吸附分離技術(shù)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-08 07:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 作用的根本因素，深入了解對(duì)探索吸附樹(shù)脂的應(yīng)用、樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及操作條件的選擇都有很大意義。 1. 氫鍵力 2. 定向力 3. 誘導(dǎo)力 4. 色散力 吸附動(dòng)力學(xué) 第一階段 是吸附質(zhì)通過(guò)吸附劑顆粒周圍的液膜到顆粒的表面，稱為外部傳遞過(guò)程或 外擴(kuò)散 （膜擴(kuò)散）。 第二階段 是從吸附劑顆粒表面?zhèn)飨蝾w?？紫秲?nèi)部，稱為孔內(nèi)部傳遞過(guò)程或 內(nèi)擴(kuò)散 。 第三階段 為溶質(zhì)在吸附劑內(nèi)表面上發(fā)生 吸附 。 1. 吸附傳質(zhì)過(guò)程的三個(gè)階段 影響吸附的因素 吸附質(zhì)的性質(zhì)： 吸附操作條件： 溶解度、極性等 溫度、 pH、流速等 溶劑 /水 吸附質(zhì) 相互作用 (如溶解 ) 吸附劑 三、 吸附工藝 間歇吸附 固定床吸附 移動(dòng)床吸附 流動(dòng)床吸附 連續(xù)式吸附與脫附設(shè)備 間歇吸附 ?間歇吸附反應(yīng)池有兩種類型；一種是 攪拌池型 ，即是在整個(gè)池內(nèi)進(jìn)行快速攪拌，使吸附劑與原水充分混合；另一種是泥渣接觸型 ，池型與操作和循環(huán)澄清池相同。當(dāng)用于廢水深度處理時(shí)，泥渣接觸型的吸附量比攪拌池型增加 30%。 ?為防止粉狀吸附劑隨處理水流失，固液分離時(shí)常加高分子絮凝劑 。 固定床吸附 ?在廢水處理中常用固定床吸附裝置。其 構(gòu)造 與快濾池大致相同。吸附劑填充在裝置內(nèi)，吸附時(shí)固定不動(dòng)，水流穿過(guò)吸附劑層。 ?固定床可分為 單床 和 多床系統(tǒng) 。多床又有并聯(lián)與串聯(lián)兩種，前者適于大規(guī)模處理，出水要求較低，后者適于處理流量較小，出水要求較高的場(chǎng)合。 移動(dòng)床 ?原水從下而上流過(guò)吸附層，吸附劑由上而下間歇或連續(xù)移動(dòng) 。間歇移動(dòng)床處理規(guī)模大時(shí)，每天從塔底定時(shí)卸炭 12次，每次卸炭量為塔內(nèi)總炭量的 5%10%；連續(xù)移動(dòng)床，即飽和吸附劑連續(xù)卸出，同時(shí)新吸附劑連續(xù)從頂部補(bǔ)入。 ?移動(dòng)床較固定床能充分利用床層吸附容量，出水水質(zhì)良好，且水頭損失較小。因而不需要反沖洗設(shè)備，對(duì)原水預(yù)處理要求較低。 流化床 原水由底部升流式通過(guò)床層，吸附劑由上部向下移動(dòng)。由于 吸附劑保持流化狀態(tài) ，與水的接觸面積增大，因此設(shè)備小而生產(chǎn)能力大，基建費(fèi)用低。與固定床相比，可使用粒度均勻的小顆粒吸附劑，對(duì)原水的預(yù)處理要求低。但對(duì)操作控制要求高 。 為防止吸附劑全塔混層，以充分利用其吸附容量并保證處理效果，塔內(nèi)吸附劑采用分層流化。分隔每層的多孔板的孔徑、孔分布形式、孔數(shù)及下降管的大小等，都是影響多層流化床運(yùn)轉(zhuǎn)的因素。 四、吸附法的應(yīng)用 ?、巰基棉吸附 (SCF) ?巰基棉的制備 ?棉花纖維含纖維素 95％一 97％．其結(jié)構(gòu)式中的羥基和巰基乙酸的羧基之間發(fā)生多相酯化反應(yīng)，將巰基接到纖維素的大分子上而制得 ?具體制備方法有： ? 液相法： 棉纖維浸泡在巰基乙酸溶液中加熱反應(yīng) ? 氣相法：使巰基乙酸的蒸氣與棉纖維接觸而制得 ? 巰基棉的吸附機(jī)理 ? 固 — 液或固 — 氣兩相間化學(xué)吸附反應(yīng)和物理吸附作用吸附反應(yīng)比較復(fù)雜： ? 氧化、還原、絡(luò)合及離子交換等多種化學(xué)反應(yīng)，并隨元素的種類、形態(tài)、吸附介質(zhì)而異。 ? 無(wú)氧化性且價(jià)態(tài)比較穩(wěn)定的重金屬離子：以絡(luò)合反應(yīng)為主，H+有利于解析而不利于吸附。 ? 其反應(yīng)如下： ? nRSH + Men+? [RS]nMe + nH+ ? 對(duì) As, Se, Te和 Sb等變價(jià)元素：先解離元素與氧之間的結(jié)合，使之還原為低價(jià)態(tài)才能被吸附 ? 4RSH + H2SeO3 →RSSeSR + RSSR + 3H2O ? RSSeSR→ RSSR + Se↓ ? 巰基棉的吸附性能 ? ?吸附酸度：溶液酸度是主要影響因素，巰基對(duì)元素的結(jié)合力越強(qiáng)，定量吸附該元素的允許酸度就越高。元素的形態(tài)不同、價(jià)態(tài)不同，定量吸附的酸度也不同 ? ?吸附速度：巰基棉具有良好的親水性和較大的表面積，對(duì)金屬的吸附速度一般比螯合樹(shù)脂要快 . ? 由反應(yīng)速度和吸附力確定 ? Se4+: 4 ml/min。 As3+: 2ml/min ? 其它元素 : 1020 ml/min ? ?吸附量：主要取決于巰基化合物的含量與吸附條件 ? 含巰基 1%的 SCF: ? 對(duì) Zn， Cd， Pb, Sb, Bi, In的飽和吸附量 mg/g ? 對(duì) Ag, Hg, Au: mg/g ? 在微量分析中，巰基棉用量： ? 吸附順序：對(duì)微量元素的結(jié)合能力與元素的種類、存在形態(tài)和價(jià)態(tài)有關(guān)。 ? 多種元素共存時(shí)，優(yōu)先吸附與其結(jié)合能力較強(qiáng)的元素已被吸附的元素還可以被結(jié)合能力更強(qiáng)的元素所置換。實(shí)驗(yàn)確定的吸附強(qiáng)弱順序如下： ? Pt(IV)≈Pd(II)＞ Au(III)≈Se(IV)＞Te(IV)?As(III)?Hg(II)≈Ag(I)＞ Sb(III)＞ Bi(III)＞ Sn(II)＞ CH3Hg+＞ Cu(II)＞ In(III)≈Pb(II)＞ Cd(II)＞ Zn(II) ? 共存物的干擾及消除：較高濃度的堿金屬、堿土金屬以及 Fe,Mn,Co,Ni,Cr等不干擾巰基棉對(duì)重金屬離子的定量吸附。 ? 各種重金屬離子因與巰基的結(jié)合能力不同而產(chǎn)生的干擾可通過(guò)控制溶液酸度進(jìn)行選擇性吸附。 ? 氧化劑能氧化巰基而使其吸附量下降，但不影響痕量元素吸附 ? 巰基棉吸附分離操作 ? 富集方式：靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附 具體操作與離子交換分離富集相同。 使用儀器：柱，分液漏斗或普通漏斗 ? 解吸方式： 熱消解法： 溫浸法或加熱煮沸法： 洗脫法： ? 洗脫法可避免巰基棉轉(zhuǎn)移時(shí)的損失和污染，避免灼燒、消解等帶來(lái)的誤差。適用于吸附能力較弱的元素 ? 吸附能力較強(qiáng)的貴金屬離子 Pt， Pd， Au， Se4+ 需用較濃的酸，采用溫浸法或加熱煮沸法才能定量解吸。 ? 應(yīng)用
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