Y型与ZSM-5型分子筛吸附VOCs性能的对比

从疏水性较好的分子筛中筛选出2类吸附性能优良的分子筛,通过实验考察其对VOCs的吸附量、脱附量、吸附穿透曲线、脱附活化能等,评价其对VOCs的吸附脱附性能;评估了所选分子筛经多次吸附再生后的性能稳定性,建立了一套分子筛工业应用性能指标体系.结果 表明:Y型分子筛性能优于ZSM-5型分子筛;同种分子筛比表面积及孔径越大,...     

活性炭和沸石分子筛处理非稳定排放VOCs气体的性能比较

通过对活性炭和沸石分子筛的表征和动态吸附/脱附实验,探索2类吸附材料固定床工艺用于非连续、非稳定类型的大风量、低浓度挥发性有机物(VOCs)排放控制的应用前景。结果表明:沸石分子筛孔径分布较为集中,约在0.8 nm,比表面积为393.76 m~2·g~(-1);活性炭孔径分布具有广谱性,微孔集中在1~2 nm之间,比表面积为1 026.71 m~2·g~(-1)。活性炭对二甲苯的平衡吸附量总体高于沸石分子筛,其平衡吸附容量随气相平衡浓度和温度的波动要大于沸石分子筛。动态吸附穿透实验结果显示沸石分子筛单位传质区长度的平均传质速率是活性炭的约1.42~1.66倍。相同吸附和脱附温度条件下,活性炭的工作容量要大于沸石分子筛。沸石分子筛在210℃时基本脱附彻底,且可得到48倍以上的浓缩脱附气体。50次的吸附、脱附重复实验对沸石分子筛的性能影响不大。沸石分子筛作为吸附材料脱附单位质量的二甲苯所需能耗是活性炭的2.9~4.2倍。活性炭和沸石分子筛可采用不同的工艺方式应用于低浓度、大风量、非稳定排放的VOCs气体的净化。     

秸秆基Li/Al层状双金属氢氧化物纳米复合吸附剂的制备及其除磷性能研究

将纳米Li/Al层状双金属氢氧化物(LDH)负载到改性小麦秸秆上制得秸秆基Li/Al LDH纳米复合吸附剂(简称复合吸附剂),并通过一系列单因素吸附试验对其除磷性能进行评价。结果表明:升高温度有利于该吸附剂的吸附;最佳吸附pH约为4;动力学实验表明,100min时吸附过程即可达到平衡;以NO_3~-、Cl-、SO_4~(2-)作为共存离子,3者对于复合吸附剂除磷的影响程度为SO_4~(2-)Cl-NO_3~-,且共存离子浓度较高时复合吸附剂对磷仍有较好的吸附选择性;脱附再生实验表明,使用5mol/L NaOH和0.01mol/L NaCl的混合溶液可达到较好的脱附效果。     

VOCs和水在Y型分子筛表面的竞争吸附

采用水热处理方法合成了具有不同硅铝比的超稳Y型分子筛,考察了苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯和乙酸乙酯与水在Y分子筛表面的竞争吸附。结果表明,随着Si/Al比的增加,Y分子筛表面的有机分子选择性吸附位数量增加,有机分子竞争吸附能力增加。低硅Y型分子筛只有在吸附偶极距>1.0的高极性有机分子时才能与水分子产生有力的竞争吸附,而高硅超稳Y分子筛则对偶极距在0～0.5范围的有机分子就表现出很强的竞争吸附能力。     

吸附邻氯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,邻氯酚为吸附质,氢氧化钠稀溶液为脱附剂,采用微波间歇辐照的方法,对吸附氯酚树脂的再生过程进行了研究.系统分析了微波功率、辐照时间、碱液浓度对脱附效果的影响,并确定了最佳脱附条件.结果表明,微波辐照再生速度非常快.与传统热脱附不同,微波再生过程中脱附效率并不随碱浓度的增加而升高,微波辐照功率和辐照时间对脱附效果影响明显.树脂经多批次微波辐照,吸附性能和化学结构保持稳定.     

程序升温脱附法测定活性炭上酯类有机物的脱附活化能

采用程序升温脱附(TPD)法,测定了5个不同升温速率下乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯的程序升温脱附曲线,研究了其脱附活化能、及其与汽化潜热及偶极距之间的关系。4种酯类有机物在活性炭上的吸附过程是物理吸附,脱附活化能大小依次为:乙酸甲酯(20.17 k J/mol)乙酸异丙酯(27.4 k J/mol)乙酸乙酯(28.4 k J/mol)乙酸丁酯(51.9 k J/mol);脱附活化能随物质沸点变化不明显,随汽化潜热的增大而增大,且与其极性大小有关,极性越大,越易被吸附。     

分子筛吸附法脱除废水中的聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺(PAM)用于油田驱油产生大量难处理的含聚废水。以分子筛为吸附剂处理含聚废水,研究分子筛类型(Y、Beta和ZSM-5,H型和Na型)和物化性质对其吸附PAM性能的影响,并测定吸附等温线。结果表明,吸附性能顺序为BetaYZSM-5,H型优于Na型。H-Beta对PAM的吸附来自分子筛中阳离子与PAM中阴离子的静电作用,Si—O和Al—OH与PAM中酰胺基的氢键作用。H-Beta开放的通道结构,较高的介孔比例和表面积,较强的酸性和良好的酸中心可接近性使其具有优异的吸附性能。Si O2/Al2O3=26的H-Beta对浓度为200 mg/L的PAM溶液,PAM脱除率可达95.2%。在低PAM平衡浓度时,PAM在H-Beta上的吸附符合Langmuir单层吸附特征,饱和吸附量达70.2 mg/g,在高浓度区域则由于PAM疏水缔合作用加强呈现多层吸附。     

沸石分子筛和活性炭吸附/脱附甲苯性能对比

考察了甲苯在NaY型沸石分子筛(简写为NaY)、13X型沸石分子筛(简写为13X)、Hβ型沸石分子筛(简写为Hβ)、MCM-22型沸石分子筛(简写为MCM-22)和ZSM-5型沸石分子筛(简写为ZSM-5)上的吸附/脱附性能,同时与椰壳活性炭(AC)的吸附/脱附性能进行对比.结果表明,各吸附剂对甲苯的平衡吸附量大小依次为:AC>NaY>Hβ>13X>MCM-22>ZSM-5,甲苯从吸附剂表面脱附难易程度依次为:AC>NaY、13X>Hβ>MCM-22>ZSM-5>ZSM-5对甲苯的平衡吸附量和吸附强度都最小,这是由于甲苯无法进入ZSM-5的内部孔道造成的;在低甲苯质量浓度(<1 000 mg/m3)时.NaY平衡吸附量超过AC,因此NaY更适合应用在低浓度有机废气吸附治理中,Langmuir吸附方程比Freundlich吸附方程更符合沸石分子筛吸附甲苯的行为.     

001×14.5离子交换树脂对镍(Ⅱ)的吸附

实验采用离子交换树脂法吸附镍(Ⅱ),树脂选型确定了强酸性阳离子交换树脂001×14.5对镍(Ⅱ)吸附容量最大.用所选的001×14.5树脂吸附镍(Ⅱ)的过程,静态吸附实验表明,转速大于100 r/min时,对树脂吸附的影响可忽略,即基本消除外扩散,pH =7.0时吸附最佳,镍(Ⅱ)吸附率随树脂用量的增加而增大;001×14.5树脂吸附镍(Ⅱ)过程符合Langmuir等温吸附方程,且为优惠吸附;吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附过程活化能为E=30.9 kJ/mol,由颗粒内扩散控制;用1 mol/L的硫酸对吸附饱和树脂进行脱附再生,脱附率可达98％以上.     

盐酸脱附Pb(Ⅱ)负载氨基膦酸树脂的基本性能

氨基膦酸树脂是一种常用的广谱性重金属螯合树脂,对水中的Pb(Ⅱ)具有很好的选择性分离去除能力,但吸附Pb(Ⅱ)后的树脂再生较为困难。系统研究了盐酸脱附Pb(Ⅱ)-负载氨基膦酸树脂D860的基本性能,优化了基本脱附参数。实验表明,采用盐酸作为脱附剂具有较为良好的脱附效果,10%吸附量树脂脱附反应平衡较快仅需10 min,脱附本身受Pb(Ⅱ)在盐酸溶液中的溶解度影响显著。脱附流速从1 BV/h升高到5 BV/h,脱附效果受到的影响很小。升高温度可以提高PbCl2溶解度,进而提高脱附效率。固定床脱附采用1.0 mol/L盐酸,在1 BV/h和303 K条件下,仅需7 BV脱附剂即可实现较高的脱附效率。     

海绵铁还原耦合活性炭吸附-微波再生技术降解甲基橙

采用海绵铁(s-Fe0)还原耦合活性炭(GAC)吸附-微波(MW)再生技术降解甲基橙(MO)溶液,重点考察了s-Fe0投加量、粒径、微波功率等因素对MO去除效果的影响。结果表明,s-Fe0投加剂量为15.0 g/L、粒径为3～5 mm、超声波功率为200 W,反应1 h,MO的去除率为94.2%。其次,采用GAC吸附-MW再生技术(800 W,照射1 min)循环处理上述脱色后的MO废水。结果表明,GAC吸附可有效降低废水的生物毒性及残留的染料、TOC和总铁离子浓度,且MW辐射可有效再生吸附饱和的GAC颗粒。因此,s-Fe0还原耦合GAC吸附-MW再生技术可以有效降解MO染料,具有处理效果好、实现资源循环利用等优点。     

相对湿度对ZSM-5分子筛低温等离子体再生特性的影响

低温等离子体再生法是一种低温、快速和高效的吸附材料再生新方法。运用管式单介质阻挡放电反应器产生的低温等离子体对吸附了苯的ZSM-5分子筛进行再生处理,分析了湿度对低温等离子体放电状态的影响,研究了湿度对材料吸附性能及低温等离子体再生效果的影响,考察了特定湿度条件下低温等离子体再生吸附材料的可重复性。实验结果表明,当相对湿度小于60%时,吸附材料的脱附效率和再生效率随湿度增加而升高;当相对湿度由60%升高至80%时,吸附材料的脱附效率和再生效率开始下降;但通过对比不同湿度条件再生后吸附材料的饱和吸附容量可以发现,湿度越低,再生后吸附材料的饱和吸附容量越大;在相对湿度30%的条件下,重复再生效率稳定,且重复再生后吸附材料仍有较好的吸附效果。     

MnO_2/Al_2O_3吸附草甘膦及微波紫外耦合降解再生工艺

以掺混煅烧法制备Mn O2/Al2O3,并对草甘膦进行吸附,将吸附态草甘膦置于微波紫外耦合系统中进行降解和再生。研究并给出了Mn O2/Al2O3的最佳制备条件、最佳吸附条件和微波紫外耦合降解再生的最佳工艺参数。Mn O2/Al2O3最佳制备条件为Mn O2质量分数15%,煅烧温度500℃,煅烧时间2 h。在常温下,Mn O2/Al2O3对草甘膦的最大吸附量为75 mg/g。微波紫外耦合系统最佳工艺参数为功率500 W,时间25 min,空气量0.06 m3/h。在此操作条件下,Mn O2/Al2O3的再生率达到85%,并且可以多次再生利用,草甘膦最终降解产物为二氧化碳、氮氧化物、磷酸和水,矿化率为65%。     

以粉煤灰为原料制备高纯度NaP型分子筛

以工业固体废弃物粉煤灰为原料,经分级处理后提取其中的硅铝元素(Na_2SiO_3和NaAlO_2),通过水热合成法制备高纯度NaP型分子筛。考察了硅铝比、水硅比、晶化时间和晶化温度对NaP型分子筛制备的影响,采用XRD、SEM、FTIR和DTA-TG对NaP型分子筛的晶型、形貌、热稳定性进行分析表征,并考察了NaP分子筛对Cu~(2+)的吸附性能。实验结果表明,当H_2O/Si为120、Si/Al为1.0,晶化温度为115℃、晶化时间9h时,可得到高纯度NaP型分子筛。合成的NaP型分子筛可有效地吸附Cu~(2+),温度升高有助于分子筛吸附能力的提升,当吸附温度为45℃,吸附120min时,Cu~(2+)的最大去除率可达98.3%。     

微孔分子筛的合成及其去除水中氨氮的实验研究

以廉价的天然矿物岩石作为主要原料,采用水热晶化法合成了微孔分子筛。分子筛有效孔径约为0.9 nm,BET比表面积583m2/g,阳离子交换容量(CEC)316 meq/100 g。将其用于水体中氨氮的去除,实验结果表明,分子筛对氨氮的吸附速率较快,吸附时间为20 min时,吸附基本达饱和;分子筛对氨氮的最大吸附量可达11.6 mg/g,其吸附规律很好地符合Fruendlich吸附等温式;在有干扰离子如Ca2+、Mg2+、Al3+和Fe3+等存在的情况下,仍能优先选择吸附NH4+,且吸附率几乎没有变化。动态吸附柱实验的效果好于静态实验,出水12 h内去除率均>85％;饱和了氨氮的分子筛,用氢氧化钠溶液洗脱再生,解吸率达92％,再生后的分子筛与原分子筛相比吸附率几乎没有降低。     

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AlCl_3·6H_2O(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%。     

Worm-like分子筛负载磷钨酸催化剂的制备及光降解甲基橙的性能研究

以Worm-like分子筛为载体,采用浸渍法制备不同磷钨酸负载量的负载型催化剂,并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和N2吸附/脱附等手段对负载型磷钨酸催化剂进行表征。结果表明,磷钨酸成功负载在Worm-like分子筛上,且随着磷钨酸负载量的增加,FT-IR、XRD和N2吸附/脱附结果呈规律性变化。将该系列催化剂用于光催化降解甲基橙实验,结果表明,甲基橙质量浓度为20mg/L,磷钨酸负载量为70%(质量分数)时,甲基橙降解率为87.2%;回收催化剂并重复使用3次,甲基橙降解率仍达75%以上。     

盐液浸提辅助微波再生废油脱水树脂及机制分析

对用于废油脱水的聚丙烯酸钠树脂在盐液浸提辅助微波脱附再生过程中的脱附特性和再生使用性能进行了研究。实验结果表明,盐液浸提辅助微波处理的脱附速率是普通热处理的5～6倍,且能耗更低,脱附率更高,树脂床层温升速率更快,温度峰值却更低,说明盐液浸提对微波处理具有明显辅助效果;树脂再生性能测试结果表明,盐液浸提辅助微波处理的树脂再生使用性能最好,孔结构破坏更少。分析认为,微波选择加热特性以及盐液浸提导致树脂内外渗透压降低和方向改变是盐液浸提辅助微波处理具有良好脱附效果的关键机制。     

微波加热及真空集成再生活性炭

吸附法油气回收技术中,吸附剂的再生是一个难点和研究重点。微波加热再生作为一种新技术,受到人们的广泛关注。运用正交实验,研究了微波功率、辐照时间、活性炭量和真空度对吸附了汽油油气的富活性炭的再生率和损耗率的影响,发现影响顺序为微波功率〉辐照时间〉活性炭量〉真空度。综合考虑各方面因素,得出实验的最优方案为微波功率300W、辐照时间240s、活性炭量4g、真空度O．06MPa。还研究了活性炭多次吸附一再生后平衡吸附率和表面结构的变化。结果表明,微波和真空法对活性炭的表面结构影响不大,有利于活性炭的多次循环利用。综合比较真空再生法、真空和加热再生法、微波和真空再生法的再生效果,结果表明,微波和真空再生法稳定性较好。     

胞外聚合物对活性污泥吸附及再生的影响研究

通过研究胞外聚合物 (EPS)对活性污泥吸附及再生的影响 ,探讨吸附、再生机理。吸附试验表明 ,EPS与污泥吸附能力显著相关 ,随着污泥负荷的降低 ,EPS增加 ,污泥的吸附能力提高 ;并且有机物种类对污泥的吸附性能有显著影响 ,研究表明吸附机理主要是生物絮凝作用。此外 ,再生试验结果表明 ,再生能增加中负荷 (Ns) =0 3～ 0 5kgBOD5/kgMLSS·d污泥的吸附能力 ,但不能改变高负荷 (Ns) =2～ 3kgBOD5/kgMLSS·d污泥的吸附能力。其作用机理是再生过程可迫使中负荷污泥进入内源代谢期 ,使污泥中的EPS增加 ,絮凝活性增加 ,吸附能力提高 ,而高负荷污泥再生后EPS则无变化。同时 ,再生过程将使污泥的脱氢酶、OUR降低 ,代谢活性降低。对于高负荷污泥的再生是无效的。