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.     

CPB改性沸石对磷酸盐的吸附-解吸性能研究

采用溴化十六烷基吡啶(CPB)对天然沸石进行改性,并考察了CPB改性沸石对磷酸盐的吸附-解吸性能。结果表明,CPB改性沸石对磷酸盐具备一定的吸附能力,且吸附行为满足Langmuir等温吸附模型;粒径、改性剂投加量、反应温度、pH值及共存阴离子等因素均会影响CPB改性沸石对磷酸盐的吸附能力;减小粒径和降低反应温度均有利于CPB改性沸石对磷酸盐的吸附去除;粒径≤0.18 mm CPB改性沸石吸附磷酸盐较优的改性剂投加量为250 mmol/kg;当溶液的初始pH值位于4~10之间时CPB改性沸石对磷酸盐的吸附能力随pH值的增加而增强;SO42-的存在会明显降低CPB改性沸石对磷酸盐的吸附效率,而提高溶液的pH值有助于消除SO42-存在对CPB改性沸石吸附磷酸盐的负面影响;HCO3-的存在会一定程度上抑制CPB改性沸石对磷酸盐的吸附去除,而提高溶液的pH值无法消除HCO3-存在对CPB改性沸石吸附磷酸盐的负面影响;CPB改性沸石吸附磷酸盐后一定条件下可以重新解吸出来,且随着解吸液SO42-浓度的增加解吸率明显增大。     

油气吸附剂及其改性方法

吸附剂的性能对油气吸附分离的效果起着决定性的作用。介绍了活性炭、活性炭纤维、疏水硅胶和疏水沸石等油气吸附剂的吸附性能及改性工艺,提出了吸附剂的改性、复合吸附剂的使用、配套吸附器的开发、新型吸附剂对油气的吸附及解吸工艺将是今后研究的重点。     

NaY分子筛疏水改性及其对汽车涂装VOCs废气的吸附

针对水分存在条件下分子筛吸附VOCs吸附容量急剧下降的问题,以汽车涂装过程产生的二甲苯、甲苯、乙酸丁酯为VOCs代表,采用三甲基氯硅烷 (TMCS) /正己烷对NaY分子筛进行疏水改性,以提高高湿度条件下分子筛对VOCs的吸附性能。结果表明,最佳的TMCS/正己烷体积比为1:7 (NaY-4) ,在RH=65%条件下,NaY-4对甲苯的吸附量为7.15 mg·g⁻¹,是未改性NaY分子筛吸附量的2.58倍,且经5次吸附脱附循环实验,吸附容量仍保持在92.56%以上。BET、XRD、FTIR及接触角等表征结果表明,改性并未对分子筛的晶型结构造成影响,但会减小其比表面积;改性后Si—CH₃和Si—O—Si疏水官能团增多,接触角由13.2°增加到121.6°,疏水性增强。该研究结果可为分子筛转轮VOCs吸附技术的工业应用提供参考。     

疏水改性活性炭纤维的制备及其对挥发性有机物吸附性能研究

通过分步液相硅烷化方法对活性炭纤维(ACF)进行疏水改性,在以辛基三甲氧基硅烷(OTMS)和十六烷基三甲氧基硅烷(HTMS)为混合硅烷,且HTMS与OTMS体积比为0.25∶0.75的条件下,改性得到的ACF(记为ACF@H∶O-E-0.25∶0.75)疏水效果及挥发性有机物(VOCs)吸附性能综合最佳,相比未改性ACF(记为BK-ACF),水蒸气吸附量减少57.1%。采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和N₂吸附/脱附对其结构进行表征,结果表明有机硅烷成功接枝在ACF表面。ACF@H∶O-E-0.25∶0.75水接触角增加至145.8°,疏水效果得到明显改善。动态吸附实验结果表明,在相对湿度为80%时,ACF@H∶O-E-0.25∶0.75相比BK-ACF,对二氯甲烷、乙酸乙酯和环己烷的饱和吸附量分别增加71.4%、23.0%和31.1%。120℃条件下5次循环再生实验表明,ACF@H∶O-E-0.25∶0.75仍可保持90%左右的饱和吸附量,吸附再生性能良好。采用长链和短链的混合硅烷减缓了有机硅烷对ACF孔道的堵塞,增加...     

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。     

改性硅胶对水溶液中Pd2+的吸附

采用氨基硫脲对硅胶进行改性并表征,探讨了改性硅胶(SG-TSC)对水溶液中Pd2+的吸附性能。实验考察了p H值、吸附剂质量、吸附时间以及Pd2+初始浓度等因素对吸附的影响,并探讨了SG-TSC对Pd2+吸附动力学及等温吸附特性。结果表明:在p H为3~6范围内,吸附效果最好。吸附平衡时间为90 min,吸附动力学符合二级速率方程,颗粒内扩散与液膜扩散共同影响着吸附过程。Langmuir等温吸附方程能较好地描述Pd2+在SG-TSC上的吸附特性,298 K时静态饱和吸附容量为0.105 mmol/g。热力学参数计算结果表明,SG-TSC吸附水溶液中的Pd2+是自发、吸热和熵值增加的过程。     

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。     

改性烟草秸秆对水中刚果红的吸附和解吸

以改性烟草秸秆（AD-MTS）为吸附剂,研究其投加量和溶液pH对水中刚果红去除效果的影响,并探讨了不同解吸条件对AD-MTS解吸效果的影响以及AD-MTS再生的可行性。结果表明,AD-MTS对溶液中刚果红具有良好的去除效果,0.02 g AD-MTS对25 mL浓度为100 mg·L-1刚果红的去除率达99.44%,且在酸性溶液中有利于AD-MTS对刚果红的去除。NaOH能实现刚果红的有效解吸,以0.05 mol·L-1 NaOH为解吸剂,在常温下解吸30 min,对吸附刚果红饱和的AD-MTS的解吸率达72.15%,在此解吸条件下,对AD-MTS进行3次吸附-解吸实验,表明NaOH溶液可以实现AD-MTS多次再生利用。     

磺胺间甲氧嘧啶在土壤中的吸附/解吸特性研究

通过吸附/解吸动力学、吸附/解吸热力学试验研究了磺胺间甲氧嘧啶(SMM)在河南土壤上的吸附/解吸行为,并分析了影响SMM吸附/解吸的因素。结果表明,SMM在土壤中的吸附系数为18.9mL/g,土壤有机碳吸附系数为466.2mL/g,SMM在土壤中具有一定的移动性,对地下水和地表水存在一定的污染风险;描述SMM吸附过程的最优动力学方程为一级反应动力学方程,土壤对SMM的吸附近似于一级反应,且SMM在土壤中的吸附以物理吸附为主;用Freundlich方程来描述SMM在土壤的等温吸附行为最适宜,且SMM在土壤中的吸附经验常数的倒数均小于1,属于L-型吸附等温线。     

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。     

硅镁胶的合成及对有机酸的吸附

采用水热法以硅酸钠和氯化镁为原料合成新型硅镁胶。通过改变硅镁胶投加量,吸附时间,吸附温度等条件,得到最佳实验条件。测定了25℃时硅镁胶自水溶液中吸附甲酸、乙酸、丙酸、丁二酸和乳酸的等温线,等温线为S型、C型、L型和H型;测定了25℃时硅镁胶自甲酸甲酯溶液中吸附正辛酸、正己酸和油酸的等温线,等温线为S型和C型。通过计算,Freundlich吸附等温模型能够较好地描述系列有机酸硅镁胶上的吸附过程。硅镁胶材料对有机酸有较好地吸附处理效果,吸附量维持在2 000 mg·g-1左右,对生物柴油中的主要有机酸成分的油酸的吸附量达到3 500 mg·g-1,为硅镁胶应用于生物柴油中的脂肪酸的精制处理提供可行性理论支撑。     

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。     

4种脂肪多胺修饰硅胶对铅离子的吸附

为了合成高效铅离子吸附剂,了解其对铅离子的吸附规律。采用(3-氯丙基)三甲氧基硅烷(CPTS)架桥法,以硅胶(SG)为载体,乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)和四乙烯五胺(TEPA)为表面修饰剂,合成了4种胺化硅胶,测定了它们的红外光谱、热重等性质以及对Cu2+、Zn2+和Pb2+的吸附能力。结果表明,4种胺化硅胶对Pb2+的吸附量均大于Cu2+和Zn2+的吸附量,其中DETA修饰硅胶对Pb2+的吸附量较高。4种胺化硅胶对Pb2+的吸附过程较好地符合拟二级动力学模型以及Langmuir和Scatchart等温吸附热力学模型,其对Pb2+吸附的速率常数、饱和吸附量以及吸附位点数由大到小的顺序一致,均为SG-DETASG-TEPASG-EDASG-TETA。4种胺化硅胶对Pb2+的吸附速率和吸附量呈现"奇数胺"增强效应,亲和常数则依次减小。阐明了脂肪多胺修饰硅胶对Pb2+的吸附规律,并进一步讨论了Scatchart和Langmuir热力学模型的统一性。     

改性沸石吸附低浓度氨氮废水及其脱附的研究

采用氯化钠溶液对浙江某地天然沸石改性,以低浓度氨氮废水为处理对象,比较了天然沸石和改性沸石的吸附等温线、吸附动力学和动态吸附,并进行了改性沸石的动态脱附研究.结果表明,沸石的平衡吸附量随着平衡浓度的增大而增大;Freundlich方程比Langmuir方程更好地描述沸石吸附低浓度氨氮废水的行为,改性沸石比天然沸石具有更...     

水蒸气对改性椰壳活性炭吸附VOCs的影响

选取甲苯、甲基丙烯酸甲酯、吡啶3种不同极性的有机物作为吸附质,改性椰壳活性炭作为吸附剂,使用穿透曲线法研究了水蒸气对这3种VOCs在活性炭上吸附行为的影响,并同时讨论了水蒸气预处理对活性炭吸附的影响。结果表明,改性椰壳活性炭对3种有机废气均具有良好的吸附性能,但水蒸气的存在对极性小的甲苯吸附影响较大,尤其当甲苯浓度较低时,水分子易与甲苯产生竞争吸附。在对活性炭吸湿预处理后发现,吡啶、甲基丙烯酸甲酯分子可以置换出活性炭预先吸附的水分子,并且通过低温水蒸气加热再生法可以方便地完成活性炭再生过程,重复再生率可以维持在85%。     

复合改性膨润土对氨氮废水的吸附及脱附

为了研究氨氮的吸附及脱附机理,使用了SDS（十二烷基硫酸钠）和AlCl3·6H2O（六水合三氯化铝）复合改性制备的改性膨润土对氨氮废水进行吸附及脱附性能研究。首先通过改性膨润土对含氨氮废水的吸附动力学实验和等温吸附实验研究膨润土的吸附过程,再利用KCl作为脱附剂,对吸附饱和的膨润土进行脱附再生,使用再生的脱附膨润土复合材料进行吸附实验。实验表明,动力学实验中,准二级动力学方程能够更好的模拟氨氮废水的吸附过程,Langmuir模型和Freundlich模型均能拟合氨氮的吸附过程,但综合评价,选用Freundlich等温方程式。脱附剂KCl溶液pH为3、浓度为550 mg·L-1时,搅拌速度为250 r·min-1,室温下搅拌20 min,吸附饱和膨润土能够很好地脱附,脱附率达到75.21%。再生的复合膨润土材料对氨氮的去除率为62.83%。