层状吸附剂提锂过程研究

采用吸附热力学、动力学、离子选择性以及填充床吸附突破曲线等,研究了层状吸附剂对溶液中锂离子的吸附性能。分别用Langmuir和Freundlich等温模型对实验数据进行拟合发现,Langmuir吸附等温模型拟合度更高(0.996),说明吸附剂对锂离子的吸附更符合Langmuir型平衡分配曲线。从动力学曲线拟合结果可以看出,准二级动力学模型拟合平衡吸附容量与实验所得结果更为接近。选择性吸附实验表明,在其他金属阳离子如钠、钾、镁等离子共存下,吸附剂对锂离子有较高的吸附选择性。纯锂溶液填充床实验发现,流量增大使得填充床贯穿时间缩短,但同时贯穿吸附量及饱和吸附量减小,吸附剂床层利用率降低。模拟卤水填充床实验数据表明,层状吸附剂对锂离子有较好的吸附选择性,锂离子饱和吸附容量为4.01 g/L。     

溶剂分级木质素对ABE发酵液吸附分离性能

运用溶剂分级的方法制备成本低廉、环境友好型木质素基吸附材料,探究了其对ABE发酵液的吸附分离性能。研究发现经丙酮溶解分级后的丙酮不溶木质素(AIAL)具有良好的吸附性能。吸附动力学实验表明AIAL的动态吸附过程在40 min可以达到平衡,数据可用Lagergren拟一级动力学模型拟合;等温吸附实验表明AIAL对丁醇、丙酮和乙醇饱和吸附量分别为198,151.3和98.5 mg/g,较分级前提升了19.3%,30.2%和53.2%,数据可用Langmuir-Freundlich模型拟合;模拟发酵液中的吸附实验表明丁醇、丙酮和乙醇之间竞争吸附作用较小;脱附液中ABE质量浓度达到90.75 g/L;表征分析结果表明:AIAL和丁醇、丙酮和乙醇容易形成π体系。     

柠檬酸改性酵母吸附重金属的研究

采用柠檬酸对酵母进行改性,吸附水中重金属Cd、Pb、Co、Mn。研究结果表明:柠檬酸改性酵母对重金属的吸附随pH值升高,吸附量变大;得到的实验数据用一级和二级动力学拟合,拟合度均较高;用Langmuir等温吸附模型拟合所得实验数据拟合度较高。红外光谱分析表明,柠檬酸改性酵母表面有-COOH、-NH2、-HPO4等多种官能团,吸附剂表面带负电荷的基团对重金属的吸附起重要作用。     

4A分子筛吸附净化乙二醇二甲醚中微量水研究

研究了乙二醇二甲醚中微量水在4A分子筛上的吸附性能。对该体系的平衡数据进行了测定,并用Lang-mu ir、Freund lich模型进行拟合且吻合较好;采用C lausius-C lapeyron方程计算了水在4A分子筛上的吸附热,并据此探讨了吸附机理;采用Crank单孔模型对测定的吸附动力学数据进行拟合,求取了扩散系数;采用固定床测定了停留时间为60 m in时的动态透过曲线。实验结果为吸附过程的设计提供基础数据。     

原花青素在HZ818树脂上的吸附热力学和动力学

通过在不同温度下的静态吸附实验,研究了葡萄籽原花青素在大孔树脂HZ818上的吸附热力学及动力学特性。分别采用Langmuir、Freundlich等温式对不同温度下的等温吸附数据进行拟合,采用Largergren拟一级动力学模型、拟二级动力学模型和颗粒内扩散动力学模型对吸附动力学数据进行分析。结果表明:原花青素在HZ818树脂上的吸附量随着温度的升高而增大,等温吸附数据更符合Langmuir等温吸附方程,吸附焓变大于0,吉布斯自由能变小于0,HZ818树脂对原花青素的吸附过程为自发进行的吸热过程;吸附动力学更符合拟二级动力学模型,过程受主要包括颗粒内扩散在内的多因素共同影响。     

氯化锶非平衡吸附动力学模型及其在制冷中的应用

为了研究氯化锶混合吸附剂-氨气工质对的非平衡吸附动力学模型,对混合比例为4：1（氯化锶：膨胀硫化石墨）的氯化锶-膨胀硫化石墨混合吸附剂的吸附与解吸性能进行了测试与研究。发现其非平衡吸附过程是双变量控制过程而不是单变量控制过程。通过对其等压吸附/解吸过程及解吸滞后现象进行进一步分析,建立了氯化锶混合吸附剂的动力学模型。分别用理论、实验及模型数据拟合吸附制冷过程的COP和制冷量,结果表明,所建立的非平衡动力学模型的拟合结果和实际结果吻合得很好。例如在蒸发温度为0℃、环境温度为25℃、热源温度为90.5℃以上时,拟合COP所带来的最大误差只有1.0%,而理论的平衡吸附性能计算所带来的最大误差为25.8%;理论得到的制冷量比实际值偏高188.1%,而拟合值只比实际值偏高2.1%。     

煤质活性炭对苯酚吸附动力学研究

通过静态吸附实验研究了煤质活性炭对苯酚的吸附特性,并用两种动力学模型对实验数据进行了拟合。结果表明,准二级动力学模型能精确描述苯酚在煤质活性炭上的吸附动力学行为;颗粒内扩散模型拟合表明内扩散过程为该吸附过程的主要控制步骤,但不是唯一控制步骤,吸附同时还受外扩散过程影响。     

氯化锶非平衡吸附动力学模型及其在制冷中的应用

为了研究氯化锶混合吸附剂-氨气工质对的非平衡吸附动力学模型,对混合比例为4:1(氯化锶:膨胀硫化石墨)的氯化锶-膨胀硫化石墨混合吸附剂的吸附与解吸性能进行了测试与研究。发现其非平衡吸附过程是双变量控制过程而不是单变量控制过程。通过对其等压吸附/解吸过程及解吸滞后现象进行进一步分析,建立了氯化锶混合吸附剂的动力学模型。分别用理论、实验及模型数据拟合吸附制冷过程的COP和制冷量,结果表明,所建立的非平衡动力学模型的拟合结果和实际结果吻合得很好。例如在蒸发温度为0℃、环境温度为25℃、热源温度为90.5℃以上时,拟合COP所带来的最大误差只有1.0%,而理论的平衡吸附性能计算所带来的最大误差为25.8%;理论得到的制冷量比实际值偏高188.1%,而拟合值只比实际值偏高2.1%。     

椰壳炭对肌酐吸附性能及动力学研究

采用水蒸气活化法制备得到微孔发达的椰壳活性炭,并研究其对肌酐的吸附性能。以850℃活化所得微孔率最高的活性炭为吸附剂,考察了活性炭投加量、吸附时间、溶液pH值及肌酐初始质量浓度对肌酐吸附性能的影响,并采用准一级、准二级动力学方程对实验数据进行拟合处理。结果表明,制备所得4种椰壳活性炭对肌酐均有较强的吸附能力;微孔率越高,吸附量越大;37℃下,椰壳活性炭对肌酐的吸附平衡时间为6 h,平衡吸附量达到97.88 mg/g;酸性环境更有利于肌酐吸附;平衡吸附量随肌酐初始质量浓度增加而升高;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇（Elovich）模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明：相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇(Elovich)模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明:相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。     

树脂DX吸附ADN的热力学和动力学研究

通过在不同温度下的静态吸附实验,研究了二硝酰胺铵(ADN)在树脂DX上的吸附热力学及动力学特性;通过实验测定了28~50℃的等温吸附线和吸附动力学数据,并分别用Langmuir和Freundlich模型对实验数据进行了拟合。结果表明,树脂DX对水溶液中ADN的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附过程的吉布斯自由能变(ΔG)0,熵变(ΔS)0,吸附过程可自发进行,不同吸附量下的吸附焓变(ΔH)0,吸附为吸热过程;树脂DX对ADN的吸附属于快速平衡型,前30min大量ADN被吸附在树脂DX上,60min后吸附趋于平衡,吸附过程符合拟二级动力学方程;该吸附工艺操作简便,树脂DX吸附效率高,可重复利用,成本低。     

CO在分子筛上的吸附动力学研究

采用流动法实验测定了CO在分子筛上的吸附动力学数据,使用吸附动力学双孔模型对实验数据进行了拟合关联,对所用的动力学双孔模型进行了比较讨论,得到了一些有益的结果。     

淀粉微球吸附胭脂红动力学研究

以模型药物胭脂红为吸附质,考察淀粉微球的吸附动力学特性。分别采用5种常用的吸附动力学方程对不同吸附质初始质量浓度的实验数据进行拟合,结果显示淀粉微球对胭脂红的吸附过程较好地符合Lagergren二级吸附动力学模型。然后通过考虑胭脂红初始质量浓度、体系温度和微球平均粒径对吸附的影响,运用多元回归方法建立了平衡吸附量与质量浓度、温度和平均粒径之间的综合吸附动力学模型。该模型确定了影响淀粉微球吸附载药各种因素的主次关系,为研究淀粉微球的吸附载药作用提供了一种研究方法。     

玉米秸秆活性炭的制备及其吸附含氮废水性能探析

采用玉米秸秆作为制备原料,KHCO₃为活化剂、HCl作为改性试剂制备改性玉米秸秆活性炭,吸附含氮废水,进行物理表征以及吸附动力学性能分析。本实验采取Freundlich与Langmuir模型对等温吸附曲线进行线性拟合,实验数据结果表明,玉米秸秆活性炭对氮素的吸附更加符合Freunglich方程,拟合相关性较好,R²=0.998。随后采用Lagergren准一级及准二级动力学速率模型对活性炭吸附氮素溶液动力学拟合,实验结果表明,Lagergren准二级速率模型可以最准确地描述吸附过程,其中R²=0.95。玉米秸秆活性炭对氨氮的最大吸附量常数达到407.51 mg·g^-1,表明吸附能力较强。     

棉杆对水中碱性品红的吸附研究

以棉杆为吸附材料,研究了吸附时间、溶液p H、吸附剂用量、染料浓度、温度对棉花杆吸附水溶液中碱性品红的影响。用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对吸附平衡数据进行非线性回归分析。结果表明,Langmuir等温线方程对平衡实验数据拟合良好,棉杆对碱性品红的吸附行为符合准2级动力学模型吸附,该吸附属于化学吸附。棉杆能有效地去除水中的碱性品红,可作为一种新型吸附剂应用于活性染料废水的处理。     

LSC-500螯合树脂脱除钙离子的工艺研究

通过比较LSC-500、D152、D401、D418、001×7、001×14.5型6种离子交换树脂对钙离子的吸附效果,得出LSC-500螯合树脂对钙离子的吸附量最高,故选用LSC-500螯合树脂对富钾液中的钙离子进行静态吸附实验。实验结果表明：在25 ℃条件下,LSC-500树脂对钙离子的静态饱和吸附量为23.42 mg/g;实验得出的最佳吸附条件是反应时间为180 min、反应温度为65 ℃,在此条件下树脂对钙离子的脱除率达到92.86%。通过动力学实验,得出了树脂吸附钙离子的动力学曲线,并用液膜扩散模型和颗粒扩散模型对吸附动力学数据进行了拟合。动力学实验表明：温度升高有利于吸附过程的进行;液膜扩散是LSC-500树脂吸附钙离子的主要速控步骤。     

硫脲改性壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)与Ni~(2+)的吸附性能研究

以壳聚糖和硫脲为原料,经环氧氯丙烷交联,制得硫脲改性壳聚糖颗粒,通过吸附实验考察了pH、吸附时间对Cr(Ⅵ)、Ni2+吸附的影响。结果表明,硫脲壳聚糖颗粒对Ni2+吸附的最佳pH为6,对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH为1,最佳吸附t为2h。利用准一级反应动力学模型和准二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,并分别采用Freundlich模型、Langmuir模型对吸附等温线进行拟合。结果表明,吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。吸附等温线用Langmuir模型拟合结果最好。在初始质量浓度80mg/L,θ为25℃时,Ni2+,Cr(Ⅵ)的饱和吸附量可达40.98mg/g和33.33mg/g。     

活性炭纤维吸附石化废水中苯酚的吸附平衡及动力学

以活性炭纤维(ACF)为吸附剂,研究了ACF对石化废水中苯酚的吸附平衡及动力学。在25、40、55及65℃下测定了吸附平衡等温线,采用Langmuir、Freundlich和Redlich-Peterson等温方程对吸附平衡数据进行了拟合,结果表明吸附平衡数据更符合Langmuir与Redlich-Peterson方程。体系温度从25、40、55升高到65℃时,ACF对模拟废水中苯酚的吸附能力随温度升高而降低,而ACF对石化废水中苯酚的吸附能力并不完全随温度升高而降低。ACF对石化废水与模拟废水中苯酚的吸附过程均符合拟二级动力学方程。颗粒内扩散模型对吸附动力学实验数据的拟合结果表明,吸附初期吸附速率主要受颗粒内扩散控制且石化废水中苯酚吸附的k_id随温度升高而增大,吸附中后期吸附速率除了受颗粒内扩散控制外还受到外扩散的影响。热力学分析表明,石化废水中ACF吸附苯酚过程的ΔG<0,由于石油类物质对苯酚吸附的影响,温度升高ΔG的数值变化不大。     

乙酸乙酯脱水的分子筛吸附动力学实验研究

采用分子筛对乙酸乙酯中的微量水分进行吸附实验,并进行吸附平衡动力学研究。通过Langmuir和Freundlich两个模型进行了拟合且拟合度高,并通过Crank的单孔扩散模型对吸附动力学实验数据进行拟合,经过计算得到吸附扩散系数和活化能。结果表明,使用分子筛吸附,可以使乙酸乙酯溶液较快速度的进行脱水,达到相关使用标准。4A型分子筛具有吸附总量大和吸附效率高的特点,建议选用粒径为4 mm的4A分子筛作为工业中去除乙酸乙酯中微量水分的除水材料。