连续式密实移动床逆流操作下轴向解吸K+特性

以吸附K+的001′7强酸型阳离子树脂为固体介质,NaCl溶液为解吸剂,在一套密实移动床装置上,采用连续式液固逆流接触解吸方式,在不同操作条件下考察离子交换柱对K+的轴向解吸特性,并与固定床解吸操作模式进行对比. 结果表明,在移动床操作模式下,离子交换柱内单位树脂累积解吸率沿轴向由上至下逐渐升高,在离子交换柱下部1/5区域内增加较快,部分条件下全柱树脂累积解吸率可达90%以上;解吸剂初始浓度在一定范围内增加时,轴向各区域单位树脂累积解吸率增大,但当解吸剂初始浓度增大到一定值后,离子交换柱轴向不同区域会出现解吸与反吸附交替主导的现象;随离子交换柱内解吸液表观流速增大、树脂移动速度和原始吸附量降低,其轴向各区域的单位树脂累积解吸率增加. 在解吸液单程流过离子交换柱的时间内,采用连续式密实移动床的全柱累积解吸率和K+解吸总量比固定床吸附模式高.     

吸附分离果糖和葡萄糖的基础研究

对国产的四种吸附剂吸附分离果糖和葡萄糖混合物的分离度进行了测定,筛选小了一种较为理想的吸附剂——D001型离子交换树脂;并对该树脂吸附果糖和葡萄糖的有关平衡数据进行了测定,为设计模拟移动床吸附分离装置提供了必要的数据。     

密实移动床离子交换柱的颗粒输送能力

实验研究了工业上可用于从高放射性溶液中去除铯离子的φ280 mm密实移动床离子交换柱的颗粒输送能力及其影响因素. 实验结果表明,密实移动床的进液量、提升液表观操作流速和密实移动床中的交换剂高度是影响固体颗粒提升速率的因素,并从压力平衡的角度对实验现象进行了解释. 根据实验结果,对这些影响因素进行了无因次关联. 在本实验中,斜管内串液量保持恒定,串液的方向是由提升管流进离子交换柱底部,这说明细长斜管可以有效地减小串液量.     

离子交换处理电镀废水的新设备——YLZG-3、YLZX-3型移动床组床式废水净化器

上海自动化仪表一厂在多年来使用移动床离子交换处理电镀含铬废水的经验基础上,改进设计并研制成功了YLZG-3型移动床离子交换,组装式废水净化器。该装置由水泵、过滤器、流量计、交换柱、再生柱、去酸柱、脱钠柱、气泵、再生系统、树脂储存斗、离子交换树脂以及电源控制部分等组成成套设备,占地约2.6平方米。整套设备安装在框架内,主要用3毫米厚钢板弯边焊接成型,重量轻,强度高。设备分前后两部分,前部装交换柱、再生柱及主要操作阀门等。后部装过滤     

Carrousel型模拟移动床在红霉素提取中的应用

为将模拟移动床技术推广到红霉素提取中,采取了以下步骤:首先通过固定床的吸附穿透和洗脱实验,确定树脂的基本吸附和洗脱参数;其次结合移动床设备指标,确定移动床循环工艺和运行参数;最终利用30柱Carrousel型模拟移动床,使用Amberlite XAD-16大孔吸附树脂,从实际的工业红霉素发酵液中提取红霉素。在树脂体积仅为2 700 mL,循环时间405 min,进料流速125 mL/min,进料液效价大约2 700 U/mL时,可连续提取得到效价高于45 000 U/mL的红霉素产品,同时产品收率在98%以上。该系统操作方便,运行成本低,环保压力轻,经计算其工业规模设备可替代红霉素提取工艺中的传统固定床系统。     

模拟移动床离子交换树脂矿浆吸附过程的传质模型

首次将模拟移动床用于离子交换树脂矿浆过程,使吸附、淋洗、再生等步骤在同一设备中进行,简化了工艺流程和操作.应用总传质系数的概念,推导出吸附段各级搅拌吸附槽中浆相的离子浓度分布曲线,单级和4级连续吸附的实验结果与计算结果吻合得很好.经过分析计算,得到了不同操作条件下的总传质系数.进料流量和离子浓度对单级和4级连续吸附操作的浓度分布曲线均有不同程度的影响.     

复床离子交换树脂的电再生技术

在简述混床离子交换树脂电再生技术的基础上,着重讨论复床离子交换树脂的电再生技术的特点、原理和试验研究结果及电再生器的结构。作者所发明的复床树脂电再生器,可同时实现复床中失效阳床和阴床树脂分别再生,再生效果很好;运行不消耗酸碱化学药剂,无废物排放,不污染水体和环境;只消耗少量电能和纯水,经济效益极好;操作简单,使用方便。     

离子交换设备的设计与实践

目前国内小型离子交换废水处理设备,以固定床与移动床为多,“短床”型的固定床与“短床”型的移动床亦相继尝试应用。以人工操作较简单,出水水质稳定上来比较,固定床设备较优;从树脂的用量、利用效率、线速度、基建投资数来比较,移动床优于固定床设备;“短床”型则是理想化的经济性能更优越的设备。     

固定床不同床深下的米格列醇离子交换性研究

为考察米格列醇在固定床树脂不同堆积高度下的离子交换吸附行为,采用称量不同量的D001树脂装入离子交换柱中,通过固定床堆积高度的改变,在上样液流速和浓度固定前提下研究米格列醇溶液与树脂间的离子交换规律性,并结合床深服务时间(BDST)模型对此条件下固定床透过曲线进行分析评价。结果表明:固定床堆积高度的增加,提高了树脂与米格列醇溶液间的接触时间和树脂总的可交换离子数,有利于离子交换过程的进行,树脂的吸附质量和吸附率都得到了相应提高,堆积高度的增加使饱和点时间变长,吸附效率变小;对固定床透过曲线进行BDST模型拟合分析,结果表明:该模型与实验值间具有很高的相关系数,计算的相关参数间差异很小,对于该离子交换体系,表明BDST模型能很好地应用于该体系的离子交换吸附过程。     

D296树脂分离锆、铪洗脱的效果

介绍了在离子交换固定床上用D296强碱性阴离子交换树脂分离锆、铪的洗脱实验研究。吸附与洗脱实验的温度均控制在2~5℃,洗脱实验在饱和吸附的离子交换柱、过漏的离子交换柱、未过漏的离子交换柱中进行。研究结果表明:离子交换柱吸附状态以及洗脱剂酸度对分离效果有显著的影响。当离子交换柱存在交换区时,用任何酸度的硫酸作为洗脱剂,铪均被先洗脱出来,但高酸度的洗脱剂对分离锆、铪更有利;当离子交换柱为饱和状态时,低酸度和高酸度的洗脱剂洗脱,锆、铪不能得到分离。实验证明了单一的固定床分离锆、铪的效率低,要成功实现锆、铪的分离,需采用连续分离的离子交换移动床。     

木屑生物炭的制备及其对Pb2+的吸附特性研究

以松木（SM）和楠木（NM）木屑为原料,分别在300、450、600℃下制备了6种木屑生物炭,通过扫描电镜、孔径与比表面积分析仪、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪对生物炭的理化性质进行了表征,并探讨了金属离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺）和pH值对生物炭吸附Pb²⁺的影响,同时研究了其吸附动力学。研究结果表明：在相同制备条件下,随着热解温度升高,生物炭的比表面积和孔容积增大,其最可几孔径呈下降趋势,楠木生物炭的比表面积（23.2~311.4 m²/g）均大于松木生物炭（17.6~210.6 m²/g）;FT-IR分析表明,热解温度的升高使生物炭芳香化程度增强,有助于生物炭与Pb²⁺形成稳定的结构。楠木生物炭对Pb²⁺吸附量（46.92~77.12 mg/g）高于松木生物炭（34.90~62.79 mg/g）;溶液中的Na⁺和K⁺不利于生物炭对Pb²⁺的吸附,Ca²⁺有利于Pb²⁺的去除。生物炭对Pb²⁺的吸附均符合准二级动力学方程,颗粒内扩散模型分析表明吸附受多种因素共同影响。     

Spray-drying assisted layer-structured H2TiO3 ion sieve synthesis and lithium adsorption performance

A spray-drying assisted solid-state method to prepare spherical layer-structured H₂TiO₃ ion sieve (LSTIS) particles is reported herein. The effects of synthesis parameters (calcination temperature, calcination time, and the lithium-titanium molar ratio) on adsorption–desorption performance (the delithiation ratio, titanium dissolution loss, and the adsorption capacity) were investigated. The as-prepared LSTIS exhibited an equilibrium adsorption capacity of 30.08 mg·g^-1 (average of 25.85 mg·g^-1 over 5 cycles) and ultra-low titanium dissolution loss of less than 0.12% (average of 0.086% over 5 cycles). The LSTIS showed excellent selectivity toward Li⁺ in Na⁺, K⁺, Mg²⁺, and Ca²⁺ coexisting saline solutions where its adsorption capacity reached 27.45 mg·g^-1 and the separation factors of Li⁺ over the coexisting cations exceeded 100. The data suggests that the LSTIS is promising to competitively enrich Li⁺ from saline solutions.     

Preparation of carbon-based adsorbents from sewage sludge pyrolysis to remove metals from water

The objective of this study was to evaluate the use of cheap carbon-based adsorbents from sewage sludge pyrolysis to remove Na⁺, K⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺ from saline water. Four model solutions of NaCl, KCl, CaCl₂ and MgCl₂ that simulated seawater composition were used. The model solutions were 456.54 mmol_c L⁻¹ NaCl, 9.72 mmol_c L⁻¹ KCl, 19.96 mmol_c L⁻¹ CaCl₂ and 111.09 mmol_c L⁻¹ MgCl₂. Two carbon adsorbents, one with chemical activation, were prepared by a new method and evaluated for ion adsorption. The results indicated that carbon adsorbent without chemical activation was the most effective in removing ions from different solutions and the removal of metals followed the sequence: Na⁺ (76.78−69.66) >K⁺ (66.0−57.80) >Mg²⁺ (44.84−42.85) >Ca²⁺ (35.12−12.38). Results showed that it is to possible prepare carbon-based adsorbents from sewage sludge following inexpensive and environmentally acceptable methods.     

PAN-H1.6Mn1.6O4锂离子筛膜的制备及在卤水中吸附性能

采用亲水的PAN为成膜材料,制备了掺杂H_1.6Mn_1.6O₄的PAN-H_1.6Mn_1.6O₄锂离子筛膜。通过SEM、Li⁺静态吸附实验、（NH₄）₂S₂O₈对锂的洗脱实验和卤水中吸附实验,研究了锂离子筛的添加量对PAN-H_1.6Mn_1.6O₄锂离子筛膜结构、Li⁺吸附-洗脱性能的影响。结果表明,PAN浓度为10%（质量）,H_1.6Mn_1.6O₄的添加量为50%（质量）时,PAN-H_1.6Mn_1.6O₄离子筛膜的吸附量为17.45 mg·g^-1,达到粉末状吸附量的88.0%。以（NH₄）₂S₂O₈为洗脱剂,当浓度为0.3 mol·L^-1、液固比为600:1、时间为12 h时,锂洗脱量为17.23 mg·g^-1,锰溶损率仅为1.14%。在含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的罗布泊老卤卤水中,锂离子筛膜对Li⁺有很高的选择性。在卤水中进行10次吸附与解吸循环,吸附量从11.64 mg·g^-1下降到10.94 mg·g^-1,吸附容量仅损失6.0%。总体结果表明亲水性载体对H_1.6Mn_1.6O₄吸附容量影响较小,温和的洗脱剂对锂离子筛膜的化学稳定性有利。     

聚酰胺接枝纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以葡萄秸秆为原料提取纤维素,以环氧树脂为交联剂,将聚酰胺交联到纤维素上制得聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂。测定聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂对Co2+和Fe2+的吸附性能,并研究环氧树脂用量、反应温度和吸附平衡时间对吸附性能的影响。结果表明,当反应温度25℃、吸附平衡时间60 min和m(聚酰胺)∶m(葡萄纤维素)∶m(环氧树脂)=2∶1∶1.5时,制备的聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂的吸附性能最好。聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂对Co2+和Fe2+的吸附均在60 min后达到平衡,Fe2+和Co2+的最大吸附容量分别为22.40 mg·g-1和16.82 mg·g-1。     

离子交换树脂法去除脱硫废水中氯离子的研究

在湿法烟气脱硫系统运行时,因吸收剂循环使用,吸收塔内浆液中的氯离子会随着脱硫系统的运行逐渐富集,对脱硫系统和周边环境产生很大的危害,所以对脱硫废水的脱氯处理进行了研究。采用丙烯酸强碱性阴离子交换树脂,对比了静态及动态吸附条件下树脂对氯离子的吸附容量,研究了动态吸附条件下钙、镁离子质量浓度的变化以及树脂的再生性能,重点研究了在静态吸附条件下螯合剂和软水剂的添加对吸附过程中溶液pH以及氯、钙、镁离子质量浓度的影响,考察了静态吸附条件下树脂的再生性能。结果表明：在动态吸附条件下,由于絮状沉淀的影响,树脂的再生性能大大降低;在静态吸附条件下,树脂对氯离子的吸附容量比动态吸附条件少约30%,螯合剂和软水剂的添加有助于提高树脂的吸附容量,有助于降低废水pH（添加软水剂条件）和氯离子含量,有助于减少游离钙、镁离子产生的絮状沉淀对树脂吸附性能的影响并提高树脂的再生性能。     

过氧化氢溶液中痕量离子吸附分离用氨基功能化SBA-15的制备及性能

通过后接枝法制备了氨基功能化SBA-15介孔氧化硅(S-N),用于吸附过氧化氢溶液中的金属和阴离子及有机杂质制高纯过氧化氢.研究了接枝量对吸附剂结构和性能的影响并发现S-N中的氮含量随接枝剂用量增加而增加,最高为1.83％.S-N保留了高度有序的六方孔道结构,但比表面积和孔体积均随接枝量增加而下降.在过氧化氢溶液中,各...     

纳米腐殖酸基离子交换复合树脂动态吸附-脱附冶金镍镉废水

系统研究了纳米腐殖酸基离子交换复合树脂在多离子共存体系中对Ni²⁺/Cd²⁺的选择吸附性能。以此为基础,通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni²⁺、Cd²⁺冶金废水资源化治理研究,用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG-DTA)、X射线光电子能谱仪(XPS)及N₂吸附-脱附分析仪(BET)等物理手段对复合树脂的微观形貌、化学结构、耐热性、元素组分变化及孔径分布进行表征。研究结果表明:纳米腐殖酸基复合树脂对Ni²⁺、Cd²⁺离子具有吸附速度快[0.55～1.50 mg·(g·min)^-1]、交换容量高(Ca²⁺、Mg²⁺共存体系中对Ni²⁺、Cd²⁺吸附容量分别为139 mg·g^-1和148 mg·g^-1)、选择性能好等优点,回收溶液中镍和镉离子浓度和纯度高(分别为45.15 g·L^-1和 39.17g·L^-1,且C_Ni(Ⅱ)/C_total 0.989,C_Cd(Ⅱ)/C_total 0.994);吸附-洗脱200次后,其物理、化学结构性能稳定;断面形貌变化不明显,交换容量基本不变,可重复使用;比表面积、平均孔径及孔容分别为1189.85 m²·g^-1、30.2 nm 和0.96 cm³·g^-1,热稳定性能好;氮含量从16%降至12%、氧含量由26.49%升至29.96%,交换容量由5.38mmol·g^-1升至6.06 mmol·g^-1。     

多胺型聚苯乙烯树脂的合成及对Cu2+的吸附性能

以聚苯乙烯树脂为起始原料,经氯乙酰化后与四乙烯五胺反应,合成了一种含四乙烯五胺功能基的多胺型聚苯乙烯树脂。考察了溶剂、物料比、时间和温度等反应条件对树脂合成的影响,研究了树脂对Cu²⁺的吸附性能。结果表明,合成反应在THF溶剂中室温即可顺利进行,所得树脂全交换容量为7.45mmol/g。树脂对Cu²⁺的吸附可以用准二级动力学方程来描述,液膜扩散为吸附主要控制步骤,吸附符合Langmuir等温方程,为单分子层吸附,饱和吸附量为46.15 mg/mL。对于Cu²⁺、Ni²⁺混合溶液,该树脂可以选择性吸附其中Cu²⁺。     

Adsorption equilibrium,kinetics, and dynamic separation of Ca2+ and Mg2+ ions from phosphoric acid-nitric acid aqueous solution by strong acid cation resin

The separation of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions from phosphoric acid-nitric acid aqueous solution is very significant for the neutralization process of nitrophosphate fertilizer. This paper studied the adsorption equilibrium, kinetics, and dynamic separation of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions by strong acid cation resin, and the effects of phosphoric acid and nitric acid on the adsorption process were investigated. The results reveal that the adsorption process of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions in pure water on resin is in good agreement with the Langmuir isotherm model and their maximal adsorption capacities are 1.86 mmol·g^-1 and 1.83 mmol·g^-1, respectively. The adsorption kinetics of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions on resin fits better with the pseudo-first-order model, and the adsorption equilibrium in pure water is reached within 10 min contact time, while at the present of phosphoric acid, the adsorption rate of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions on resin will go down. The dynamic separation experiments demonstrate that the designed column adsorption is able to undertake the separation of metal ions from the mix acids aqueous solution, but the dynamic operation should control the flow rate of mix acid solution. Besides nitric acid solution was proved to be effective to completely regenerate the spent resin and achieve the recyclable operation of separation process.