【正文】 omite processing ethylene spent caustic optimum conditions.Diatomite modified experimental results show that the modified optimum conditions: liquid to solid ratio of 4:1, modifier concentration of 4 mol/L, modified best time to 40 min, modified optimum temperature is 35 ℃. Modified Diatomite processing ethylene spent caustic experimental results showed that the modified diatomite processing ethylene spent caustic optimum conditions: adsorption time was 40 min, adsorption temperature is 20 ℃, modified diatomite join amount of g, ethylene spent caustic pH 3. Under this condition, make 20 mL of ethylene spent caustic sulfur concentration from mg/L down to mg/L, sulfur removal rate of %, COD concentration from 148000 mg/L down to 12000 mg/L, COD removal rate of %, to achieve the desired effect. Modified Diatomite with large specific surface area, porosity, high adsorption performance strong, high chemical stability, low cost, etc., in the ethylene spent caustic treatment has good application prospects.Key words: modification。在此條件下可使20 mg/ mg/L，%，COD濃度由148000 mg/L降到12000 mg/L，%，達(dá)到了預(yù)期的效果。硅藻土改性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性的最佳工藝條件為：液固比為4:改性劑濃度為4 mol/L、改性最佳時(shí)間為40 min、改性最佳溫度為35 ℃。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要本文主要對(duì)鹽酸改性硅藻土及改性硅藻土處理乙烯廢堿液進(jìn)行了研究。通過單因素實(shí)驗(yàn)，考察了硅藻土改性的液固比、改性劑濃度、改性時(shí)間及改性溫度對(duì)硅藻土改性效果的影響趨勢(shì)及改性硅藻土處理乙烯廢堿液的吸附溫度、吸附時(shí)間、改性硅藻土加入量和乙烯廢堿液的pH對(duì)乙烯廢堿液中硫去除率的影響趨勢(shì)，確定了硅藻土改性的最佳工藝條件及改性硅藻土處理乙烯廢堿液的最佳工藝條件。改性硅藻土處理乙烯廢堿液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性硅藻土處理乙烯廢堿液的最佳工藝條件為:吸附時(shí)間為40 min、吸附溫度為20 ℃、 g、乙烯廢堿液的pH為3。改性硅藻土具有比表面積較大、孔隙率較高、吸附性能較強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在乙烯廢堿液處理方面具有很好的應(yīng)用前景。 diatomite。 adsorption目 錄第1章 緒 論 1 研究背景與意義 1 含硫廢堿液的處理現(xiàn)狀 1 中和法 1 氧化法 2 吸附法 3 沉淀法 3 硅藻土改性及其在廢水處理中的應(yīng)用 4 硅藻土的無機(jī)改性 4 硅藻土的有機(jī)改性 5 硅藻土的活化改性 7 研究目的及研究?jī)?nèi)容 7第2章 實(shí)驗(yàn)部分 8 實(shí)驗(yàn)原理 8 硅藻土改性原理 8 改性硅藻土處理乙烯廢堿液原理 8 乙烯廢堿液中硫化物檢測(cè)原理 8 COD檢測(cè)原理 8 實(shí)驗(yàn)材料 8 實(shí)驗(yàn)儀器 8 實(shí)驗(yàn)步驟 9 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 9 乙烯廢堿液中硫化物檢測(cè) 11 乙烯廢堿液中COD的檢測(cè) 11 硅藻土改性實(shí)驗(yàn) 12 改性硅藻土處理乙烯廢堿液的實(shí)驗(yàn) 12第3章 結(jié)果與討論 13 硅藻土改性實(shí)驗(yàn) 13 液固比對(duì)硅藻土改性效果的影響 13 鹽酸濃度對(duì)硅藻土改性效果的影響 14 改性時(shí)間對(duì)硅藻土改性效果的影響 15 改性溫度對(duì)硅藻土改性效果的影響 16 改性硅藻土處理乙烯廢堿液實(shí)驗(yàn) 17 吸附時(shí)間對(duì)硫去除率的影響 17 吸附溫度對(duì)硫去除率的影響 17 改性硅藻土加入量對(duì)硫去除率的影響 19 乙烯廢堿液的pH對(duì)硫去除率的影響 20第4章 結(jié) 論 22參 考 文 獻(xiàn) 23致 謝 25附 錄A 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 26附 錄B 英文譯文 29附 錄C 英文原文 41IV第1章 緒 論 研究背景與意義在工業(yè)乙烯的生產(chǎn)過程中，目前普遍采用堿洗法脫除裂解氣中的COH2S、硫醇等氣體。為保持堿洗液的反應(yīng)活性，需要不斷從強(qiáng)堿段補(bǔ)充新鮮堿，同時(shí)從弱堿段排出廢堿，這樣就產(chǎn)生了廢堿液。另一方面，由于在堿洗過程中裂解氣中重組分的冷凝和雙烯烴類、醛類物質(zhì)的聚合，使大量的有機(jī)物進(jìn)入廢堿液中[1]。脫硫是乙烯廢堿液治理的關(guān)鍵，乙烯廢堿液的后續(xù)治理或綜合利用的成敗將直接取決于脫硫效果的好壞，因此，對(duì)乙烯廢堿液的治理基本是以去除硫化物為重點(diǎn)。硅藻土是由硅藻及其它微生物的硅質(zhì)遺骸組成的生物硅質(zhì)巖，它具有比表面積較大、孔隙率較高、吸附性能較強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，且可通過改性來進(jìn)一步提高其吸附能力，使其在廢水處理方面的應(yīng)用日益廣泛。 含硫廢堿液的處理現(xiàn)狀目前含硫廢堿液的處理方法主要有中和法、氧化法、吸附法、沉淀法等[3]。該處理廢堿液的方法工藝簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)便易操作，但對(duì)廢堿液的處理不完全，硫酸秏量大，設(shè)備使之轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，然后用加壓浮選法分離游離的硫磺[4]。另外，燃燒后產(chǎn)生的SO2氣體排放到大氣中又造成了二次污染，故目前多數(shù)廠家不再采用此方法處理廢堿液。CO2中和是在廢堿液除硫塔內(nèi)通入CO2氣體，氣液逆流接觸發(fā)生反應(yīng)，溶液匯總的硫化鈉被轉(zhuǎn)化成碳酸鈉和碳酸氫鈉后從塔底排放，反應(yīng)放出的H2S氣體送入火炬燃燒，生成SO2。該處理廢堿液的方法工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，材質(zhì)無特殊要求，能耗量低，生產(chǎn)費(fèi)用也低。唐娜等[5]用CO2中和法處理石油堿渣，在溫度95 ℃、時(shí)間150 min、CO2體積分?jǐn)?shù)80%的條件下，處理溫度對(duì)處理效果的影響顯著，其次是處理時(shí)間和CO2的體積分?jǐn)?shù)。 氧化法（1）空氣氧化法空氣氧化法是將空氣和蒸汽同時(shí)吹入廢堿液中，在空氣氧化脫硫塔中進(jìn)行氧化反應(yīng)，空氣氧化法又可分為普通空氣氧化法和催化空氣氧化法。催化空氣氧化法是在向廢堿液中鼓入空氣的同時(shí)投入催化劑，如金屬材料Pt、Pd、Ni、Cu等，在催化劑的作用下，S2 被轉(zhuǎn)化成為S2O23 和SO24。李久萌[7]利用濕式催化氧化法在溫度為90 ℃， MPa，氧氣流量為4 L/h，pH為10， g/L的條件下，以丹寧酸作為催化劑反應(yīng)2 h。（2）濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法是在高溫（150~320 ℃）和高壓（2068~20684 kPa）條件下，通過一系列氧化和水解反應(yīng)將廢堿液中的硫化物和硫醇氧化成硫酸鹽。杜江等[8]用濕式空氣氧化法處理乙烯廢堿液， Mpa，反應(yīng)溫度在110~120 ℃條件下，廢堿液中硫化物、油、%、%%。水在臨界點(diǎn)（374 ℃，22105 MPa）以上時(shí)表現(xiàn)出很多獨(dú)特的性質(zhì)[9]，如對(duì)有機(jī)物的高溶解性和對(duì)鹽類的低溶解性，各種氣體均能與水完全混溶等，尤其是氧與水的混溶，使得該法可以在不使用催化劑的均相條件下，具有反應(yīng)速度快、處理效率高和過程封閉性好等諸多優(yōu)點(diǎn)[10]。但該處理方法處理時(shí)所需成本較高，設(shè)備投資大。吸附是指物質(zhì)在二相之間界面的積聚或濃縮。物理吸附是由分子間引力引起的，通常稱為“范德華力”，它是定向力、誘導(dǎo)力和逸散力的總稱?；瘜W(xué)吸附是由于固體表面與被吸附物質(zhì)間的化學(xué)鍵力起作用的結(jié)果。目前，主要的工業(yè)吸附劑有活性炭、活性氧化鋁、硅藻土、硅膠、沸石分子篩、活性炭纖維等。經(jīng)隔油、過濾后，~ mg/L。 沉淀法沉淀法是指以固體金屬氧化物如ZnO、CuO等將硫化鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉并將硫離子以金屬硫化物沉淀的形式去除。脫硫劑金屬氧化物的循環(huán)利用都是采用將金屬硫化物沉淀進(jìn)行高溫焙燒再生的方法實(shí)現(xiàn)的，此種方法會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，會(huì)形成對(duì)大氣的二次污染，仍然需要后續(xù)處理裝置。張述庸[12]用ZnO沉淀法處理乙烯廢堿液。同時(shí)，在堿性條件下，鋅酸鈉的溶解度比氧化鋅大得多，鋅酸鈉溶解后，與硫化鈉發(fā)生反應(yīng)生成的ZnS可以通過焙燒還原成ZnO，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。同時(shí)反應(yīng)生成的沉淀通過焙燒生成CuO，可以重復(fù)使用。硅藻土具有孔結(jié)構(gòu)豐富，微孔發(fā)達(dá)，堆積密度小，熱導(dǎo)率低，活性好等優(yōu)點(diǎn)，并且分布廣泛，成本低廉，可用作廢棄物及水中污染物的吸附劑、催化劑的載體、聚合物材料、給料的填料和增強(qiáng)劑、化工的助凝劑、表面活性劑等。如用普通的硅藻土作為廢水處理劑，因硅藻土表面帶負(fù)電荷而無法使膠體顆粒脫穩(wěn)，處理效果不佳。此外，表面改性還可以使硅藻土表面帶有不同基團(tuán)，應(yīng)用范圍更廣。 硅藻土的無機(jī)改性常用的硅藻土無機(jī)改性方法有酸改性、堿改性、鹽改性。同時(shí)，由于H+對(duì)八面體或四面體多價(jià)離子的取代，造成了電性更負(fù)，故經(jīng)酸化處理的硅藻土具有更強(qiáng)的吸附性和化學(xué)活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸改性的硅藻土對(duì)廢水中Pb2+的去除初步效果較為理想，在Pb2+初始濃度為10 mg/L，用土量8 g/L，pH=7，室溫，180 r/min攪拌15 min的條件下，硫酸改性硅藻土對(duì)Pb2+%，處理效果較原硅藻土有明顯提高。夏士朋等[17]，然后用制得的改性硅藻土對(duì)廢水中Cu2+、Pb2+和Zn2+幾重金屬離子進(jìn)行去除實(shí)驗(yàn)研究。在靜態(tài)試驗(yàn)條件下，~4 mmol/g，去除率可達(dá)到99%以上，處理后Cu2+、Pb2+和Zn2+幾重金屬離子的濃度均符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。張艷麗[18]用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液對(duì)硅藻土進(jìn)行改性，并用制得的改性硅藻土進(jìn)行對(duì)含氟廢水的實(shí)驗(yàn)研究。Jinlu Wu等[19]用氫氧化鈉對(duì)硅藻土改性，用制得的改性硅藻土對(duì)電鍍廢水中的Pb2+、Zn2+進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究。并且，飽和吸附的改性硅藻土，可用CaCl2溶液進(jìn)行再生二次利用。劉建偉等[20]用硫酸鋁對(duì)硅藻土進(jìn)行改性，用制備得的改性硅藻土，進(jìn)行處理制漿廢水的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，用改性硅藻土處理后，制漿廢水和造紙廢水的出水COD的質(zhì)量濃度分別為200 mg/L和120 mg/L，都能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)再生紙廢水的COD的質(zhì)量濃度也能達(dá)到100 mg/L以下，并使BOD、SS和色度等指標(biāo)達(dá)到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544—2008)的要求。實(shí)驗(yàn)研究表明，在吸附時(shí)間為60 min，pH值為4，改性硅藻土投加量為12 g的條件下，改性硅藻土對(duì)重金屬離子Cu2+吸附去除效果最好，%。Zhan Shulin等[22]用氫氧化鎂對(duì)硅藻土進(jìn)行改性，并用制得的改性硅藻土對(duì)陰離子染料進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究。 硅藻土的有機(jī)改性有機(jī)改性可使有機(jī)改性劑進(jìn)入硅藻土層間，并層狀平鋪在硅藻土的層間，多層的有機(jī)物層鋪，撐開層間，既增大了層間距，又使硅藻土的吸附面積得到大幅度提高，使得其吸附能力增大。（1）溴化十六烷基三甲銨改性李門樓[23]用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的溴化十六烷基三甲銨溶液對(duì)提純后的硅藻土進(jìn)行改性，并用制得的改性硅藻土對(duì)含鋅電鍍廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。吸附Zn2+ mol/L HCl溶液進(jìn)行洗脫，洗脫率可達(dá)94%以上，而經(jīng)過洗脫再生的改性硅藻土可重新投入使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，%的溴化十六烷基三甲銨改性的硅藻土對(duì)廢水中苯酚、脂肪酸等有機(jī)物的去除效果最好，吸附去除率可達(dá)到80%。（2）殼聚糖改性李增新等[25]用殼聚糖（脫乙酰度為90%）的醋酸溶液，對(duì)硅藻土進(jìn)行改性，用制得的殼聚糖改性硅藻土處理實(shí)驗(yàn)室有機(jī)廢液，進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)有機(jī)廢液的COD濃度不大于1000 mg/L時(shí)，經(jīng)兩級(jí)處理，再流經(jīng)殼聚糖改性硅藻土吸附柱后，流出液的COD殘留量小于100 mg，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，憑借強(qiáng)烈的靜電相互作用，表面帶負(fù)電荷的硅藻土對(duì)陽離子性大分子聚乙烯亞胺具有很強(qiáng)的吸附能力。在中性溶液中，改性硅藻土對(duì)水溶液中的苯酚飽和吸附量可達(dá)92 mg/g；在酸性溶液中，改性硅藻土對(duì)水溶液中的苯酚產(chǎn)生一定的吸附作用，但由于聚乙烯亞胺分子鏈高度的質(zhì)子化，吸附量很低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在20 ℃，pH=， g/L，吸附時(shí)間為120 min時(shí)，%。 硅藻土的活化改性硅藻土的活化改性方法主要有焙燒、微波輻射改性。詹樹林等[28]先對(duì)硅藻原土進(jìn)行焙燒活化改性，然后用有機(jī)高分子聚合物聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚雙氰胺甲醛、聚丙烯酰胺中的一種或兩種以上，如再用聚二甲