42吸附學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)142吸附吸附第一頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。概念概念通俗說法：一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)表面上進(jìn)行自動累積濃通俗說法：一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)表面上進(jìn)行自動累積濃集的現(xiàn)象。集的現(xiàn)象。專業(yè)說法：利用多孔性固體物質(zhì)的表專業(yè)說法：利用多孔性固體物質(zhì)的表面吸附污水中的一種或多種污染物。面吸附污水中的一種或多種污染物。能起吸附作用的多孔性固體物質(zhì)能起吸附作用的多孔性固體物質(zhì)吸附劑吸附劑被吸附物質(zhì)被吸附物質(zhì)吸附質(zhì)吸附質(zhì)第1頁/共45頁第二頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍脫色、除臭、脫除重金屬、各種溶解性有機(jī)物、放射性元素等。第2頁/共45頁第三頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。

2、地位地位預(yù)處理二級處理后的深度處理第3頁/共45頁第四頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)范圍廣處理效果好可回收有用物料吸附劑可重復(fù)使用缺點(diǎn)缺點(diǎn)對進(jìn)水預(yù)處理要求極高運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較貴系統(tǒng)龐大、操作較麻煩第4頁/共45頁第五頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。吸附原理吸附原理主要原因：溶質(zhì)對水的疏水特性；溶質(zhì)對固體顆粒的高度親和力。第二種原因：溶質(zhì)與吸附劑之間的靜電引力、范德華力或化學(xué)鍵力。吸附類型吸附類型交換吸附物理吸附化學(xué)吸附第5頁/共45頁第六頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。交換吸附交換吸附離子交換，見4.3節(jié)溶質(zhì)的離子由于靜電引力作用聚集在吸附劑表面的帶電點(diǎn)上，并置換出原先固定

3、在這些帶電點(diǎn)上的其他離子。第6頁/共45頁第七頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。物理吸附特點(diǎn)物理吸附特點(diǎn)吸附過程無化學(xué)反應(yīng)，可在低溫下進(jìn)行過程為放熱，但放熱量較小吸附選擇性不強(qiáng)，且牢固程度不如化學(xué)吸附，容易發(fā)生解吸第7頁/共45頁第八頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。化學(xué)吸附特點(diǎn)化學(xué)吸附特點(diǎn)吸附過程一般在較高溫度下進(jìn)行，放熱量較大；有選擇性；比較穩(wěn)定，化學(xué)鍵力大時不可逆。第8頁/共45頁第九頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。吸附平衡：污水與吸附劑接觸后，一方吸附平衡：污水與吸附劑接觸后，一方面吸附質(zhì)被吸附劑吸附，這是吸附過程；面吸附質(zhì)被吸附劑吸附，這是吸附過程；另一方面一部分已被吸附的吸

4、附質(zhì)因熱另一方面一部分已被吸附的吸附質(zhì)因熱運(yùn)動而脫離吸附劑表面，又回到液相中，運(yùn)動而脫離吸附劑表面，又回到液相中，這是解吸過程。這是解吸過程。當(dāng)吸附速度和解吸速度當(dāng)吸附速度和解吸速度相等時，即達(dá)到吸附平衡。相等時，即達(dá)到吸附平衡。第9頁/共45頁第十頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第10頁/共45頁第十一頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第11頁/共45頁第十二頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。例：用活性炭吸附水中色素的試驗(yàn)方程式為：q=3.9c0.5。今有100L溶液，起初色素濃度為0.05g/L，欲將色素除去90%，要加多少活性炭（g）。第12頁/共45頁第十三頁，編輯于星期五：十

5、五點(diǎn) 三十一分。練習(xí)：某化工廠每小時排出含COD30mg/L的污水50m3,采用活性炭吸附處理，將COD降至3mg/L。吸附等溫式為q=0.058c0.5，求每小時所加的活性炭的量（g）。第13頁/共45頁第十四頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。吸附的影響因素1、吸附劑種類、比表面積、孔結(jié)構(gòu)、顆粒大小、表面化學(xué)性質(zhì)等2、吸附質(zhì)溶解度、結(jié)構(gòu)3、操作條件溫度、PH值、接觸時間4、生物協(xié)同作用第14頁/共45頁第十五頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。吸附劑滿足的要求吸附能力強(qiáng)吸附選擇性好吸附平衡濃度低容易再生與再利用化學(xué)穩(wěn)定性好機(jī)械強(qiáng)度好來源廣及價格低廉第15頁/共45頁第十六頁，編輯于星期五：

6、十五點(diǎn) 三十一分。常用吸附劑：活性炭、磺化煤、沸石、焦炭、硅藻土、木炭、木屑、活性白土、腐殖酸、大孔徑吸附樹脂。第16頁/共45頁第十七頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第17頁/共45頁第十八頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。0.1m210-3 0.1m210-3m大孔過渡孔微孔第18頁/共45頁第十九頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。 高溫炭化高溫炭化 活化活化,800900木材、煤、果殼木材、煤、果殼 炭渣炭渣 活性炭活性炭 隔絕空氣，隔絕空氣，600 活化劑：活化劑：ZnCl2 第19頁/共45頁第二十頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第20頁/共45頁第二十一頁，編輯于星期五

7、：十五點(diǎn) 三十一分。硅膠（硅膠（SiO2nH2O）1.1. 硅膠的表面保留著羥基，是硅膠的吸附活性中心硅膠的表面保留著羥基，是硅膠的吸附活性中心2.2. 在在200200以上羥基會脫去，失去活性以上羥基會脫去，失去活性應(yīng)用應(yīng)用吸附大極性有機(jī)物 | | O O | | SiOSiOH | | O O | |第21頁/共45頁第二十二頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。分子篩分子篩結(jié)晶鋁硅酸金屬鹽的水合物，其化學(xué)通式為：結(jié)晶鋁硅酸金屬鹽的水合物，其化學(xué)通式為：M Mx/mx/m(AlO(AlO2 2)x)x(SiO(SiO2 2)y)yzHzH2 2O O。分子篩是一種具有網(wǎng)狀晶體結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽

8、，具有均勻的晶穴，孔徑分布非常均一，具有選擇篩分分子作用 第22頁/共45頁第二十三頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。（a a）A A 型型 （b b）X X 型型兩種常用沸石分子篩的結(jié)構(gòu)兩種常用沸石分子篩的結(jié)構(gòu)第23頁/共45頁第二十四頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。不含交換基團(tuán)的不含交換基團(tuán)的, , 具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。（1 1） 選擇性好選擇性好（2 2） 解吸容易解吸容易（3 3） 機(jī)械強(qiáng)度好機(jī)械強(qiáng)度好（4 4） 流體阻力小流體阻力小（5 5） 反復(fù)使反復(fù)使 用用（6 6） 可適用于各種產(chǎn)品可適用于各種產(chǎn)品優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)第24頁/共45頁第二十五頁，

9、編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。1. 非極性非極性大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂2. 中等極性中等極性大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂3. 極性極性大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂分類第25頁/共45頁第二十六頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。非極性非極性大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯交聯(lián)、聚合交聯(lián)、聚合第26頁/共45頁第二十七頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。甲基丙烯酸酯甲基丙烯酸酯單體第27頁/共45頁第二十八頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。酰胺基團(tuán)硫氧基團(tuán)N-O基團(tuán)(硫氧基、酰胺、N-O基、磺酸基)第28頁/共45頁第二十九頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第29頁/共45

10、頁第三十頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第30頁/共45頁第三十一頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第31頁/共45頁第三十二頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。吸附劑的再生吸附劑的再生概念：在吸附劑本身結(jié)構(gòu)不發(fā)生或很少發(fā)生變化的情況下，用某種方法把吸附質(zhì)從吸附劑孔隙中除去，恢復(fù)吸附能力的過程。方法：加熱再生法、化學(xué)氧化法、溶劑再生法、生物法第32頁/共45頁第三十三頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。加熱再生法：目前最常用最有效的再生方加熱再生法：目前最常用最有效的再生方法。法。原理：在高溫下，吸附質(zhì)分子易于從吸原理：在高溫下，吸附質(zhì)分子易于從吸附劑活性中心點(diǎn)脫離；同時，吸附的有附劑活

11、性中心點(diǎn)脫離；同時，吸附的有機(jī)物在高溫下能氧化分解，或以氣態(tài)分機(jī)物在高溫下能氧化分解，或以氣態(tài)分子，或斷裂成斷鏈，降低了吸附劑對它子，或斷裂成斷鏈，降低了吸附劑對它的吸附能力。的吸附能力。步驟：脫水、干燥、炭化、活化、冷卻步驟：脫水、干燥、炭化、活化、冷卻第33頁/共45頁第三十四頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。干燥、炭化、活化干燥、炭化、活化在一個直接燃燒立在一個直接燃燒立式多段再生爐中進(jìn)式多段再生爐中進(jìn)行。行。第第1、2段用于干段用于干燥；燥；第第3、4段用于炭段用于炭化；化；第第5、6段為活化段為活化第34頁/共45頁第三十五頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第35頁/共45頁第三

12、十六頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第36頁/共45頁第三十七頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第37頁/共45頁第三十八頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第38頁/共45頁第三十九頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第39頁/共45頁第四十頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第40頁/共45頁第四十一頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第41頁/共45頁第四十二頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第42頁/共45頁第四十三頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。第43頁/共45頁第四十四頁，編輯于星期五：十五點(diǎn) 三十一分。作業(yè)：作業(yè)：一、計算題：略一、計算題：略二、名詞解釋：吸附、吸附容量二、名詞解釋：吸附、吸附容量三、填空題三、填空題1、吸附有、吸附有 、 、 三種類型，三種類型，