液浓度、预处理时间、柠檬酸用量比、催化剂用量比、热反应时间,热反应温度对改性效果的影响,并测定了改性后竹纤维材料对重金属Ni2+的吸附性能。实验结果表明,当预处理溶液浓度取5%,预处理时间控制在180 min,柠檬酸用量比取20 mmol·g-1,催化剂次磷酸钠用量比取0.4,热反应时间控制在90 min,热反应温度为120℃时,改性效果达到最佳,得到的最高羧基团含量为3.373 mmol·g-1。改性后的竹纤维材料对Ni2+的吸附容量高达9.486 mg·g-1,相比未改性的竹纤维,吸附性能上有显著提升。     

多种解吸方式作用下吸附剂解吸正己烷动力学分析

选择2种不同微孔结构的吸附剂(A-1、S-1),在多种解吸方式下(真空、真空加热、负压+补气、热吹扫),对正己烷进行了动态吸附/解吸实验,重点观察了不同温度、真空度、解吸流量下的解吸方式对2种吸附剂的解吸情况。结果表明：在基于吸附穿透为参考点的动态吸附过程中,即使经过不同解吸方式(真空、真空加热、负压补气、热吹扫)的解吸实验,吸附剂在整个动态吸附-解吸-再吸附过程的有效吸附总容量保持稳定;由于A-1、S-1微孔分布不同,其解吸效果存在很大差异,S-1由于中孔、大孔结构较多而具有更好的解吸性能,“负压+补气”方式的解吸增加了塔内流量,从而打破了浓差极化层,提高了解吸过程解吸效率。对解吸过程进行准一级、准二级、Bangham动力学模型拟合,发现Bangham动力学方程的拟合效果最好,R²均大于0.99,这2种吸附剂对正己烷的解吸动力学行为遵循Bangham动力学方程。     

加油站油气排放治理技术

分析了国内外加油站的油气排放治理现状,指出对我国加油站的油气排放进行全面治理已迫在眉睫。针对我国加油站油气排放的特点并在现有技术基础上,提出了“冷凝+吸附”油气处理集成技术,并借助Aspen模拟软件及实验对此技术进行了研究,结果认为该技术回收率高达99.2％,油气尾气浓度可控制在11.2 g/m³。该技术原理简单,成本低,可为提高加油站的本质安全、环境保护及节能降耗提供有力的技术支撑。     

改性纤维素吸附剂的合成及其对铜离子的吸附

建立了一种简单方便的纤维素改性的固相合成方法。采用普遍廉价的滤纸作为原料,用固相合成法将预处理后的滤纸纤维经琥珀酸酐进行酯化改性,制备成新型的纤维素吸附剂,通过质量增比、扫描电镜、傅里叶红外光谱仪和X射线衍射仪对制备的吸附剂进行了分析表征,并且探究了离子初始浓度、溶液pH和吸附时间对改性纤维素吸附铜离子的影响。结果表明,在室温下初始离子浓度为1 000 mg/L,离子溶液体积为50 mL,加入0.1 g纤维改性剂,pH 为 4.0~5.0,吸附平衡时间为50 min时,滤纸纤维改性后最大吸附铜离子质量可达470 mg/g,铜离子去除率达到94%。     

Zr-Fe双组分复合除砷吸附剂的优化制备及性能评价

实验发现,铁氧化物或铁的羟基氧化物对As(V)有较好的吸附性能,而锆氧化物或锆水合氧化物则对As(Ⅲ)有优异的吸附选择性,但其使用的pH通常要在9的条件下。通过简单的共沉淀法制备了Zr-Fe双组分复合吸附剂,在制备过程中通过优化制备条件如:沉淀剂浓度、金属离子总浓度、金属离子配比、反应温度、反应时间及吸附剂价格等因素,最终合成出了对As(V)和As(Ⅲ)都具有良好吸附能力的吸附剂。这种吸附剂在中性条件下对As(V)和As(Ⅲ)的最大吸附量为62 mg/g和118 mg/g。     

皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、氢氧化钠处理,得到改性橘子皮生物吸附剂SOP,将其用于对重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的吸附。研究了溶液pH、吸附时间和重金属离子初始浓度对SOP吸附性能的影响。结果表明,重金属离子在生物吸附剂上的吸附速率快,符合准二级动力学方程。SOP对重金属离子的吸附等温线符合Lang-muir模型,根据Langmuir模型计算SOP对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的饱和吸附量分别为56.82、152.4、66.27、33.90和23.02 mg/g,均高于改性前。常见阳离子的存在对重金属离子吸附的影响较小,改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用4次以上,是性能良好的重金属离子吸附剂。     

改性丝瓜络纤维对水体日落黄的吸附特性

采用化学改性的方法将丝瓜络制备为阴离子吸附剂,并将其用于水体日落黄(SY)染料的吸附,分别考察了吸附剂的用量、日落黄染料的初始浓度(C0)、pH值、温度(K)、时间(T)5个因素对吸附效果的影响。通过模拟吸附等温曲线、吸附动力学以及热力学方程并通过比表面积(BET)和红外光谱(FTIR)分析改性丝瓜络吸附染料前后和丝瓜络改性前后的变化情况以此探究其吸附机理。结果表明,pH对吸附效果影响不明显;最大吸附量随温度升高而增大,在298 K温度时最大吸附量达到137 mg/g,是未改性丝瓜络的9.78倍。Langmuir方程拟合吸附过程描述最好,吸附类别为化学吸附。吸附过程符合伪二级动力学,是一个自发和吸热的过程。改性丝瓜络可以有效去除水体中的日落黄染料。     

集成催化燃烧和氨水吸收制冷的油气冷凝吸附回收系统

为回收并资源化利用挥发油气,建立了一种集成冷凝、吸附、催化燃烧和氨水吸收制冷技术的油气回收系统。为分析该系统回收油气时的回收率和能耗,结合油气混合物及其组 分浓度数据,对采用该系统回收油气的方案进行建模和计算。利用Aspen Plus软件模拟3级冷凝过程,改变2级冷凝温度,得到相应的能耗、未被冷凝的油气量和组分浓度;利用Aspen Plus软件模拟单级氨水吸收式制冷过程,得到相应的制冷系数和能耗;估算催化燃烧子系统所需的油气量;对于吸附子系统,只考虑吸附过程,进入吸附装置的油气全部得到回收。通过计算求得油气的回收率和系统的能耗。结果表明:采用该工艺系统回收油气时,回收率和能耗均随二级冷凝温度的升高而降低;相较于传统的“冷凝加吸附法”工艺,该工艺系统的能耗降低30%左右,回收率仅降低2%左右。     

树脂与活性炭吸附油气的实验研究

吸附剂的性能对油气吸附分离的效果起着决定性的作用。测定了活性炭和吸附树脂在常温下对油气的静态吸附和脱附特性,比较吸附树脂与活性炭的吸附率、解吸率。实验结果表明,吸附树脂吸附率高,解吸容易。测定了活性炭和吸附树脂对油气的吸附穿透曲线和热效应。实验结果表明,吸附树脂的穿透时间长,温升略低,适于油气吸附分离。同时,利用Yoon Nelson模型较好地模拟了吸附树脂吸附油气的穿透曲线,从而可为吸附树脂吸附塔设计提供理论依据。     

废水吸附法除磷的研究进展

本文叙述了利用吸附原理进行废水除磷的研究进展。吸附法除磷的研究主要表现在吸附材料的研究方面 ,基于应用场合的差异 ,包括廉价的天然材料、工业废渣及其改性物、传统的活性氧化铝及其改性物、其他多孔物质及人工合成的高效吸附剂等。人工合成高效吸附剂由于磷吸附容量大 ,其相关研究成为近年来的重要发展方向     

活性炭吸附回收高含量油气的研究

利用3种活性炭吸附分离汽油蒸汽和空气的混合气,研究了其吸附回收油气的动力学、热力学性能.活性炭ACl、AC3在20℃时的吸附容量分别为0.295 g/g、0.189 g/g,30 ℃时为0.284 g/g、0.165 g/g.活性炭吸附高含量油气时,吸附热高,如吸附油气摩尔分数为0.3 mol/mol时,吸附床温升达50～60 ℃.活性炭导热系数为0.15～0.20 W/m·℃,吸附过程可视为绝热吸附.建立了活性炭吸附油气热效应估算式,可用来评价活性炭吸附容量、进料油气摩尔分数、油气回收率与活性炭温升的关系.活性炭解吸宜先采取真空解吸,在解吸后期适当加入微量微热空气吹扫而深度脱附.解吸操作压力应低于1 kPa,解吸时间可控制在60 min内,热空气温度宜控制在50℃以下.油气吸附分离方法将主要用作其他分离方法的深度处理,以确保油气回收设备尾气达标排放.     

壳聚糖Pb2+螯合吸附剂的性能表征

用先印迹和后印迹方法制备了2种壳聚糖Pb2+螯合吸附剂(Pb-TMCS和TMCS-Pb),考察了吸附剂对 Pb2+的吸附性能。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X 射线能谱仪 (EDS)对吸附前后的Pb-TMCS,TMCS-Pb及壳聚糖(CS)分别进行形貌、结构及组成的表征。结果表明, 与TMCS-Pb和CS相比,先印迹方法制备的Pb-TMCS对Pb2+的吸附容量最大,可达45.38 mg/g;表面更加粗糙;包覆了磁性物质Fe3O4,具有磁性,能够迅速从吸附后的溶液中分离出来;对Pb2+的吸附机理是—NH2、—OH和CS与Pb2+发生了螯合反应;先印迹能留下更多印迹空穴,对Pb2+的吸附选择性更好。     

Adsorption enhancement of laterally interacting phenol/aniline mixtures onto nonpolar adsorbents

Adsorption equilibria of phenol and aniline onto nonpolar macroreticular adsorbents were investigated in single and binary-solute aqueous systems at 293 K and 313 K. All adsorption isotherms can be well represented by the Langmuir equation. Larger uptake of aniline than phenol onto all the adsorbents probably results from the higher hydrophobicity of the former compound as well as the greater electronic density of the aromatic ring of aniline. It is interestingly observed that at a relatively high loading, the total uptake of phenol and aniline in a binary system is remarkably higher than those in a single system. Such uptake difference was elucidated by the cooperative effect arising from the lateral acid–base interaction between the loaded phenol and aniline molecules. Moreover, larger average pore size of the adsorbent is found to result in a greater cooperative coefficient, as observed from the equimolar phenol/aniline adsorption system.     

加油站油气扩散与回收效果的数值分析

加油站排放出的油气是有毒有害的气体。目前控制油品蒸发损耗的有效方法是采用油气回收系统。基于湍流模式理论,采用FLUENT软件,模拟加油站在使用油气回收系统前后空气中油气浓度分布情况及风对油气扩散的影响,得到油气浓度等值面图、直线及点上浓度变化曲线图。模拟结果表明,实施油气回收,其大气净化率可高达95％以上,因此明显减小加油站火灾隐患及环境污染,并可减少经济损失及节约加油站占地面积。另外,风对油气扩散稀释有明显的影响,如距排放口下风侧5 m处,相对于风速１ m/s,风速为5、8 m/s时的大气净化率分别为54％、71％。虽然无法降低油气排放总量,但是随着风速的增加大气净化率随之变大,可以减少油气浓度值过高造成的危害。