2011年,《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》正式拉開了重金屬污染治理的序幕,嚴峻的污染態(tài)勢使得污染防治之路任重而道遠。目前常用的Cr(VI)處理技術發(fā)展多年,尋求技術突破也遇到了一定的瓶頸。近年來能夠同步去除并回收水中重金屬的強化萃取技術-液膜法的衍生正引發(fā)著市場的青睞。本文利用萃取法和反萃相預分散支撐液膜法(SLMSD)對水中Cr(VI)進行了去除,分析了傳質動力學特征,建立了液膜萃取的總傳質系數模型,并利用模型對傳質機制進行了討論,為液膜技術在重金屬資源化分離回收領域的應用奠定了理論基礎。在絡合萃取過程中,探討了溫度、p H、酸性介質、平衡時間等萃取平衡熱力學參數對Cr(VI)分離的影響,并對共存物質的干擾作用進行了考察。證明了三(辛-癸)烷基叔胺(N235)是一種低耗、高選擇性的Cr(VI)萃取劑,萃取反應屬于快速的化學反應過程。在25℃的條件下,0.004 mol·L-1的N235對p H為1.0的Cr(VI)鹽酸溶液萃取20 min后,0.1 g·L-1的Cr(VI)去除率可達100%。利用0.1 mol·L-1的Na OH對負載萃合物的萃取體系進行反萃后,反萃率大于96%...

【文章頁數】：136 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及來源
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題來源
    1.2 含鉻廢水的污染現狀及處理方法
        1.2.1 鉻元素的性質及存在形態(tài)
        1.2.2 含鉻廢水的來源及污染現狀
        1.2.3 含鉻廢水的處理方法
    1.3 萃取法分離回收金屬離子的發(fā)展現狀
        1.3.1 溶劑萃取法分離回收金屬離子的發(fā)展概況
        1.3.2 液膜法分離回收金屬離子的發(fā)展概況
        1.3.3 液膜法分離回收金屬離子的技術現狀
    1.4 中空纖維支撐液膜分離回收金屬離子的數學模型
        1.4.1 擴散傳質通量模型的應用現狀
        1.4.2 管程、殼程中流體流動傳質模型的應用現狀
    1.5 課題的主要研究內容及技術路線
        1.5.1 課題的目的和意義
        1.5.2 課題的主要研究內容
        1.5.3 課題技術路線
第2章 實驗材料及方法
    2.1 實驗試劑與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗裝置與實驗方法
        2.2.1 溶劑萃取實驗方法
        2.2.2 萃取動力學反應裝置及實驗方法
        2.2.3 液膜萃取裝置及實驗方法
    2.3 主要檢測項目與儀器分析
        2.3.1 金屬離子濃度的測定
        2.3.2 傅立葉變換紅外光譜分析
        2.3.3 核磁氫譜分析
        2.3.4 掃描電鏡分析
        2.3.5 彈性系數的測定
        2.3.6 粘度分析
    2.4 萃取性能的評價方法
        2.4.1 分配系數
        2.4.2 去除率
        2.4.3 回收率
        2.4.4 萃取速率
    2.5 數學分析方法
        2.5.1 灰色關聯分析法
        2.5.2 響應曲面法
第3章 萃取體系的構建及對水中鉻(VI)的去除性能
    3.1 引言
    3.2 萃取體系的建立
        3.2.1 萃取劑的選擇
        3.2.2 N235結構表征
        3.2.3 稀釋劑的選擇
        3.2.4 煤油和正庚烷結構表征
    3.3 萃取體系的再生及循環(huán)再利用性
        3.3.1 萃取體系的再生
        3.3.2 萃取體系的循環(huán)再利用性
    3.4 溶劑萃取過程中主要影響因素分析
        3.4.1 酸性介質的影響
        3.4.2 p H與N235濃度的影響
        3.4.3 溫度的影響
        3.4.4 萃取平衡時間的影響
        3.4.5 萃取平衡等溫線
        3.4.6 共存物質的干擾作用
    3.5 本章小結
第4章 反萃相預分散支撐液膜去除回收水中鉻(VI)的性能
    4.1 引言
    4.2 液膜分離方法及分離體系的選擇
        4.2.1 液膜分離方法的選擇
        4.2.2 液膜分離體系的選擇
        4.2.3 膜接觸器類型的選擇
        4.2.4 鉻(VI)在反萃相預分散支撐液膜中擴散的遷移方程
    4.3 體系液體流態(tài)和物化性質對鉻(VI)遷移的影響
        4.3.1 液體流動狀態(tài)對鉻(VI)遷移的影響
        4.3.2 體系物理性質對鉻(VI)遷移的影響
        4.3.3 體系化學性質對鉻(VI)遷移的影響
        4.3.4 共存無機陰離子對液膜萃取鉻(VI)的影響
    4.4 液膜運行的穩(wěn)定性及膜特性的變化
        4.4.1 液膜運行的穩(wěn)定性
        4.4.2 膜特性的變化
    4.5 本章小結
第5章 反萃相預分散支撐液膜分離鉻(VI)的傳質機制
    5.1 引言
    5.2 N235萃取水中鉻(VI)的反應機制與傳質動力學
        5.2.1 N235萃取水中鉻(VI)的反應機制
        5.2.2 N235萃取水中鉻(VI)的傳質動力學
    5.3 灰色關聯度與響應曲面分析操作條件的顯著性和交互性
        5.3.1 灰色關聯分析影響萃取速率的主要因素
        5.3.2 響應曲面分析因素間的交互性
    5.4 反萃相預分散支撐液膜萃取水中鉻(VI)的過程建模
        5.4.1 反萃相預分散支撐液膜分離鉻(VI)的傳質過程
        5.4.2 總傳質系數模型的建立
        5.4.3 總傳質系數模型的驗證
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個人簡歷



本文編號：4047868