间歇式泡沫分离法回收海水中硼的研究

采用间歇式泡沫分离法研究了海水中硼的回收工艺。主要考察了表面活性剂种类及用量、溶液pH、气体流量等因素对海水中硼的分离性能的影响。实验结果表明：十二烷基三甲基氯化铵（DTAC）、十四烷基三甲基氯化铵（TTAC）、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）以及十八烷基三甲基氯化铵（OTAC） 4种表面活性剂中CTAC对海水中硼的分离效果最好;随溶液pH的增加,硼的回收率和富集比均先增大后减小;随CTAC用量的增加,硼的回收率逐渐增大并趋于稳定,而富集比先增大后减小;随气体流量的增加,硼的回收率先增大后减小,而富集比则逐渐减小。在实验条件范围内,当CTAC质量浓度为0.2 g/L、溶液pH为9、气体流量为200 mL/min时,硼的回收率达到90%,富集比达到8。     

连续泡沫分离塔回收水溶液中钼(Ⅵ)的研究

以十六烷基三甲基氯化铵为表面活性剂,在连续稳态操作条件下,研究了泡沫塔和填料泡沫塔回收水溶液中微量Mo(Ⅵ)的分离性能。结果表明:随鼓泡区高度的增加,泡沫塔的富集率逐渐增加,回收率逐渐减小;随填料层高度的增加,填料泡沫塔的回收率增加,富集率减小;随泡沫层高度的增加,两种塔的富集率均逐渐增加,回收率均逐渐减小。泡沫塔内的浓度分布基本一致,表明泡沫塔存在较大的液相返混,填料泡沫塔内浓度分布随填料层高度的增加而增大,表明填料泡沫塔的液相返混程度较泡沫塔小。填料的加入有效增大了气液传质面积,提高了气液传质速率。填料泡沫塔的回收率远高于泡沫塔,但富集比略有下降。在实验条件范围内,填料泡沫塔中Mo(Ⅵ)的回收率可达99.8%,富集率可达12.2。     

间歇式泡沫分离法去除废水中Cr(Ⅵ)的研究

采用间歇式泡沫分离法分离废水中的Cr(Ⅵ),系统地考察了废水pH、表面活性剂烷基糖苷(APG)的质量浓度和空气流量对Cr(Ⅵ)脱除效果的影响.实验结果表明:当废水Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L、处理量为3 L时,其最佳工艺条件为pH=5.5、空气流量400 mL/min、表面活性剂质量浓度200 mg/L和反应时间...     

泡沫分离除去水溶液中微量硫酸根离子

以十六烷基三甲基氢氧化铵为表面活性物质,采用泡沫分离技术对去除水溶液中微量硫酸根离子进行了研究,重点考察了溶液的pH、鼓泡气体流量、表面活性剂浓度及泡沫塔装液量的影响. 结果表明,十六烷基三甲基氢氧化铵具有良好的起泡性能,对水溶液中硫酸根离子的去除效果比较理想,在溶液pH 10、气体流量0.036 m3/h、装液量900 mL、表面活性剂浓度0.13 g/L的条件下,溶液中的SO42-能很好分离(富集比为22.4,去除率为94.1%). 与其他阳离子表面活性剂相比,十六烷基三甲基氢氧化铵在泡沫分离结束后不会在水溶液中引入新的酸根离子,为进一步探索脱盐新方法提供了依据.     

含铜和含锌稀溶液的吸附泡沫分离技术的研究

运用自制的泡沫分离塔,以十二烷基硫酸钠为表面活性剂对泡沫吸附分离含铜及含锌溶液的操作参数进行了研究。考察了料液浓度、pH值、气体流量、表面活性剂浓度等因素对含铜和含锌溶液泡沫分离效果的影响。结果表明：最佳操作参数为pH值5．0,料液浓度0．125mmol／L,进料流速50mL/min,气体流量100mL/min,表面活性剂浓度0．25mmol／L。同时从理论上推算出泡沫吸附分离铜离子的最佳pH值范围为5．0左右。实验还通过改变孔板的孔径大小以改变气泡的尺寸,特别研究了泡沫尺寸对泡沫吸附分离的影响。     

倾斜泡沫相的角度及长度对泡沫分离十六烷基三甲基溴化铵的影响

为了强化泡沫相排液,采用倾斜泡沫相分离塔,以传统垂直泡沫相分离塔为对照塔,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为体系,研究倾斜泡沫相倾斜角度和长度对富集比和回收率的影响。结果表明,倾斜角度和倾斜泡沫相长度对泡沫分离效率有显著影响。富集比随倾斜角度的增大先升高后降低,在倾斜角度为40°时达到最大值,回收率先降低后升高,在40°时达到最小值。随着倾斜泡沫相长度的增加,富集比的增加率和回收率的降低率都趋于平缓,确定倾斜泡沫相长度为650 mm。在最佳倾斜角度和倾斜泡沫相长度,装液量为250 mL、初始浓度为0.07 g·L-1、气体流量为200 mL·min-1时,倾斜泡沫相分离塔的富集比为16.7,是对照垂直泡沫相分离塔的1.8倍。     

泡沫分离回收水溶液中高浓度CTAB的工艺

泡沫分离技术是回收水溶液中表面活性剂的一种有效方法。然而当表面活性剂浓度接近或者超过其临界胶束浓度(CMC)时,富集比会迅速下降。因此研究了温度与椭球塔共同作用强化排液的泡沫分离回收水溶液中高浓度表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。结果表明在温度60℃、气体流量100 mL×min~(-1)、装液量300 mL的条件下,CTAB溶液浓度为3.1 g×L~(-1)时,富集比为7.03,开发的两级泡沫分离工艺降低了残液中CTAB浓度从而增加回收率至99.8%,消泡液和残液浓度分别为21.8 g×L~(-1)和0.031 g×L~(-1)。     

胶原多肽基表面活性剂对染料废水的泡沫分离性能

以结晶紫溶液模拟染料废水,研究了胶原多肽基表面活性剂(CBS)对染料废水的泡沫分离性能。通过单因素实验考察了pH、气速、表面活性剂质量浓度、泡沫相与液相高度比(H_F/H_L)、染料初始浓度、乙醇添加量等因素对废水中染料分离的影响。结果表明,CBS适用于碱性条件下染料废水的泡沫分离;随着气速的升高,染料的去除率增加,但富集比降低;随着CBS用量的增加,染料的去除率先增加而后降低,富集比随CBS用量的增加而降低;当泡沫相高度与液相高度比为3左右时,染料去除率较高;添加适量的乙醇对泡沫分离是有利的;在较佳的分离条件下,染料的去除率可达80%,富集比达到16。上述研究结果表明,胶原多肽基表面活性剂可用于染料废水的泡沫分离。     

预分散溶剂萃取平衡与传质特性

预分散溶剂萃取(predispersed solvent extraction,简称PDSE）是一种新型的液-液萃取方法.该过程首先将溶剂制成胶质液体泡沫(colloidal liquid aphron ,简称CLA),同时借助胶质气体泡沫(colloidal gas aphron,简称CGA)实现溶质的分离.本文以磷酸三丁酯（TBP）-煤油为溶剂,以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为水相表面活性剂,以TWEEN 80为油相表面活性剂制备了胶质液体泡沫（CLA）. 用十六烷基三甲基溴化胺（HTAB）为水相表面活性剂制备了胶质气体泡沫（CGA）. 利用半间歇式PDSE过程萃取苯酚溶液.研究了pH值、表面活性剂浓度、相比等对萃取率和平衡分配系数的影响.实验发现,PDSE过程更适用于小相比（油相∶水相为1∶1000或更小）和极稀溶液的萃取.实验还发现, PDSE过程的萃取率随着CLA中TBP浓度的增加而增加, 随相比的增加而提高.利用刚性球模型计算了CLA的传质系数,并与传统的液滴进行了比较.在相同的粒径下,CLA比传统的液滴具有更高的分散相总传质系数;与传统萃取塔中存在的液滴相比,CLA也具有一定的优势.此外,对于两者K_da的比较,更体现了CLA的优越性.     

阴离子表面活性剂/蛋白质混合体系泡沫的富集行为

借助泡沫分离法对阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）、牛血清白蛋白（ＢＳＡ）混合体系中,两种表面活性物质的富集行为进行了研究,并讨论这两种成分的存在对泡沫行为的相互影响。结果表明阴离子表面活性剂和蛋白质混合体系的起泡性能及各成分在泡沫中的富集不同于二者单独存在时的体系;表面活性剂浓度较低时,在泡沫分离中蛋白质和表面活性剂的提浓率较高：而表面活性剂浓度较高时,蛋白质和表面活性剂的提浓率均降低。     

连续泡沫分离蛋白质

本文以空气-明胶水溶液体系为研究对象，较为详细地考察了通气量、进料流量、进料浓度、进料位置、泡沫高度、溶液pH值等因素对连续泡沫分离明胶过程中明胶富集度变化的影响．     

连续式泡沫分离法去除废水中Cr~(3+)的研究

采用连续式泡沫分离法分离废水中的Cr3+离子。考察了废水的pH、表面活性剂的加入量、空气流量和反应时间对Cr3+的脱除率的影响,确定最佳的操作工艺条件为混合废水pH=6.0、空气流量350 mL/min、表面活性剂质量浓度为170 mg/L、反应时间为30 min,此时Cr3+的脱除率可达95.31%,浮选塔排出的残液中Cr3+的质量浓度0.5 mg/L,完全符合排放标准。     

泡沫浮选萃取法分离精氨酸

以精氨酸水溶液为研究体系,采用十二烷基苯磺酸为起泡剂,以二(2-乙基已基)磷酸(P204)为萃取剂,对泡沫浮选萃取法分离提取水溶液中微量精氨酸的工艺进行了研究,考察了溶液中pH、鼓泡气体流量、表面活性剂浓度、萃取剂浓度的影响.结果表明在常温条件下,水相初始pH为7.0,萃取剂P204(稀释剂:正庚烷)体积分数为30%,水相和有机相的相比为17:1,十二烷基苯磺酸浓度为0.15 g/L,气体流量为200 mL/min时,溶液中精氨酸能达到满意的分离效果(富集比16.2,回收率97.2%).     

泡沫分离法提取乙醇水体系中甲基橙

采用泡沫分离法对含甲基橙的乙醇水溶液进行了提取研究. 考察了乙醇体积分数、气体流量、pH、甲基橙浓度和表面活性剂浓度对提取效果的影响,并对泡沫分离乙醇-水体系中提取中药有效成分的可行性进行了探讨. 结果表明,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,在乙醇体积分数25%的乙醇-水体系中,在pH 6.0、气速80 mL/min、甲基橙浓度35 mg/L及CTAB浓度80 mg/L的操作条件下,甲基橙的富集比为14.38,回收率在98.5%以上. 在一定范围内提高表面活性剂浓度或加入稳泡剂以削弱乙醇的消泡作用,从而将泡沫分离技术应用于乙醇-水体系中中药有效成分的提取是可能的.     

泡沫分离法除去水溶液中微量铜离子的工艺

以十二烷基苯磺酸为表面活性物质,自制的单金属离子水溶液为研究体系,对泡沫分离法除去水溶液中金属离子的工艺进行了研究,重点考察了溶液的pH、鼓泡气体流量、表面活性剂浓度及泡沫塔装液量的影响. 结果表明,十二烷基苯磺酸具有良好的起泡性能,对水溶液中铜离子的去除效果也比较理想,最佳操作条件下富集比为18.2,去除率为96.1%,与常规的表面活性剂十二烷基硫酸钠相比,十二烷基苯磺酸在泡沫分离过程结束后不会在体系中残留金属离子,这为探索脱盐新方法提供了依据.     

泡沫分离除去水溶液中微量金属离子

以十二烷基苯磺酸为表面活性物质,采用泡沫分离技术分别对脱除水溶液中微量的铁、铜、钠离子的分离过程进行了研究.重点考察了溶液的pH、表观气速、表面活性剂浓度及泡沫塔装液量对分离效果的影响.结果表明在各自最佳操作条件下铁离子(Ⅲ)的去除率为95.2%,富集比为13.6;铜离子(Ⅱ)的去除率为94.6%,富集比为16.5;钠离子去除率为73.1%,富集比为32.3.与常规的表面活性剂十二烷基硫酸钠相比,十二烷基苯磺酸在泡沫分离过程结束后不会在体系中引入新的金属离子,这为探索脱盐新方法提供了依据.     

泡沫分离法脱除铜离子色素工艺

在水溶液中,相当一部分色素在一定条件下带正电荷或负电荷,因此文中以水溶液中的铜离子为色素研究体系,十二烷基硫酸钠(SDS)为起泡剂,探索泡沫分离法脱除水溶液中离子色素的工艺。单因素实验研究了铜离子色素脱除率和富集比随pH值、鼓泡气体流量、表面活性剂质量浓度及泡沫塔装液量的变化规律和机理,结果表明,十二烷基硫酸钠对泡沫分离法脱除铜离子色素具有良好的效果。在此基础上通过正交实验得到最佳操作工艺为:pH值5.0,气体流量80 mL/min,表面活性剂质量浓度0.15 g/L,装液量220 mL,此工艺下铜离子色素脱除率为99.4%,富集比为20.8。     

温度对高浓度SDS水溶液泡沫稳定性及分离的影响

高浓度表面活性物质的分离是泡沫分离过程的难题,也是制约泡沫分离技术应用于工业化生产的瓶颈.为了解决高浓度表面活性物质泡沫分离的难题,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液为体系,研究了在其临界胶束浓度(CMC)附近时,温度对SDS水溶液气泡直径、泡沫稳定性、富集比及回收率的影响.结果表明:温度对高浓度表面活性物质的泡沫分离有显著影响.当SDS水溶液浓度分别为1.2、2.3、3.5g·L-1,温度从30℃升高到70℃时,泡沫稳定性先增大后减小,在pH 6.9、表观气速2.4×10-3 m·s-1、装液量200 mL的操作条件下,气泡直径先减小后增大,富集比提高了3～5倍,回收率降低了34％～65％.     

烷基糖苷的泡沫扫描研究

采用泡沫扫描方法全面研究了APG质量浓度、N2流量和NaC l质量浓度对APG泡沫性能的影响。结果表明,在1000 s内所有样品泡沫高度不变,稳泡性很好,除ρ(APG)=0.25 CMC泡沫时间为149 s外,其余质量浓度下发泡时间都在(144±2)s,随表面活性剂质量浓度增加,泡沫相对电导、泡沫最大密度和泡沫稳定指数值都增加。N2流量对体系发泡性能影响较大,最佳N2流量为40 mL/min。随盐含量增加发泡时间微减少,而泡沫稳定指数增加。在稳泡阶段,随时间延长和N2流量增加,泡沫数量越来越少,泡沫单个面积越来越大。盐含量高时泡沫数量较多。随表面活性剂质量浓度增加,泡沫数量增加,但泡沫总面积和平均面积减小。     

含十二烷基苯磺酸钠废水的多级泡沫分离研究

采用多级泡沫分离装置对水中十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行分离富集,考察了表面活性剂溶液的浓度、离子强度、pH值、分离时间、气体流速等因素对水中十二烷基苯磺酸钠脱除率的影响。进一步采用四因素三水平正交实验进行分离条件的优化,结果表明溶液浓度为20 mg/mL,气体流速为20L/min,pH=10,离子强度为2×10-5mol/L时,分离5 min,可使SDBS的脱除率最高达到97%,三次平行试验SDBS的脱除率分别为96.61%、97.04%和93.93%。与单级环流泡沫分离塔(其脱除率为82%)相比,多级泡沫分离装置具有能耗比低、分离效率高的优点,具有更好的推广应用价值。