本文關(guān)鍵詞： 黃麻 苯胺 吸附 微波 羧基改性　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,突發(fā)水污染事件頻繁發(fā)生,對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來了嚴(yán)重的危害。在突發(fā)水污染處置中,吸附法以其高效性起到了很大作用。但突發(fā)水污染處置對吸附材料要求較高,而容易被快速改性的黃麻纖維是一種理想的吸附劑基體。黃麻纖維來源廣泛、價(jià)格低廉、機(jī)械強(qiáng)度高、現(xiàn)場適用性強(qiáng),且其結(jié)構(gòu)中活性基團(tuán)豐富,容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制備高效的吸附劑。本文以黃麻為基體,以N,N-二甲基甲酰胺為反應(yīng)介質(zhì),用均苯四甲酸二酐進(jìn)行改性制備羧基改性黃麻吸附材料,以羧基改性黃麻對廢水中苯胺的吸附量為評價(jià)指標(biāo),通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、酸酐用量、酸酐種類和反應(yīng)介質(zhì)種類對黃麻改性效果的影響,并用CCD響應(yīng)面法對反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和酸酐用量三個(gè)反應(yīng)條件進(jìn)行了詳細(xì)優(yōu)化,確定了羧基改性黃麻的最佳制備條件,并采用FTIR和BET等手段對改性前后黃麻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,羧基改性黃麻最佳制備條件為:堿處理黃麻1.0 g,N,N-二甲基甲酰胺40 m L,均苯四甲酸二酐4.0 g,微波加熱環(huán)境下改性溫度125°C,時(shí)間25 min。由FT-IR分析知羧基被成功引入到黃麻表面;由BET分析知,黃麻經(jīng)改性后比表面積略有降低。通過靜態(tài)條件實(shí)驗(yàn)研究了羧基改性黃麻對苯胺的吸附性能。系統(tǒng)地考察了p H、初始濃度、時(shí)間和溫度等對苯胺吸附性能的影響,并進(jìn)行了脫附再生實(shí)驗(yàn),然后對吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,羧基改性黃麻吸附苯胺的最佳p H在中性范圍內(nèi),60 min基本達(dá)到吸附平衡;且隨著初始濃度和溫度的升高吸附量增加;HCl對羧基改性黃麻的改性效果最好;再生4次后的吸附材料的吸附能力基本不變。羧基改性黃麻對苯胺的吸附過程符合Langmuir吸附等溫模型;吸附過程的動(dòng)力學(xué)符合擬二級模型;由ΔG0為負(fù)值、ΔH0為正值可知該吸附過程是自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程。羧基改性黃麻吸附苯胺的吸附作用主要包括氫鍵吸附和靜電吸附。建立了固定床吸附裝置動(dòng)態(tài)處理苯胺,并對處理工藝進(jìn)行了研究。重點(diǎn)考察了吸附床層高度、進(jìn)水流速和初始濃度對去除效果的影響以及吸附裝置的再生使用情況,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,吸附裝置的吸附能力隨著吸附床層高度的增加而增強(qiáng),但是隨著初始濃度的增加和流速的增加而降低;實(shí)驗(yàn)裝置可被快速而有效的再生,再生3次后對苯胺的去除效果不變;BDST模型和Thomas模型均能夠很好的用于固定床吸附裝置的運(yùn)行過程的描述;并通過參數(shù)設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于突發(fā)水污染應(yīng)急處置的吸附流化反應(yīng)器,探討了其應(yīng)用性。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of the industry and the frequent occurrence of sudden water pollution , the influence of the reaction time , the reaction temperature , the amount of anhydride , the type of anhydride and the kind of reaction medium on the modification of the jute were investigated by means of FTIR and BET . The adsorption capacity of the adsorption material after 4 times of regeneration is basically unchanged . The adsorption process of the carboxyl modified jute to aniline accords with the Langmuir isotherm . The adsorption process of the carboxyl modified jute adsorption aniline mainly includes the adsorption of hydrogen bonds and static adsorption . The experimental results show that the adsorption capacity of the adsorption device increases with the increase of the adsorption bed height . The experimental results show that the adsorption capacity of the adsorption device is unchanged with the increase of the initial concentration and the flow rate . The experimental results show that the adsorption capacity of the adsorption device is not changed with the increase of the initial concentration and the flow rate . The experimental results show that the adsorption capacity of the adsorption device is not changed with the increase of the initial concentration and the flow rate .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703;TQ424

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本文編號：1547261