含CO体系在载铜吸附剂上吸附动态性能(2)——数学模型化研究

建立了合适的吸附动态模型 ,用于描述含 CO体系在载铜吸附剂上的吸附特性 ,利用单组分实验数据的模型参数能够对多组分动态透过曲线进行很好的预测 ,不仅可减少实验工作量 ,而且对本体系吸附过程的工业放大设计具有指导意义 ,也为其它吸附过程数模的开发提供借鉴作用。     

含CO体系在载铜吸附剂上的吸附平衡

用动态法测定了含ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４的单组分、二元、三元混合气体在负载铜吸附剂上吸附平衡数据,实验揭示了这一体系吸附平衡的规律,为吸附过程的设计提供必要的基础数据。用Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温模型对测定的平衡数据进行关联,仅用修正的纯组分模型参数就能很好地关联二元、三元的吸附平衡,满足了工程应用的要求。     

载铜吸附剂和传统吸附剂在PSA-CO应用的比较

5A分子筛吸附剂和载铜吸附剂是目前国内PSA-CO装置应用最为广泛的两种吸附剂,它们在吸附过程中有着不同的吸附原理,吸附原理的不同也造成了PSA装置操作条件的不同。本文将两种吸附剂的的应用操作进行了对比,指出了各自的使用特点。     

CO吸附剂制备及其吸附脱除微量CO的性能

介绍了CO吸附剂的制备方法,研究了该吸附剂在固定床温度30 ℃、CO分压为6 kPa(a)下吸附一氧化碳的动态吸附性能,测定了穿透曲线,动态吸附容量为2.138 5 mmol/g,并用BET吸附仪测定了制备的CO吸附剂比表面积,用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测定其离子交换度为52%,含铜量为9.52%(质量分数)。通过粉末X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)表征发现,水热交换法制备CO吸附剂,Cu²⁺有效地取代了NaY原粉中Na⁺,经过焙烧还原后仍然能够维持原骨架结构的完整。用NH₃-TPD考察了改性前后吸附剂酸度的变化以及用H₂-TPR考察了吸附剂合适的还原温度。采用130 ℃氮气吹扫的方法再生,再生彻底并且吸附效果稳定。     

混合气组分对CO在稀土复合吸附剂上吸附的影响

采用吸附柱动态实验装置,分别考察了混合气组分H2O、CO2、CH4对稀土复合吸附剂变压吸附CO的影响。实验结果表明,原料气中微量的H2O的存在对稀土复合吸附剂的吸附性能有较大影响,当水质量浓度仅为250mg/L时,CO的变压吸附量下降约35％;与CO相比,CO2在稀土复合吸附剂上为弱吸附组分,但对CO的吸附性能有一定影响,当CO2体积分数为1％时,CO的变压吸附量可维持在12.5 ml/g左右;而CH4的存在对CO在稀土复合吸附剂上的吸附量影响不大。     

CO在Cu(100)表面最佳吸附位研究

采用密度泛函理论(DFT)对CO分子在Cu(100)表面上的吸附行为进行了研究。计算结果表明：顶位吸附和桥位吸附这两种模型中CO分子都倾斜地吸附在Cu原子上，其中顶位吸附的C-0键长(0．1155nm)和Cu—C键长(0．1840nm)与实验值符合得很好，而且C-O键长均比自由CO分子的C-O键长要长。说明Cu原子活化了CO分子。另外，顶位吸附时的体系能量较低，且有较大的吸附能，说明顶位吸附模型更稳定，所以CO很可能采用顶位吸附模型。从Mulliken轨道分布数据可以看出Cu原子上的σ电子向Cu原子的4p轨道和O原子的2p轨道转移，从而CO分子上的电子云会发生重排，组成新的轨道，所以CuCO就会形成弯曲结构。     

污泥含炭吸附剂对甲苯的吸附性能研究

采用改进的ZnCl2化学活化法制备污泥含炭吸附剂,利用X射线能谱仪、X射线光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等对其结构进行表征。并采用动态吸附法对甲苯废气的吸附特性进行研究。结果表明,污泥含炭吸附剂对中低浓度甲苯(2700mg·m-3)具有很好的吸附能力,其对甲苯的吸附容量随着甲苯进口浓度的增加而增大,随着吸附温度的升高而降低,随着进气流量的减小而增大;在吸附温度为20℃,气体流量为500mL·min-1(停留时间为0.424s),甲苯浓度为2700mg·m-3时,甲苯的饱和吸附容量为150.0mg·g-1;研究表明污泥含炭吸附剂对甲苯的吸附以物理吸附为主,并具有一定的化学吸附和催化氧化作用,其实验结果与Langmuir方程吻合较好。该吸附剂可在常温和有机物浓度较低的条件下用来部分替代活性炭使用。     

稻壳灰吸附剂对重金属铜离子的吸附性能研究

采用廉价的稻壳灰作为吸附剂,研究稻壳灰吸附废水中重金属铜离子的影响因素,考察了稻壳灰用量、溶液初始pH值、吸附温度、吸附时间、以及溶液初始浓度等因素对吸附性能的影响.通过试验得出了稻壳灰吸附剂的适宜操作条件,分析了稻壳灰吸附剂对铜离子的吸附性能,初步探讨了稻壳灰吸附剂的吸附机理.     

稀土复合吸附剂变压吸附净化氢氮气中CO

讨论以活性炭负载Ｃｕ（Ⅰ）为原料,添加适量稀土化合物制备稀土复合吸附剂的条件,以及变压再生的可能性,测定了不同的ＣＯ分压的动态穿透曲线。实验及工厂侧线试验结果表明,稀土复合吸附剂可用于变压吸附过程净化氢氮气中ＣＯ,被净化气体中ＣＯ含量可降至１ｍｇ／ｍ３以下,该吸附剂性能稳定,具有工业应用价值。     

关于变压吸附法从鲁奇合成气中分离CO的研究

为从鲁奇合成气中得到体积分数为98%以上的CO产品气,采用新型载铜分子筛吸附剂对鲁奇合成气进行了变压吸附分离的试验和研究。介绍了实验流程和实验装置;阐述了实验方法和步骤;简述了吸附温度在70℃时和常温时的实验数据。研究结果表明：对于甲烷体积分数高达15%的鲁奇合成气,该吸附剂能够高效地分离出CO,CO产品气的体积分数可...     

磁性生物吸附剂对Cu2+吸附性能的研究

以环氧氯丙烷为交联剂,用壳聚糖、纳米磁粉悬浮液(Fe3O4)和纯菌丝体制备了磁性生物吸附剂,用XRD对该吸附剂进行了结构表征.研究了溶液pH、吸附时间和Cu2 初始浓度对其吸附性能的影响,结果表明,在pH为5～5.5,Cu2 初始质量浓度为0.1 g/L,吸附时间为8 h的条件下,它的Cu2 去除率为88.73%,吸附容量为16.530 mg/g.该磁性生物吸附剂经5次重复使用后,对Cu2 去除率仍然达到79%以上,具有良好的重复使用性.     

赤泥颗粒吸附剂对重金属Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)吸附性能研究

以赤泥为主要原料,采用烧结法制备了赤泥颗粒吸附剂(GS)。考察了温度和吸附时间对单一体系和竞争体系中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除效果的影响,并探讨了其去除机制。结果表明,GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率随温度的升高而升高,最大去除率为100%。当反应温度为30℃时,竞争吸附干扰使得GS对Cd(Ⅱ)的去除率降低了14%,而对Pb(Ⅱ)的去除率基本不变,吸附剂对重金属的吸附选择顺序为Pb(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)。GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附主要依靠羟基铁的表面吸附机制和静电引力,其吸附过程符合伪二级动力学模型(R2>0.999)。     

赤泥吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能

以赤泥为原料,通过造粒、焙烧的方法制备赤泥吸附剂,探讨赤泥吸附剂对铜离子的吸附性能。研究了吸附时间、焙烧温度、焙烧时间、pH值、吸附剂投入量等对赤泥吸附剂除铜性能的影响。结果表明,赤泥经过造粒、焙烧后制备的吸附剂对铜离子具有很好的去除效果,铜离子的浓度可以从64.00 mg/L降低到0.22 mg/L,吸附剂对铜的吸附容量可达1.595 mg/g,对铜离子的吸附率达98%以上。     

低成本吸附剂处理含铜工业废水研究概况

本文简述了含铜废水的危害以及处理技术(膜过滤法、电化学法、离子交换法等)的限制,其中,吸附法是经济有效的替代方法。着重介绍了各种低成本吸附剂的种类及实际应用,指出了研究中亟待解决的问题,并展望了未来的重金属处理的发展方向。     

固载氨基化离子液体的制备及其对CO2的吸附性能

利用浸渍法将[NH₃P-mim][BF₄]和[MEA]L两种离子液体负载到AC、Al₂O₃和MCM-41上,考察了对CO₂的吸附性能,确定了[NH₃P-mim][BF₄]/AC对CO₂的吸附性能最优。并对[NH₃P-mim][BF₄]/AC考察了不同负载量、不同温度下对CO₂的吸附性能,确定了固载离子液体对CO₂的吸附容量随着负载量的增加而增加,且30℃是固载离子液体吸附CO₂的最佳温度,吸附容量达到0.063 mmol CO₂·(g SILP)^-1。对[NH₃P-mim][BF₄]/AC进行红外和热重两种表征,确定了负载离子液体的结构以及在50℃以下优良的热稳定性。     

CaCl2复合吸附剂在太阳能空气取水的吸附性能实验研究

吸附剂吸附性能对太阳能吸附式空气取水有重要影响.研究了不同浸泡条件对复合吸附剂内盐含量的影响,进而研究其对水蒸气吸附性能的影响,以选取太阳能空气取水用高效复合吸附剂.以CaCl2为吸湿性盐,活性氧化铝、3A、13X为基质分别制备复合吸附剂,结果表明,CaCl2溶液浓度在10％ ～30％范围内时,随着溶液浓度增加复合吸附...     

新型复合吸附剂对NOx吸附性能的研究

为去除化工生产过程中产生的NOx废气,采用吸附能力强的天然沸石和能够与NOx发生反应的消石灰经特定工艺制成复合吸附剂.在常温常压下测定了不同空速和湿度下的吸附性能,结果显示在实验取值范围内空速越低,气体相对湿度越高,复合吸附剂对NOx的吸附效果越好.通过测定穿透曲线,得出该吸附剂对NOx的饱和吸附容量为0.18 g/g.     

铜吸附剂在变压吸附CO分离中的应用总结

原变压吸附(PSA)装置制分离CO和H2工艺中,5A分子筛存在问题.通过对不同吸附剂性能的对比分析,提出采用铜吸附剂代替的优化方案,并对工艺流程进行了改造.改造后,大大提高了PSA装置对CO和H2分离提纯操作弹性,产品气质量合格率达100％,废气产生量明显降低,收率和纯度大幅提高,实现废气减排的同时提高了效益.     

一种具有高CO吸附容量和高CO/N2及CO/CO2分离选择性的CuCl@β吸附剂

研制了一种新型的CuCl@β分子筛吸附剂材料,它不仅对CO有着高吸附容量,而且对CO/N₂和CO/CO₂的二元混合气有着高吸附选择性。利用自发单层分散的原理制备了一系列的CuCl@β分子筛材料,分别应用氮气吸附以及XRD进行表征。CO在CuCl@β分子筛上吸附等温线和动态透过曲线分别通过静态吸附和固定床实验获得。依据IAST理论模型计算了CuCl@β分子筛对CO/N₂二元混合物和CO/CO₂二元混合物的吸附选择性。研究结果表明:(1)氯化亚铜的负载增强了一氧化碳在CuCl@β分子筛上的吸附容量,其最佳负载量为0.4 g·g^-1。(2)CuCl@β分子筛吸附剂在增强CO的吸附量的同时,还降低了对二氧化碳和氮气的吸附。由于Cu⁺-CO π位络合键的存在,提高了CuCl@β分子筛对二元混合物CO/N₂和CO/CO₂的吸附选择性。(3)在低压下(0～10 kPa)下0.4CuCl@β分子筛对CO/N₂和CO/CO₂的吸附选择性分别高达1600～5200和120～370,远大于原始的β分子筛。CuCl@β分子筛对CO有着超高吸附容量以及吸附选择性,将会是一种很有潜力的CO分离提纯材料。     

淀粉接枝丙烯酸吸附剂对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

本文主要研究了可溶性淀粉与丙烯酸聚合而制得的淀粉接枝丙烯酸,对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附效果及吸附条件。