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乙醇溶剂萃取法再生活性炭可行性研究(2)
时间:2024-03-04 06:57 点击次数:109

  优点:溶剂再生法可在高温加热下进行,也可在低温下进行在线操作,不需要另设再生装置,投资较少。再生中活性炭的损失极少,同时还可回收有利用价值的吸附质,所用溶剂可以经蒸馏回收后可反复使用。

  缺点:再生效率不高,活性炭孔隙容易被堵塞,从而使吸附性能的恢复受到影响,并且多次再生后,活性炭吸附性能有一定下降。同时,溶剂萃取再生针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物。但往往水处理过程中活性炭吸附的污染物种类较多,成分复杂,因此,一种特定溶剂的应用范围较窄。溶剂萃取再生法通常只用于物理吸附起主要作用并具有较高回收价值的吸附物。

  用不同质量梯度的再生前后烘干的活性炭吸附废水,当吸附后的废水滤出液的COD不再随着活性炭的增加而增加时,则可认为活性炭完成对废水的吸附,以活性炭质量和吸附后滤液的COD值为坐标作图,求得各自的吸附容量,两值相比求得再生率。

  用不同质量梯度的再生前后烘干的活性炭吸附含酚废液,用4-氨基安替比林分光光度法对比吸附前后吸光度变化,当吸光度不再随着活性炭的增加而增加时,则可认为活性炭完成对废液的吸附,以活性炭质量和吸附后滤液的吸光度为坐标作图,求得各自的吸附容量,两值相比求得再生率。

  用一定量的再生前后烘干的活性炭吸附过量的脱硫废液,吸附后烘干称量,通过对比吸附前后的质量差来求得各自的吸附容量,两值相比求得再生率。

  采用质量差法,对比新活性炭和再生后活性炭对脱硫液中组分的吸附容量,得出再生效率,分析再生是否可行。

  取一张长和宽大约分别为30cm和15cm的滤纸,以宽边为轴卷成筒状,然后将滤纸筒的一端折叠封死。

  将废活性炭于105℃下在烘箱内烘干2小时,称取30.00g装入折叠好的滤纸筒中,放入索氏抽提器的提取管中。

  将索氏抽提器的提取瓶、提取管、冷凝器按顺序组装起来,并将冷凝器与自来水管相连接。将提取瓶放在垫有石棉网的电炉上。

  用量筒量取300mL无水乙醇从索氏抽提器的冷凝器开口间缓缓加入,至加完为止,然后打开自来水,同时打开电炉进行加热,待提取瓶中的液体沸腾开始计时加热六小时,控制电炉温度使乙醇和水每6~8min虹吸一次,以实现活性炭的再生,再生后将用无水乙醇再生的活性炭在80℃烘干4小时后备用。将提取瓶中残余的提取物取出,贮存于烧杯内,备用。

  ①按表1取活性炭和脱硫液做预实验,找出足够0.5g活性炭吸附用的脱硫液的量。

  ②分别取0.50g新活性炭及再生后的活性炭,量取15.00mL脱硫液于250mL锥形瓶中,加水至50mL,放于振荡箱中,在温度为25℃、转速为130r/min的情况下振荡60min,再移至经过105℃的烘箱烘干至恒重的滤纸进行过滤,待所有的活性炭转移到滤纸上后,再于105℃温度下烘干、称重,通过称量结果计算出吸附前后的活性炭质量差,得到活性炭对脱硫液中组分的吸附量,为保证实验结果误差较小,新活性炭及再生后活性炭分别作三组平行实验。

  假设新活性炭的质量为m1,滤纸的质量为m2,过滤烘干前二者质量和为(m1+m2)1,过滤烘干后二者质量为(m1+m2)2,前后差值为△m,吸附容量为q,预实验试剂取用量见表2,以下为预实验结果表:

  预实验结果表明10.00mL和20.00mL脱硫液对于0.50g新活性炭均已过量,本实验采用的脱硫液量为15.00mL。

  假设新活性炭质量为M1,吸附后活性炭质量为M2,吸附前后质量差为△M1=M2-M1,吸附容量为Q1=△M1/M1。设再生活性炭质量为M3,吸附后质量为M4,吸附前后质量差为△M2=M4-M3,吸附容量为Q2=△M2/M2。再生率为Q2/Q1。

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