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文檔簡介

1、.:.;花生殼對含鉻廢水的吸附研討姓 名 繆 亞 麗 指點教師 王 老 師 摘 要采用花生殼、改性花生殼、花生殼活性炭對含鉻廢水進展了吸附研討,調查了花生殼投加量、吸附時間、pH值、吸附溫度等對吸附效果的影響?;ㄉ鷼じ男允遣捎眉兹?硫酸改性,花生殼活性炭制備是采用氯化鋅活化制得花生殼活性炭。采用的測定方法是二苯碳酰分光光度法。實驗結果闡明:采用未改性花生殼,在最正確吸附條件下,花生殼對Cr +去除率到達.%。采用甲醛/硫酸改性花生殼,在最正確吸附條件下,改性花生殼對Cr +的去除率到達.%。采用氯化鋅作為活化劑,在最正確活化條件下制得的花生殼活性炭,在最正確吸附條件下,花生殼活性炭對Cr +的

2、去除率到達.%。綜上所述,改性花生殼、花生殼活性炭可作為處置含鉻廢水的高效吸附資料。關鍵詞:花生殼;改性;花生殼活性炭;吸附;Cr +AbstractUsed the peanut shell, the modified peanut shell, the peanut shell activated charcoal has conducted the adsorption research to the chromic waste water, inspected the peanut shell to throw the increment, the adsorption time, t

3、he pH value, the adsorption temperature and so on to adsorbs the effect the influence. The peanut shell modification is uses the formaldehyde/sulfuric acid modified peanut shell, when the peanut shell activated charcoal preparation uses the zinc chloride activation system to result in the peanut she

4、ll activated charcoal. Uses the determination method is the benzoic carbonyl spectrophotometric method. The experimental result indicated that,() does not use the modified peanut shell, under the best adsorption condition, the peanut shell achieves .% to the Cr+ elimination rate.() uses the formalde

5、hyde/sulfuric acid to the peanut shell modified condition under, the modified peanut shell achieves .% under the best adsorption condition to the Cr+ elimination rate.() uses the zinc chloride to take the activator, the system results in the peanut shell under the best activation condition, when bes

6、t adsorption condition, the peanut shell activated charcoal achieves .% to the Cr+ elimination rate. In summary, the shell, the modified peanut shell, the peanut shell activated charcoal may take the processing chromic waste water the highly effective adsorption material. Keywords: Peanut shell; Mod

7、ification; Peanut shell activated charcoal; Adsorption; Cr+目 錄 TOC o - h z u HYPERLINK l _Toc 第一章 前言 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 研討的背景及意義 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .研討現(xiàn)狀與分析 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 研討目的和內容 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 研討目的 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .

8、研討內容 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 研討的技術道路 HYPERLINK l _Toc 第二章 花生殼吸附六價鉻的實驗方法與資料 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .實驗資料 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 實驗試劑 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .實驗儀器 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .實驗試劑的配制 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 實驗方法 PAGEREF _Toc h HYPER

9、LINK l _Toc .花生殼預處置 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .花生殼改性方法 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .花生殼活化方法 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 六價鉻的測定方法 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 規(guī)范曲線的繪制 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 第三章 花生殼對Cr+最正確吸附條件的討論 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 概述 PAGEREF _Toc h HYPERLI

10、NK l _Toc .花生殼目數(shù)對花生殼吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .投加量對花生殼吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 吸附時間對花生殼吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .溶液pH對花生殼吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .吸附溫度對花生殼吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .花生殼吸附等溫模型 PAGEREF _Toc h HYP

11、ERLINK l _Toc . 本章小結 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 第四章 改性花生殼對六價鉻離子的吸附研討 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 概述 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .不同改性方法對花生殼吸附Cr +性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 投加量對改性花生殼吸附Cr +性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 溶液pH對改性花生殼吸附Cr +性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLIN

12、K l _Toc . 吸附溫度對改性花生殼吸附Cr +性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 吸附時間對改性花生殼吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .改性花生殼吸附等溫模型 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 本章小結 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 第五章 花生殼活性炭對六價鉻離子的吸附研討 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .概述 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 花生殼活

13、性炭最正確制備工藝討論 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 最正確ZnCl濃度 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 最正確活化溫度 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 最正確料液比 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 最正確活化時間 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 花生殼活性炭對六價鉻最正確吸附條件的討論 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .投加量對花生殼活性炭吸附Cr +性能的影響 PAGEREF _

14、Toc h HYPERLINK l _Toc . 溶液pH對花生殼活性炭吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 吸附時間對花生殼活性炭吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 吸附溫度對花生殼活性炭吸附Cr+性能的影響 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 吸附等溫模型 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 本章小結 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 第六章 結論與建議 PAGEREF _Toc h HYPE

15、RLINK l _Toc 參考文獻 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 致 謝 PAGEREF _Toc h 第一章 前言. 研討的背景與意義吸附法是利用吸附劑的獨特構造去除重金屬離子的一種具有潛力的污水凈化措施。常用的高效吸附劑是活性炭,但因制備本錢高、再生困難,使其運用遭到限制。近年來,生物質資料如花生殼作為吸附劑用于污水凈化逐漸成為一個研討熱點,雖然生物質資料來源豐富、取材方便、價錢低廉、用后不用再生、可直接處置,大大降低了重金屬廢水的處置費用,因此具有很好的運用前景-。目前報道的去除重金屬的吸附劑除了樹脂和改性的活性炭外,還有各種礦物、黏土以及廉價的生物吸附

16、資料。雖然這些資料廉價如花生殼,但普遍存在吸附量不高,很難得到實踐運用,因此開發(fā)廉價且高效的重金屬吸附劑是最為關鍵的中心問題。由于花生殼粉末的主要成分中的酚羥基、氨基等對水溶液中金屬離子具有較好的交換、結合才干,利用花生殼作為吸附劑去除廢水中的重金屬離子具有很好的吸附效率。以花生殼為根底原料進展改性、活化可制備出新型吸附劑,具有較高且穩(wěn)定的吸附才干。鉻處于周期表中的第vi副族,在自然界中,主要以Cr+和Cr+存在。含鉻廢水中的鉻主要以Cr+化合物存在,與Cr+相比,Cr+具有致癌致突變才干,在低濃度下也具有相當高的毒性,而且容易遷移,具有很強的氧化才干,其毒性是Cr+的倍,對環(huán)境具有很大的危害

17、,因此降低水體中鉻的含量就顯得尤為重要。然而重金屬不能被生物降解,往往經過食物鏈在生物體內累積,對生態(tài)環(huán)境危害極大,是環(huán)境質量的重要目的。據(jù)估計,全球每年釋放到環(huán)境中的有毒重金屬達數(shù)百萬噸,呵斥水體中重金屬污染,不斷是世界普遍存在的環(huán)境污染問題。在我國,Cr+廣泛運用于電鍍、制革、采礦、化工、印染等工業(yè),重金屬經常污染地表水和地下水,特別是人為排放和環(huán)境事故中高濃度重金屬會嚴重污染河流和湖泊,危害生態(tài)系統(tǒng),甚至呵斥人類飲用水的危害。因此含鉻廢水的有效處置己成為全世界環(huán)境科技任務者共同關注的問題?;ㄉ鷼ぷ鳛橐环N農業(yè)廢棄物,我國資源豐富,但開發(fā)運用相對缺乏,除少量用作飼料外,大量被燒掉或扔掉,呵斥

18、環(huán)境污染和資源浪費。將花生殼改性和制備成活性炭用于廢水處置,可到達以廢治廢,實現(xiàn)經濟效益、社會效益及環(huán)境效益的一致。本文以花生殼為根底,研討了未改性花生殼、改性花生殼以及花生殼活性炭對水中Cr+的吸附作用,探求花生殼用于廢水處置,為花生殼在含Cr+廢水凈化處置中的運用提供實際根據(jù)。.研討現(xiàn)狀與分析目前采用花生殼作為吸附劑處置Cr+的研討已有報導。周艷等將一定量過.mm篩的花生殼,放入的烘箱中枯燥,制得普通花生殼吸附劑,研討了pH值、吸附時間、吸附溫度、吸附劑用量對吸附效果的影響。得出最正確反響條件為:pH值為.、在室溫條件下,向mL mgL-的Cr+溶液中參與.g吸附劑,吸附反響h,Cr+的去

19、除率達.%。劉智峰等將水洗枯燥過.mm篩的花生殼g置于大燒杯中,參與mL、molL-的磷酸溶液,攪拌h后離心去除液體部分,用去離子水洗,去除游離的磷酸,在下烘干制得吸附劑。經過分析溶液pH值、溶液中Cr+的初始濃度等要素對吸附效率的影響,得出pH值對吸附效率的影響最大,最正確吸附條件為:溶液pH值.O,Cr+濃度為mgL-,花生殼粉末投加量gL-,反響時間min,Cr+的去除率達.%。王恩萱將花生殼粉碎后取粒徑介于-mm的顆粒,洗凈烘干,研討花生殼活化溫度、活化時間、花生殼與氯化鋅的料液比、氯化鋅質量濃度對花生殼制備的影響,從而制得花生殼活性炭,并研討了pH值、吸附時間、吸附溫度、吸附劑用量對

20、吸附效果的影響。最終得出最正確吸附條件為:活化溫度為,活化時間為h,花生殼與氯化鋅溶液的料液比為:,氯化鋅溶液質量濃度為%,制得的活性炭。經過正交實驗得出了花生殼活性炭處置六價鉻的最正確工藝條件是:吸附溫度,吸附時間min,振蕩速率r/min,活性炭用量g/L,溶液濃度顆粒內分散;顆粒外分散顆粒內分散;顆粒外分散顆粒內分散。對于前兩種情況,吸附速率分別由顆粒外分散或顆粒內分散控制。通常情況下,顆粒內分散控制整個吸附過程的條件是:混合效果良好、吸附質濃度高、顆粒粒徑大、吸附質和吸附劑之間的親和力差;反之,吸附過程那么由顆粒外分散控制。.花生殼目數(shù)對花生殼吸附Cr+性能的影響取-目,-目,-目,目

21、以下花生殼各.g于mL錐形瓶中,分別參與pH為.的mL、mg/L的六價鉻溶液,溫度為時,恒溫振蕩min,測定吸光度,計算去除率。表- 花生殼目數(shù)對花生殼吸附Cr+性能的影響粒徑目-目-目-目目以下去除率.%.%.%.%調查花生殼目數(shù)對吸附效果的影響,由表-可以看出,花生殼的吸附才干隨著花生殼目數(shù)的升高,去除率不斷上升,直至目以下,去除率最高到達.%,可見目數(shù)對吸附率有很大的影響。由于花生殼對Cr+的吸附以物理吸附為主,控制不同目數(shù)花生殼,從而控制其資料的比外表積,結果闡明花生殼比外表積越大,吸附能亦越大,粒徑目以下的吸附效果較好,但由于粒徑較小,較難與溶液分別,故本實驗選擇-目花生殼作為吸附劑

22、。.投加量對花生殼吸附Cr+性能的影響分別取-目花生殼.g、.g、.g、.g、.g、.g于mL錐形瓶中,參與pH為.的mL、mg/L的六價鉻溶液,溫度為時,恒溫振蕩min,測定吸光度,計算去除率。圖-投加量對花生殼吸附Cr+性能的影響調查花生殼用量對吸附的影響,由圖-可知,隨著花生殼用量的添加Cr+去除率逐漸增大,直至用量為.g時,去除率最高到達.%。由于增大花生殼用量,比外表積增大,孔道增多,使得可接受Cr+的活性點位增多。當花生殼用量到達.g后,隨著花生殼用量的添加去除率堅持不變,甚至因花生殼與溶液難以分別導致去除率下降。故本實驗選擇花生殼的投加量為.g。. 吸附時間對花生殼吸附Cr+性能

23、的影響取-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與pH為.的mLmg/L的六價鉻溶液,溫度為時,恒溫振蕩min、min、min、min、min、min、min,測定其吸光度,計算去除率。圖-吸附時間對花生殼吸附Cr+性能的影響調查吸附時間對去除率的影響,由圖-所知,花生殼對的Cr+去除率隨吸附時間延伸而呈遞增趨勢。主要緣由是吸附初始階段花生殼外表有大量的活性點位,能迅速聚集溶解于水中的Cr+,并且較高的濃度差呵斥的傳質推進力;隨著吸附反響的不斷進展,花生殼外表堆積了大量Cr+,提供的活性位點減少,妨礙了Cr+運動,同時溶液中Cr+濃度在迅速下降使Cr+在兩相中的濃度差驅動減弱,吸附效率下降低,去除率變

24、緩。在時間為min時,Cr+去除率到達最高為.%,而隨后去除率隨時間的延伸根本堅持穩(wěn)定。故本實驗選擇吸附時間為min。.溶液pH對花生殼吸附Cr+性能的影響溶液pH會影響Cr+水溶液中的形狀,并對吸附劑上的化學官能團活性產生影響-。分別取-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與mL mg/L的六價鉻溶液,在溫度為,恒溫振蕩min,調理溶液pH分別為.、.、.、.、.、.,測定其吸光度,計算去除率。圖- 溶液pH對花生殼吸附Cr+性能的影響調查溶液pH對花生殼吸附Cr+的影響,由圖-可知,隨著pH的下降,去除率逐漸下降,以上數(shù)聽闡明,酸性環(huán)境有利于吸附劑對Cr+的吸附,溶液pH的升高不利于吸附反響的進

25、展。當pH=.時,去除率到達最高.%。故本實驗選擇溶液pH為.。.吸附溫度對花生殼吸附Cr+性能的影響分別取-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與mL mg/L的六價鉻溶液,在pH為.,恒溫振蕩min,溫度分別為、時,測定其吸光度,計算去除率。調查吸附溫度對花生殼吸附Cr+的影響,由圖-可以看出,當溫度為時,去除率到達.%。隨著溫度升高,去除率先上升后下降,溫度到達后,去除率效率下降。故本實驗選擇吸附溫度為。圖- 吸附溫度對花生殼吸附Cr+性能的影響.花生殼吸附等溫模型取-目花生殼.g于mL錐形瓶中,分別參與mL溶液濃度分別為 mg/L、 mg/L、 mg/L、 mg/L、 mg/L的六價鉻溶液,

26、溫度為,pH為.,恒溫振蕩min,測定其吸光度,計算最大吸附量。Langmuir模型是最常用的吸附等溫線方程,基于以下假設條件:吸附質只能在固體外表上呈單分子層吸附;固體外表的吸附作用是均勻的;被吸附分子之間無相互作用。Cr+在花生殼吸附量上的公式: q=C-CeV/m (式-)q為平衡吸附量,/g;C為Cr+的初始濃度濃度,g/L;Ce為Cr+平衡時的濃度,g/L;V為Cr+溶液的體積,L;m為花生殼質量,g。Langmuir模型其線性表達式為: Ce/qe=Ce/qm+/bqm (式-)式中:qe平衡時的吸附量,mg/g;qm飽和吸附量,mg/g;Ce一吸附平衡時Cr+的濃度,mg/L;

27、b一吸附速率常數(shù),L/mg。由圖-可知,Langmuir等溫吸附模型線性相關性符合較好,相關系數(shù)大為.,可以很好的描畫Cr+在花生殼上的吸附行為;從Langmuir吸附等溫式的參數(shù)中可以判別出吸附過程中存在最大飽和吸附量,其值為.mg/g。表- 未改性花生殼 Langmuir相關參數(shù)溫度模型擬合方程相關系數(shù)Langmuiry=.x+.R=.qm =.b=.圖-花生殼吸附等溫模型. 本章小結根據(jù)花生殼目數(shù)、花生殼用量、溶液pH、吸附時間、吸附溫度要素的條件下,運用單一變量,確定吸附最正確條件。運用花生殼對六價鉻吸附,在花生殼用量為.g、溶液pH為.、振蕩時間為min、吸附溫度為,花生殼目數(shù)為-目

28、、溶液濃度為mg/L條件下吸附率可達.%。第四章 改性花生殼對六價鉻離子的吸附研討. 概述改性花生殼主要是指對其外表構造特性和外表化學性質進展改性,以適宜吸附不同的污染物。外表物理構造改性是指經過物理或化學的方法增大吸附資料比外表積,控制孔徑大小及其分布,從而提高其物理吸附性能。外表化學性質改性主要是經過氧化復原反響提高吸附資料外表含氧酸性、堿性基團的相對含量以及負載金屬改性,提供特定吸附活性點,調理其極性、親水性以及與金屬或金屬氧化物的結合性,從而改動對極性、弱極性或非極性物質的吸附才干。目前,國內外的改性的方法有酯化改性、甲醛/硫酸改性、磷酸改性、硝酸改性、鹽酸改性等,酯化改性方法去除率最

29、高可達.%,甲醛/硫酸改性方法去除率最高可達.%,磷酸改性方法去除率最高到達.%,硝酸改性方法去除率最高可達.%,鹽酸改性方法去除率最高可達.%,結合以上描畫及實驗室條件,該實驗采用甲醛/硫酸改性、硝酸改性、磷酸改性?;ㄉ鷼さ乃嵝约兹└男詫χ亟饘匐x子的吸附有較大影響。改性過程使花生殼中一些含有羥基、羧基、芳香環(huán)、CO和COC鍵的混合物被脫除。改性后花生殼的等電點略有升高,而和羧基有關的外表負電荷量那么明顯降低。改性使羧基減少的同時也暴露了新的Cr +的吸附位點。改性還有利于添加重金屬離子在花生殼內孔中的傳質速率,從而使吸附到達平衡的時間略有減少。.不同改性方法對花生殼吸附Cr +性能的影響采用

30、HPO、甲醛/硫酸=:、HNO三種改性方法, 分別取三種方法改性的-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與mL、 mg/L的六價鉻溶液,在溫度為,pH為.,恒溫振蕩min,測定吸光度,計算去除率。調查三種改性方法對去除率的影響,可以看出三種改性方法的去除率分別為.%、.%、.%,甲醛/硫酸的去除率最高,到達.%,故本實驗選擇甲醛/硫酸改性。表- 不同改性方法對花生殼吸附Cr +性能的影響方法HPO甲醛/硫酸HNO去除率.%.%.%. 投加量對改性花生殼吸附Cr +性能的影響取改性的-目花生殼.g、.g、.g、.g、.g于mL錐形瓶中,分別參與pH為.的mL、 mg/L的六價鉻溶液,在溫度為,恒溫振蕩

31、min,測定吸光度,計算去除率。 圖-投加量對改性花生殼吸附Cr +性能的影響調查改性花生殼用量對去除率的影響,由圖-可以看出,隨著花生殼用量的添加,Cr+去除率逐漸增大,當用量到達.g時,去除率不再升高,反響趨于平衡,去除率最高到達.%。這是由于增大花生殼用量,比外表積增大,孔道增多,使得可接受Cr+的活性點位和活化官能團增多。故本實驗最正確改性花生殼用量為.g。. 溶液pH對改性花生殼吸附Cr +性能的影響取改性的-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與mLmg/L的六價鉻溶液,在溫度為,調理溶液pH分別為.、.、.、.、.,恒溫振蕩min,測定其吸光度,計算去除率。圖-溶液pH對改性花生殼吸附

32、Cr +性能的影響調查溶液pH對花生殼吸附Cr+的影響,由圖-可以看出,隨著pH的添加,去除率不斷下降。當pH=.時,去除率到達最高.%。以上數(shù)聽闡明,酸性環(huán)境有利于吸附劑對Cr+的吸附。一方面,pH值低時,溶液中的Cr +主要以HCrO-、CrO-方式存在,同時質子H+較多,花生殼外表功能基團氨基、羧基接受質子H+,構成正電性的NH+、OH+吸附中心,經過靜電作用,鉻陰離子可被正電吸附中心所吸附;隨著溶液pH值的增大,雖然Cr+依然以HCrO-, CrO-方式存在,導致對鉻陰離子吸附量的減小,可見,花生殼外表帶正電荷的功能基團和鉻陰離子間的靜電作用在吸附過程中,起著重要的作用。另一方面,溶液

33、pH值得增大會使Cr +在溶液中的形狀分布發(fā)生變化,導致CrO-的數(shù)目增多,HCrO-的數(shù)目減小,從而使得CrO-成為占優(yōu)勢的鉻陰離子。這兩方面的緣由最終導致了Cr +吸附率的減小。總之,pH值對溶液中Cr +的形狀分布和花生殼外表功能基團對所帶電荷有明顯的影響。. 吸附溫度對改性花生殼吸附Cr +性能的影響取改性的-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與mL質量濃度為mg/L的六價鉻溶液,pH為.,溫度分別為、,恒溫振蕩min,測定其吸光度,計算去除率。圖-吸附溫度對改性花生殼吸附Cr +性能的影響調查溫度對改性花生殼吸附Cr+的影響,溫度在改性花生殼吸附Cr +的過程中起著重要的作用,溫度升高,

34、分子的運動速度加快。改性花生殼中含有大量的黃原酸酯,內部存在大量的Na+,吸附Cr +就是Na+與Cr +的位置的交換過程,當溫度升高時,加快了Na+的游離,可提高對Cr +的吸附效率。由圖-可以看出,隨著溫度的升高,去除率先上升后下降,當溫度為時,去除率到達.%。故本實驗選擇溫度為。 . 吸附時間對改性花生殼吸附Cr+性能的影響取改性的-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與pH為.的mL、mg/L的六價鉻溶液,溫度為,恒溫振蕩min、min、min、min、min、min,測定其吸光度,計算去除率。調查吸附時間對改性花生殼吸附Cr+的影響,由圖-可以看出,花生殼對Cr+去除率隨吸附時間延伸而呈遞

35、增趨勢,隨著時間的延伸,去除率不斷上升,直至min時到達平衡,去除率達.%。主要緣由是吸附初始階段花生殼外表有大量的活性點位,能迅速聚集溶解于水中的Cr+,并且較高的濃度差呵斥的質傳推進力;隨著吸附反響的不斷進展,花生殼外表堆積了大量Cr+,提供的活性位點減少,妨礙了Cr+運動,同時溶液的Cr+濃度在迅速下降使得Cr+在兩相中的濃度差驅動減弱,吸附效率下降低,去除率變緩。圖-吸附時間對Cr +吸附性能的影響.改性花生殼吸附等溫模型取改性的-目花生殼.g于mL錐形瓶中,參與mL質量濃度分別為mg/l、 mg/L、 mg/L、 mg/L、 mg/L、 mg/L的六價鉻溶液,溫度為,pH=.,恒溫振

36、蕩min,計算最大吸附量。圖-改性花生殼吸附等溫模型曲線表- 花生殼Langmuir相關參數(shù)溫度模型擬合方程相關系數(shù)Langmuiry=.x-.R=.qm=.b=-.采用Langmuir模型對數(shù)據(jù)進展擬合,結果見圖-。結果闡明:()Langmuir模型可以很好的描畫Cr+在花生殼上的吸附行為,相關系數(shù)為.。()從Langmuir吸附等溫式的參數(shù)中可以判別出吸附過程中存在最大飽和吸附量,其值為.mg/g。. 本章小結采用甲醛/硫酸對花生殼進展改性,改性后花生殼對Cr+的吸附效果大大提高,闡明甲醛/硫酸改性處置可改善外表性質,引入更多的功能基團,從而添加與Cr+作用的吸附點位。調查改性花生殼用量、

37、溶液pH、吸附時間、吸附溫度四個要素對吸附的影響,利用單一變量法,根據(jù)去除率確定最正確條件,結果闡明,改性花生殼用量為.g、溶液pH為.、振蕩時間為min、吸附溫度為、溶液濃度為mg/L時,去除率最高到達.%。吸附等溫線結果闡明,更符合Langmuir吸附曲線。與花生殼吸附六價鉻相比,改性花生殼對六價鉻去除率到達.%,去除率提高了.%,由于改性后花生殼的等電點略有升高,改性使羧基減少的同時也暴露了新的Cr +的吸附位點,從而使去除率上升。第五章 花生殼活性炭對六價鉻離子的吸附研討.概述活性炭具有興隆的孔隙構造和宏大的比外表積-m/g,吸附性能良好,對氣體、溶液中的有機或無機物質以及膠體顆粒等有

38、很強的吸附才干,具有足夠的化學穩(wěn)定性、機械強度,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于水和有機溶劑,運用失效后容易再生等良好性能。本文采用化學活化法,以氯化鋅為活化劑,用花生殼制備高性能的活性炭,為鄉(xiāng)村廢棄物開發(fā)利用開辟新途徑?;ㄉ鷼せ罨椒ㄖ饕譃槲锢砘罨ê突瘜W活化法。由于花生殼和其他木質原資料一樣,主要成分是木質素和纖維素,所以花生殼活性炭的消費工藝和其它木質活性炭一樣,主要是化學活化法,包括磷酸活化法、氯化鋅活化法、氫氧化鋅活化方法和其它化學品活化方法。目前研討比較成熟的是磷酸活化法和氯化鋅活化法。氯化鋅活化法工藝成熟簡單,運用較早,操作方便,原料利用率高,產品脫色率高等。但也存在環(huán)境污染,氯化鋅回

39、收困難,本錢高等缺陷。采用磷酸作為活化劑制備活性炭可以抑制氯化鋅活化工藝的缺陷,但也存在對安裝要求高,制出的活性炭灰分普遍較高的問題,影響該工藝的工業(yè)規(guī)模消費和運用推行。兩種活化工藝各有優(yōu)勢,國內外研討人員在利用花生殼制備活性炭的過程中均對上述工藝有所研討,獲得一定的進展。本實驗思索實驗室等各方面要素,決議采用氯化鋅活化法。. 花生殼活性炭最正確制備工藝討論. 最正確ZnCl濃度用質量濃度分別為.%、.%、.%、.%、.%、.%氯化鋅溶液,按料液比為:混合,充分攪拌混合,浸泡h后,將料液移至坩堝中,置于馬弗爐中燒制活化min,制取活性炭。花生殼活性目數(shù)為-目,pH=.,Ccr+=mg/L,參與

40、量=.g, T=,t=min時,測出吸光度,計算去除率。圖- 最正確ZnCl濃度調查不同氯化鋅濃度制得的花生殼活性炭對去除率的影響,由圖-可知,隨著氯化鋅質量濃度的升高,去除率不斷上升,直至氯化鋅質量濃度為.%時,去除率最高達.%,隨著氯化鋅質量濃度的繼續(xù)上升,去除率反而減小。故決議采用氯化鋅質量濃度為.%。. 最正確活化溫度取質量濃度為.%氯化鋅溶液,按料液比為:混合,充分攪拌混合,浸泡h后,將料液移至坩堝中,在馬弗爐中于溫度分別、燒制活化min,制取花生殼活性炭。在花生殼活性炭為-目,pH=.,Ccr+=mg/L,參與量=.g, T=,t=min時,測出吸光度,計算去除率。調查不同活化溫度

41、下制備的活性炭對去除率的影響,由圖-可知隨著花生殼活化溫度的升高,在一定條件下制取的活性炭的吸附才干先增大,再減小的趨勢,在活化溫度為時,去除率到達最高為.%。參考氯化鋅活化機理可知,氯化鋅大大改動了花生殼熱分居過程,在左右根本完成碳化階段;在之前的一長段溫度范圍內以微小減量速度又無放熱效應下構成較穩(wěn)定的縮聚炭構造;在-是活化作用的主要溫度區(qū)間;之后隨著溫度升高,在有氧氣氛中氯化鋅炭構造松弛、解體,氯化鋅逐漸氣化氧化,失去維護作用的炭物質熄滅成灰分,使得產物中活性炭含量減少,對Cr +的去除率降低,所以最正確活化溫度為。圖- 最正確活化溫度. 最正確料液比取質量濃度為.%氯化鋅溶液,按料液比分

42、別為:.、:、:.、:、:混合,充分攪拌混合,浸泡h后,將料液移至坩堝中,在馬弗爐中于燒制活化min,制取活性炭。在pH=.,Ccr+=mg/L,參與量=.g, T=,t=min時,測出吸光度,計算去除率。調查料液比的不同對去除率的影響。由圖-可知隨著料液比的增大,在此條件下制取的活性炭對六價鉻的去除率先增大,而后下降,在料液比為:時,去除率為.%。氯化鋅隨炭骨架具有維護機能,在活化過程中,氯化鋅具有催化脫羥基和脫水作用,使原料中氫和氧以水蒸氣方式放出,并抑制焦油的產生,防止堵塞氣孔,從而構成多孔性構造;此外,氯化鋅作為一種Lewis酸,可以促進芳烴縮合反響,使得一部分分子變穩(wěn)定而減少揮發(fā)組分

43、和焦油的構成,從而提高了活性炭的產率,去除率隨之升高。一定質量花生殼中含炭量和需求活化劑的量是一定的,所以當一定料液比中氯化鋅可以完全活化花生殼時,料液比繼續(xù)升高,活性炭產率不變,去除率不會升高,反而下降。圖- 最正確料液比. 最正確活化時間取質量濃度為.%氯化鋅溶液,按料液比為:混合,充分攪拌混合,浸泡h后,將料液移至坩堝中,在馬弗爐中溫度燒制活化min、min、min、min、min,制備活性炭。在花生殼活性炭為-目,pH=.,Ccr+=mg/L,參與量=.g, T=,t=min時,測出吸光度,計算去除率。圖- 最正確活化時間調查不同活化溫度對去除率的影響,由圖-可知, 隨著花生殼活化時間

44、的添加,去除率呈現(xiàn)上升趨勢,在活化時間為min時,去除率為.%,隨活化時間延伸到min,去除率到達.%,提高幅度很小,思索到實踐運用,決議采用活化時間為min。在活化初期,花生殼活性炭活化反響還沒有得到完全,到達一定時候后,活化反響根本完成,到達一定時間后,活化反響根本完成,去除率到達最高,隨時間的延伸,去除率沒有下降,緣由能夠是由于實驗所選定的活化溫度不是很高,在此溫度下炭骨架相對比較穩(wěn)定,活性炭已有的微孔、中孔和打孔變化較小,使得比外表積變化很小,其去除率不會降低。故本實驗選擇最正確活化時間為min。. 花生殼活性炭對六價鉻最正確吸附條件的討論.投加量對花生殼活性炭吸附Cr +性能的影響分

45、別取-目花生殼活性炭質量為.g、.g、.g、.g、.g于mL錐形瓶中,分別參與pH為.的mL、mg/L的六價鉻溶液,溫度為時,恒溫振蕩min,測定吸光度,計算去除率。圖-投加量對花生殼活性炭吸附Cr +性能的影響調查花生殼活性炭用量不同對去除率的影響,由以下圖-可以看出,隨著花生殼用量的添加,Cr+去除率逐漸增大。這是由于增大花生殼用量,比外表積增大,孔道增多,使得可接受Cr+的活性點位和活化官能團增多。隨著花生殼用量的升高,去除率先上升后堅持平衡形狀,當花生殼活性炭用量為.g時,去除率到達最高為.%。故本文選擇花生殼活性炭用量為.g。. 溶液pH對花生殼活性炭吸附Cr+性能的影響取-目花生殼

46、活性炭質量為.g于mL錐形瓶中,參與pH分為.、.、.、.、.的mL、mg/L的六價鉻溶液,在溫度為時,恒溫振蕩min,測定吸光度,計算去除率。圖-溶液pH對花生殼活性炭吸附Cr +性能的影響調查溶液pH對去除率的影響 ,由圖-可見,溶液pH對Cr+的吸附有較大影響,隨著溶液pH的升高,Cr+去除率明顯減小。當pH改性花生殼花生殼,外表三種花生殼都是較好的吸附劑。實驗過程中存在缺乏之處包括利用花生殼吸附六價鉻溶液在pH在.左右條件下吸附效果較好,而在實踐操作處置污水中,需調理廢水到較酸條件,思索本錢較高等緣由,所以在實踐處置廢水中較難實施;由于實驗誤差包括儀器誤差、操作誤差等,在確定某一吸附條件時,吸附去除率并有沒有之前的高,因此這需求改良減小實驗誤差。由于時間限制,本論文研討的內容僅限于此。需求研討內容還有很多,在污染控制中,利用花生殼做吸附劑不僅具有優(yōu)良的吸附性能,而且要具有良好的再生性能,可以反復運用?;?/p>

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