吸附剂如何选择范文

2022-06-18

第一篇：吸附剂如何选择范文

目前吸附剂对VOCs的吸附性能

热质交换原理与设备

目前吸附剂对VOCs的吸附性能

摘要：

挥发性有机化合物(Volatile organic compounds，VOCs)对环境的污染和人体的健康危害引起了极大重视，急需加以有效治理。其主要成分是烃类、氧烃类、含卤烃类、氮氟烃以及硫烃类、低沸点的多环芳烃类等。活性炭吸附法处理VOCs因具有经济有效的特点而成为最常用的污染控制方法。吸附法的关键在于吸附剂的性能，研究开发新型吸附材料对于VOCs的治理具有重要的意义。本文主要介绍几种吸附剂对VOCs的吸附技能。

关键词：VOCs、吸附性能、活性炭、硅胶

一、前言

VOCs是一类重要的大气污染物,对于环境有巨大的破坏作用。主要来源于精细化工、石油化工、制药、电子元件制造、印刷、制鞋以及汽车尾气等。其主要来源可以分为固定源和移动源,固定源包括生产过程,如石油化工、工业溶剂生产、制药、农药生产、油漆和涂料生产、印刷、金属漆包线生产、制革等;移动源包括汽车等交通工具排放的尾气等。VOCs对环境的极大危害和对人体健康的严重威胁,引起了世界各国政府的高度重视。

二、几种吸附剂对VOCs的吸附性能

1、硅胶

硅胶是常见的多孔吸附剂，硅胶的骨架(SiO2)是以硅原子为中心、氧原子为顶点的Si-O四面体在空间不太规则地堆积而成的无定形体。堆积时粒子间的空洞即为硅胶的孔隙。无定形体由2-20nm的球形颗粒组成，它们堆积起来就形成了吸附用的硅胶。硅胶不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。它的化学组份和物理结构，决定了它具有热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等特点。

硅胶是一种坚硬多孔的固体颗粒,是工业上常用的一种吸附剂。硅胶吸水容量很大,它从气体中吸附的水分量最高可达硅胶自身重量的50%。吸水后的饱和硅胶,可通过加热方法(573K)将其吸附的水分脱附,得到再生。在工业上硅胶多用于气体的干燥和从废气中回收极为有用的烃类气体。硅胶是属于亲水性的吸附剂,如细孔性硅胶在293K,相对湿度为60%的空气中,达到平衡时的吸附水分量为本身重量的24%。硅胶在吸附水分时由于水蒸气的凝缩热比较大,硅胶的温度可升至373K,在同样条件下活性炭的升温只有293-313K。

常用的普通硅胶价格较低，化学性质稳定且吸附后再生较容易，有较高的比表面积，具有较强的吸附能力,但大多亲水,有较强的吸水能力,所以对有机废气吸附能力差,但通过嫁接有机基团可以提高其疏水性能和对有机气体的吸附能力,并且能增加其吸附后的稳定性,因此将在环境治理方面存在很大的应用前景。

硅胶的吸附主要是物理吸附,具有吸附热小、吸附速度快、无选择性、吸附可以是多层的特点。由于硅胶的以上特点所以在有机废气吸附方面硅胶的应用并不多。

热质交换原理与设备

2、活性炭

活性炭是应用最早,用途较广的一种优良吸附剂。用煤、木材、木屑、水果核、椰子壳等碳化制成。活性炭是孔穴十分丰富的吸附剂,比表面积在600-1400m2/g,活性炭的比表面积最大,故其具有优异的吸附能力。但是缺点是再生较为困难，如使用加热再生法处理炭损耗率高，如使用药剂再生法则处理成本高且易造成二次污染。活性炭可根据形态不同分为粉末、颗粒、纤维等种类，与活性炭颗粒相比，活性炭纤维由于具有较规整的微孔结构，不仅吸附容量大，而且容易脱附，然而其昂贵的价格，限制了它更广泛的应用。颗粒状活性炭对VOCs中不同的组分吸收能力差别较大,吸附强弱顺序为对二甲苯,甲苯、正丙醇、乙酸乙醋、吸附性能最弱的是乙醇和乙酸甲酯。

其去除效率高,比表面积大,性质稳定,物流中有机物浓度在1000PPM以上时,吸附率可达95%以上。活性炭又分颗粒状和纤维状两类,颗粒状活性炭孔径分布较广,除小孔外,还有100-1000A的中孔和0.5-5微米的大孔,处理气体要从外向内扩散,通过的距离较长,所以吸附和脱附都比较慢;而纤维状活性炭孔径分布小,而且绝大多数是15-30A的小孔,比表面积很大,由于小孔直接分布在活性炭表面,气体扩散距离短,因而吸附和脱附都快。为了提高净化效率,吸附法常和其它处理方法联合使用,从而使之取长补短,提高吸附效率,减少二次污染的可能。

3、沸石类Y型分子筛

活性炭吸附剂虽然对 VOCs 具有广谱吸附性，但存在可燃、孔道易堵塞和再生困难的缺陷，需要开发新的吸附剂来替代它。而沸石类Y型分子筛具有八面沸石笼状结构，具有水热稳定性好，比表面积大，微孔孔径适中的特点，是较理想的 VOCs吸附剂。

沸石分子筛具有大的比表面积和吸附容量，表面存在酸-碱中心，可以通过调节材料的亲水和疏水性来控制其吸附性质;孔道中的特殊电场效应可以有效激活反应物，单一的孔径分布可以有效地进行分子识别;并可通过同晶取代等物理化学方法以及担载其他活性组分来修饰其物理化学性质。作为吸附剂或催化剂在小分子有效捕获、择形催化、过渡态分子和产物分子的有效分离等方面得到广泛应用。

首先，各种类型的分子筛的孔径和孔口大小都有一定界限，而能将比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内，而把比孔道直径大的物质分子排斥在外，从而使分子大小不同的混合物分开，起到筛分分子的功能，分子筛也因此得名。

其次分子筛骨架中 Si 原子被 Al 原子代替时沸石骨架将带有负电荷，这种负电荷由处在骨架外的单价或多价阳离子来补偿，在吸附性能上呈现出对极性分子有较高的亲和力，对于大小相近的分子，极性越大则越易被分子筛吸附;分子筛吸附有机物分子的能力随着不饱和性增大而增加;分子筛的吸附能力强，吸附质浓度低和吸附温度较高的情况下仍能保持有较高的吸附能力，而普通吸附剂如硅胶、活性氧化铝的平衡吸附量则受吸附质浓度影响较大，甚至在较高吸附温度下丧失吸附能力，这种特点使得分子筛能广泛地应用于气体和液体的深度干燥及净化过程中。这种孔道结构的易调变性与少有的整体稳定性使得分子筛从其他吸附剂中脱颖而出。

分子筛一直是化学研究领域的热点之一，广泛用于基本有机化工、石油化工的生产上，也常用于 SO

2、NOx、CO、CO2，NH3，CCl

4、水蒸汽和气态碳氢化合物

热质交换原理与设备

废气的净化。

4、高聚物吸附树脂

有机吸附剂包括从非极性到强极性的各种高聚物吸附树脂。这类吸附剂比表面积不高，一般在20-700 m2/g 之间，它们对有机污染物的吸附容量相对于活性炭而言要小，但它们的再生相对容易，在污染治理中也得到广泛应用。此外许多高聚物吸附剂对微波而言，属半透明物质，它不吸收或较少吸收微波，因此这类吸附剂可应用在吸附-微波脱附过程中。

三、总结

吸附技术应用于VOCs污染的控制具有明显的优点,其设备简单、操作灵活,是有效和经济的回收技术之一。特别是对较低浓度VOCs的回收,吸附技术更显示了其他处理技术难以媲美的效率和成本优势。

四、参考文献

[1] 高招. VOCs的吸附与变压吸附法净化回收研究[M].湖南:湖南大学化境工程与科学学院,2007,52一53 [2] 金漩,马鲁铭,王红武. 表面化学改性活性炭对有机物吸附的研究进展[J].江苏环境科技,2006,19(2):44-45 [3] 苏涛. 廉价硅胶的疏水化改性及对VOCs的吸附性能研究[M]. [4] 常文明,李军平,赵宁,肖福魁,魏伟,孙予罕. 新型SiO2基微/介孔材料的合成及其对集成电路生产中VOCs废气的吸附研究.[J].化工新型材料,2009

第二篇：吸附剂安全技术说明书

变压吸附制氢装置

吸附剂安全技术说明书

二0一三年九月

吸附剂安全技术说明书

专用吸附剂CNA-158安全技术说明书

第一部分

化学品及企业标识

化学品中文名称:专用吸附剂CNA-158 化学品俗名或商品名:分子筛化学品英文名称: molecular-sieves 企业名称:四川天一科技股份有限公司地址:四川成都市外南机场路445信箱邮编:610225 传真:028-85881909 企业应急电话: 028-85964192 电子邮件: psacgb@tianke.com 技术说明书编码:20130112 生效日期:2013年9月5日

国家应急电话:120(急救)、119(火警)

第二部分

成分/组成信息

化学式：

Ca4.5Na3〔(AlO2)12(SiO2)12〕. XH2O

描述：

硅铝比约为2:1，水含量≤1.5% 化学品名称:专用吸附剂CNA-158 有害成分: 无资料

第三部分

危险性概述

危险性类别:非危险品侵入途径: 食入、皮肤接触

健康危害: 接触后皮肤发干、注意防尘。环境危害: 对环境无影响燃爆危险: 无

第四部分

急救措施

皮肤：用肥皂水洗掉即可，如有疼痛，及时就医。

眼睛：用大量清水冲洗，如有疼痛，及时就医。吸入：呼吸新鲜空气，如有咳嗽或呼吸不适，及时就医。食入：喝一至两杯清水，如胃肠不适感加重，及时就医。

1 吸附剂安全技术说明书

第五部分

消防措施

危险特性:无燃烧产物:不燃烧灭火方法及灭火剂:无

第六部分

泄露应急处理

无

第七部分

操作处置与储存

操作注意事项:装吸附剂时严格按操作规程进行,进入吸附器的人要戴防护用具,防止吸入粉末。

储存注意事项:本产品容易吸水、应保证包装容器的密封性。应储存在室内阴凉干燥、通风处并主要防潮防水。避免与水、酸、碱接触。

第八部分

接触控制/个体防护

最高允许浓度：无监测方法：

无工程控制：

无

呼吸系统防护：戴口罩，进入吸附器的人要戴空气呼吸器眼睛防护：

进入吸附器的人要戴防尘护目镜身体防护：

穿工作服手防护：

戴布/线手套

其他：

避免皮肤直接接触和呼吸道吸入，定期体检

第九部分

理化特性

外观与性状：Φ1～4mm浅米色或浅红色球状颗粒堆密度：

0.65～0.78g/ml 抗压碎强度：≥30N/颗自燃温度：

不燃烧可燃性：

不燃烧沸点：

2980℃ 熔点：

2050℃ 比热：

0.24 kcal/kg℃

主要用途：

用于从混合气中回收、提纯有效气体的变压吸附装置。

2 吸附剂安全技术说明书

第十部分

稳定性和反应性

稳定性：

稳定

避免接触的条件：水、高温聚合危害：不能发生分解产物：常温下不分解

第十一部分

毒理学资料

急性毒性：无刺激性：

轻度

第十二部分

生态学资料

无

第十三部分

废弃处置

废弃物性质：

非危险物废弃处置方法：回收或深埋

废弃注意事项：避免皮肤接触和吸入，穿戴好防护用品

第十四部分

运输信息

包装方法：产品采用带温密封铁桶包装。

运输注意事项：运输时应注意防潮、防水，避免与水、酸、碱接触。

第十五部分

法规信息

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布);化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号);工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定。《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》

《国家危险固体废物名录》

第十六部分

其他信息

填表时间：2013年9月4日

填表部门：四川天一科技股份有限公司变压吸附分离工程研究所数据审核单位：四川天一科技股份有限公司

3 吸附剂安全技术说明书

专用吸附剂CNA-218安全技术说明书

第一部分

化学品及企业标识

化学品中文名称:专用吸附剂CNA-218 化学品俗名或商品名:活性炭化学品英文名称: active-carbons 企业名称:四川天一科技股份有限公司地址:四川成都市外南机场路445信箱邮编:610225 传真:028-85881909 企业应急电话: 028-85964192 电子邮件: psacgb@tianke.com 技术说明书编码:20130215 生效日期:2013年9月5日

国家应急电话:120(急救)、119(火警)

第二部分

成分/组成信息

化学式：

C 描述：

含炭量≥90%，水含量≤2% 化学品名称:专用吸附剂CNA-218 有害成分: 无资料

第三部分

危险性概述

危险性类别:一般性危险，活性炭很难点燃，只会闷燃，燃烧时没有烟或火苗，但会产生二氧化碳或一氧化碳等有毒气体。

侵入途径: 食入、皮肤接触

健康危害: 接触后皮肤发干，注意防尘。环境危害: 对环境无影响燃爆危险: 无

第四部分

急救措施

皮肤：用肥皂水洗掉即可，如有疼痛，及时就医。

4 吸附剂安全技术说明书

第五部分

消防措施

灭火指示：如没有危险，将活性炭移到安全区域，最好在户外。用水雾、水枪、二氧化碳或泡漠来灭火。灭火时要远离烟尘。

灭火设备：消防人员要装备呼吸和眼睛防护器具，在室外或遇到大火时，要配备自主呼吸器具。

第六部分

泄露应急处理

无

第七部分

操作处置与储存

操作注意事项:装吸附剂时严格按操作规程进行,进入吸附器的人要戴防护用具,防止粉末过大。

储存注意事项:本产品容易吸水、应储存在室内阴凉干燥、通风处并主要防潮防水。避免与水、酸、碱接触。

第八部分

接触控制/个体防护

最高允许浓度：无监测方法：

无工程控制：

无

吸收系统防护：戴口罩，进入吸附器的人要戴空气呼吸器眼睛防护：

进入吸附器的人要戴防尘护目镜身体防护：

穿工作服手防护：

戴布/线手套

其他：

避免皮肤直接接触和经呼吸道吸入，定期体检

第九部分

理化特性

外观与性状：Φ1～4×2～12mm黑色圆柱状颗粒堆密度：

0.48～0.68g/ml 强度：

≥90% 自燃温度：

>1000℃ 可燃性：

不易燃沸点：

4200℃ 熔点：

3500℃ 比热：

0.20 kcal/kg℃

主要用途：

用于从混合气中回收、提纯有效气体的变压吸附装置。

5 吸附剂安全技术说明书

第十部分

稳定性和反应性

稳定性：经验告诉我们在指定的仓储、海运、使用状态下，活性炭是稳定的。避免接触的条件：与强氧化物接触，例如臭氧、液氧、氯、高锰酸等，会引起激

烈有害分解燃

烧物

。：

不碳要

与氧

强化

酸合接

触物

。。

第十一部分急性毒性：无刺激性：

轻度

毒理学资料

第十二部分

生态学资料

无

第十三部分

废弃处置

废弃物物资：非危险物废弃处置方法：回收或深埋

废弃注意事项：避免皮肤直接接触和避免呼吸道吸入粉尘，穿戴好防护用品

第十四部分

运输信息

包装方法：产品采用内衬有聚乙烯塑料袋的铁桶或编织袋包装。运输注意事项：运输时应注意防潮、防水，避免与水、酸、碱接触。

第十五部分

法规信息

《国家危险固体废物名录》

第十六部分

其他信息

填表时间：2013年9月4日

填表部门：四川天一科技股份有限公司变压吸附分离工程研究所数据审核单位：四川天一科技股份有限公司

6 吸附剂安全技术说明书

专用吸附剂CNA-418安全技术说明书

第一部分

化学品及企业标识

化学品中文名称: 专用吸附剂CNA-418 化学品俗名或商品名:活性氧化铝化学品英文名称: active aluminum oxide 企业名称:四川天一科技股份有限公司地址:四川成都市外南机场路445信箱邮编:610225 传真:028-85881909 企业应急电话: 028-85964192 电子邮件: psacgb@tianke.com 技术说明书编码:20130412 生效日期:2013年9月5日

国家应急电话:120(急救)、119(火警)

第二部分

成分/组成信息

化学式：

Al2O3

描述：

氧化铝含量≥98%，水含量≤2% 化学品名称:专用吸附剂CNA-418 有害成分: 无资料

第三部分

危险性概述

危险性类别:非危险品侵入途径: 食入、皮肤接触

健康危害: 对机体一般不易引起毒害，对粘膜和上呼吸道有刺激作用。经呼吸道吸入其粉尘可引起肺部轻度纤维化，肺部和肺淋巴结有大量的铝沉积。

环境危害: 对环境无影响燃爆危险: 无

第四部分

急救措施

皮肤：用肥皂水洗掉即可，如有疼痛，及时就医。

7 吸附剂安全技术说明书

第五部分

消防措施

危险特性: 未有特殊的燃烧爆炸特性。

灭火方法及灭火剂: 消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。

第六部分

泄露应急处理

无

第七部分

操作处置与储存

操作注意事项:装吸附剂时严格按操作规程进行,进入吸附器的人要戴防护用具,防止粉末过大。

储存注意事项:本产品容易吸水、应保证包装容器的密闭性，应储存在室内阴凉干燥、通风处并主要防潮防水。避免与水、酸、碱接触。

第八部分

接触控制/个体防护

最高允许浓度：无监测方法：

无

吸收系统防护：戴口罩，进入吸附器的人要戴空气呼吸器眼睛防护：

进入吸附器的人要戴防尘护目镜身体防护：

穿工作服手防护：

戴布/线手套

其他：

避免皮肤直接接触和经呼吸道吸入，定期体检

第九部分

理化特性

外观与性状：Φ3～5mm白色或浅灰色球状颗粒。堆密度：

0.68～0.72g/ml 抗压碎强度：≥100N/颗自燃温度：

不燃烧可燃性：

不燃烧沸点：

2980℃ 熔点：

2050℃

主要用途：

用于自混合气中回收、提纯有效气体的变压吸附装置

8 吸附剂安全技术说明书

第十部分

稳定性和反应性

稳定性：非常稳定

避免接触的条件：高温，强氧化剂聚合危险：不能发生

第十一部分

毒理学资料

急性毒性：无刺激性：

轻度

第十二部分

生态学资料

无

第十三部分

废弃处置

废弃物物资：非危险物废弃处置方法：回收或深埋废弃注意事项：穿戴好防护用品

第十四部分

运输信息

包装方法：产品采用内衬有聚乙烯塑料袋的铁桶或编织袋包装。运输注意事项：运输时应注意防潮、防水，避免与水、酸、碱接触。

第十五部分

法规信息

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布);化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号);工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;车间空气中铝、氧化铝、铝合金粉尘卫生标准 (GB 11726-89)，规定了车间空气中该物质的最高容许浓度及检测方法。《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》

《国家危险固体废物名录》

第十六部分

其他信息

填表时间：2013年9月4日

填表部门：四川天一科技股份有限公司变压吸附分离工程研究所数据审核单位：四川天一科技股份有限公司

9 吸附剂安全技术说明书

专用吸附剂CNA-618安全技术说明书

第一部分

化学品及企业标识

化学品中文名称:专用吸附剂CNA-618 化学品俗名或商品名:铜吸附剂化学品英文名称: active-carbons 企业名称:四川天一科技股份有限公司地址:四川成都市外南机场路445信箱邮编:610225 传真:028-85881909 企业应急电话: 028-85964192 电子邮件: psacgb@tianke.com 技术说明书编码:20130604 生效日期:2013年9月5日

国家应急电话:120(急救)、119(火警)

第二部分

成分/组成信息

化学式：

描述：

含炭量≥90%，水含量≤2% 化学品名称:专用吸附剂CNA- 618 有害成分: 无资料

第三部分

危险性概述

危险性类别:一般性危险，活性炭很难点燃，只会闷燃，燃烧时没有烟或火苗，但会产生二氧化碳或一氧化碳等有毒气体。

侵入途径: 食入、皮肤接触

健康危害: 接触后皮肤发干，注意防尘。环境危害: 对环境无影响燃爆危险: 无

第四部分

急救措施

皮肤：用肥皂水洗掉即可，如有疼痛，及时就医。

10 吸附剂安全技术说明书

第五部分

消防措施

灭火指示：如没有危险，将活性炭移到安全区域，最好在户外。用水雾、水枪、二氧化碳或泡漠来灭火。灭火时要远离烟尘。

灭火设备：消防人员要装备呼吸和眼睛防护器具，在室外或遇到大火时，要配备自主呼吸器具。

第六部分

泄露应急处理

无

第七部分

操作处置与储存

操作注意事项:装吸附剂时严格按操作规程进行,进入吸附器的人要戴防护用具,防止粉末过大。

储存注意事项:本产品容易吸水、应储存在室内阴凉干燥、通风处并主要防潮防水。避免与水、酸、碱接触。

第八部分

接触控制/个体防护

最高允许浓度：无监测方法：

无工程控制：

无

吸收系统防护：戴口罩，进入吸附器的人要戴空气呼吸器眼睛防护：

进入吸附器的人要戴防尘护目镜身体防护：

穿工作服手防护：

戴布/线手套

其他：

避免皮肤直接接触和经呼吸道吸入，定期体检

第九部分

理化特性

外观与性状：Φ1～4×2～12mm黑色圆柱状颗粒。堆密度：

0.58～0.68g/ml 抗压碎强度：≥60N/颗自燃温度：

>1000℃ 可燃性：

不易燃沸点：

4200℃ 熔点：

3500℃ 比热：

0.20 kcal/kg℃

主要用途：

用于从混合气中回收、提纯有效气体的变压吸附装置。

11 吸附剂安全技术说明书

第十部分

稳定性和反应性

烈有害分解燃

烧物

。：

不碳要

与氧

强化

酸合接

触物

。。

第十一部分急性毒性：无刺激性：

轻度

毒理学资料

第十二部分

生态学资料

无

第十三部分

废弃处置

废弃物物资：非危险物废弃处置方法：回收或深埋

废弃注意事项：避免皮肤直接接触和避免呼吸道吸入粉尘，穿戴好防护用品

第十四部分

运输信息

包装方法：产品采用内衬有聚乙烯塑料袋的铁桶或编织袋包装。运输注意事项：运输时应注意防潮、防水，避免与水、酸、碱接触。

第十五部分

法规信息

《国家危险固体废物名录》

第三篇：天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用

个人自主学习研究报告

环境工程专业2班

第五学习小组

姓名：洪涛

学号：1224218 研讨方向：表面吸附剂在水处理当中的应用

本人承担的具体学习研讨主题：天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用

天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用

摘要：当前水体污染问题日趋严重, 寻求高效、环保, 且成本低廉的水处理剂一直以来是水处理技术研究中的重要方向之一。常用的吸附剂为活性炭,尽管活性炭有很好的吸附效果但由于其价格昂贵,再生困难, 因此,探索有效的农作物秸秆的资源化利用途径有着十分重要的意义。引言：

活性炭是目前应用最广的吸附剂，但活性炭相对较高的价格、高的操作费用和再生所产生的问题阻碍了这项技术的大规模应用。活性炭价格高，且质量越好价格就越高，使用后用溶液再生会产生小体积的二次污染液，而高温再生将导致活性炭及其吸附能力的损失。所以，越来越需要寻找地产的、可更新的低成本材料作为吸附剂用于污染的治理。一些廉价的植物材料已被直接用做废水的吸附剂，这些材料包括：苹果渣、麦草、橘子皮、香蕉皮、玉米轴穗、玉米茎杆、稻壳、大麦壳、碎木片、棕榈果枝、锯屑、树皮、树叶、椰壳纤维、香蕉木髓、蔗渣木髓、水生植物等。但是在我国，尚没有大规模使用低值植物材料作为吸附剂的研究报道。本文选取花生壳、椰子、天然植物材料的代表，就其在国废水处理中的应用进行综述。1

1 椰子为基础的生物吸附剂用于水处理

1.1椰子为基础的生物吸附剂从水中移除金属

使用示踪剂和其他技术研究了Cr3+离子吸附到椰壳的过程[3]：100 mg 椰壳，30 min 时可得到最大吸附量，吸附了约91 %的Cr3+离子。最大的Langmui吸附容量达到18.25 μmol/g。二价金属离子(Ba、Co、Pb、Ni)和硫酸盐加入到水溶液中可使吸附增加，而硼酸盐、碳酸盐和草酸根离子的存在会使显著降低。Mohan 等研究者[4]从椰子壳纤维中制备了低成本的活性炭，用于除水或废水中的Cr3+。把这种低成本的活性炭与市售的活性炭纤维布做比较，25C 下它们对Cr3+的最大吸附能力分别为12.2 和39.56 mg/g，并且随着温度的增 1南京大学化学化工学院教育部介观化学重点实验室高分子科学与工程系, 南京 210093 加吸附力增大。与Cr3+相比，人们把更多的精力放在Cr6+上。Selvi 等研究2报道了使用椰子树锯屑活性炭用于移除水溶液中的Cr6+，发现Cr6+的吸附与pH 有关，而酸性pH 范围是去除Cr6+最理想条件。

1.2椰子为基础的生物吸附剂从水中移除染料

等作者报道了把椰子树锯末转换成活性炭用于印染行业废水的处理。脱色在60内到平衡。颜色、化学需氧量、生物需氧量、总固体含量和总硬度的最大去除率分别为100、

56、

35、60 和36 %。pH 对颜色的去除似乎没有影响。Namasivayam 等研究者使用椰壳作为吸附剂除去酸性染料(酸性紫和酸性亮蓝)和碱性染料(罗丹明B 和亚甲基蓝)。椰壳对酸性紫、酸性亮蓝和罗丹明B 的吸附容量分别为1.6

5、16.67 和203.25 mg/g。过量OH-离子与染料阴离子竞争吸附位点使得酸性紫和酸性亮蓝在碱性pH 范围内显示出低的吸附能力;而亚甲基蓝显示出相反的趋势，亚甲基蓝在强酸性pH 范围内显示出低吸附能力，这个现象归因于过量H+离子与染料阳离子竞争吸附位点。 1.3椰子为基础的生物吸附剂从水中去除放射性元素

一种由椰纤维(CP)制备的新型吸附剂可用于移除水中的放射性元素U6+。该吸附剂(PGCPCOOH)在链末端带有羧酸官能团。使用过二硫酸钾和硫代硫酸钠作为氧化还原剂，甲叉双丙烯酰胺为交联剂，把聚甲基丙烯酸羟乙酯接到CP 上，可制得该吸附剂，其在pH 为4.0~6.0 范围内达到最大吸附量。对U6+的最大吸附量为109.6 mg/g。其吸附遵循假一级动力学模型，是放热反应，并且随着离子强度的增加U6+吸附量降低。被吸附剂吸附的U6+可用0.1M 的HCl 有效脱附(脱附率约为96.2±3.3 %)，因此该吸附剂可循环使用(至少可循环使用四次)，并且没有明显的容量损失。 Kadirvelu32 秸秆材料为基础的生物吸附剂用于水处理

2.1秸秆改性材料处理染料污水

染料物质广泛应用于纺织、造纸、橡胶、塑料等行业。大多数国家都立法对染料污水的排放进行严格控制。对染料物质的主要处理办法有吸附、氧化-臭氧化作用、絮凝、离子交换等。其中活性炭对染料的吸附效果很好, 但价格昂贵且再生能力低, 很难回收再利用, 所以其应用受到一定局限。而利用改性天然植物所得到的高分子材料吸附剂却具有吸附能力强、成本低廉且环境友好等优势。Robinson4 等分别以苹果渣与稻草秸秆作为吸附剂材料, 将其应用于处理染料污水, 分别考察了两种吸附剂对含5 种纺织染料混合溶液的处理能力。并就染料混合溶液起始浓度、吸附剂用量以及吸附剂颗粒大小等外界因素对其吸附性能的影响进行了系统研究。实验结果表明:秸秆和苹果渣对初始浓度为200mg/ L 的染料溶液吸附去除率分别达到了80 %和96 %。另外, 吸附剂材料颗粒粒径越小, 吸附能力越强。此外, 有趣的是稻草秸秆等温吸附行为分别经

5Langmuir 和Freundlich 模型拟合后, 得到的等温吸附常数为负值, 说明Langmuir 和Freundlich模型均不能很好地描述秸秆材料的吸附行为;而上述两种模型对苹果渣的等温吸附描述结果却十分合理。

2申柠，魏用宁，杨顺生.汽车磷化废水的处理工艺研究[J] .环境科学与管理，2007,32(9):115-117.

345 Kadirvelu K., Palanival M., Kalpana R., Rajeswari S., Bioresour Technol 2000;74:263.

Robins on T , Ch and ran B , Nigam P .Wat er Res , 2002 , 36(11):2824 ～ 2830 .

Bat zias F , Sidiras D, Sch roeder E , Weber C .Chem Engn J , 2009 , 148(2 ～ 3):459～ 472 . 2.2秸秆改性材料处理含重金属离子污水

除了对染料物质的去除, 秸秆改性材料还可应用于对重金属离子的脱除。近年来, 由于工业飞速发展, 含重金属离子污水逐年增多, 对重金属离子的脱除十分重要。针对重金属离子的处理方法主要有吸附、过滤、电解、离子交换等手段, 其中吸附作用是处理重金属离子最为有效的方法之一。从吸附机理看,吸附大多可分为络合吸附, 螯合吸附和物理吸附等。而秸秆改性材料中天然高分子分子链上含有大量活性基团, 可与重金属离子发生络合以及螯合作用;并且还可通过离子交换作用, 达到最终去除重金属离子的目的。 2.3秸秆改性材料处理其它污水

秸秆改性材料除了应用于含染料物质以及含重金属离子水体的净化处理外, 还可用来处理其它污水, 如:含油性物质污水、市政污水、制革污水以及含高浓度硝酸盐污水等。

总结

使用椰子和秸秆材料为基础的生物吸附剂可用以去除水和废水中的各种污染物，并表现出优良的特性，比如对许多污染物有出色的吸附能力而且这些吸附材料低成本、无毒、有好的生物相容性。秸秆材料来源广泛, 并且是一种可再生能源, 但就其目前应用水平看, 还处于一个较低层次, 大多秸秆材料还没有有效地充分地利用起来, 这不仅是一种资源浪费, 还造成环境污染。通过适当改性, 将其应用于污水处理中无疑是一种以废治废的好方法。综上所述, 秸秆材料以及椰子在污水处理中已显示出良好的应用前景。在通过化学改性方法研制不同秸秆改性水处理剂中, 如离子交换树脂、絮凝剂以及高效吸附剂等,针对不同污染物质, 从材料分子结构角度出发, 有针对性地对秸秆材料进行修饰, 嫁接有效功能基团, 进一步提高其污水处理能力, 是未来改性秸秆水处理剂研发的重要方向之一。

资料清单

环境工程专业2班

第五学习小组

姓名：洪涛

学号：1224218 研讨方向：表面吸附剂在水处理当中的应用

本人承担的具体学习研讨主题：天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用参考文献【1】李海江.阚晓伟.姜子闻.张文轩.严涵 .杨琥.程镕时;秸秆材料的改性及其在水处理中的应用研究;华南理工大学材料学院高分子所;广州(510640) 【2】来伟良;椰子为基础的生物吸附剂在水处理中应用的研究进展;煤科集团杭州环保研究院;浙江杭州311201 【3】龚仁敏;天然植物材料作为吸附剂去除水溶液中离子型染料及吸附机理的研究;[学位论文]南京;南京大学;2014.5. 【4】马静;天然植物材料作为吸附剂处理低浓度重金属废水的研究(第三章);[学位论文]长沙;湖南大学;2007

【5】李琛;天然植物材料在电镀废水处理中的应用;陕西理工学院化学与环境科学学院.陕西汉中723001 【6】唐星华，陈孝娥，万诗贵;壳聚糖及其衍生物在水处理中的研究和应用进展;水处理技术;第31卷12期;

第四篇：变压吸附

性质：

利用固定床吸附塔吸附分离气体中的组分，使易被吸附剂所吸附的组分附在固体表面与气体分离。但必须把吸附在吸附剂上的组分脱附，使吸附剂再生，重复使用。其中的一种方法是降低气体压力，使脱附时被吸附组分的分压比吸附时低。由于在吸附塔中，气体的压力是周期性变化的，故称为变压吸附。

固定床吸附塔: 性质：

即用于固定床树脂清液吸附的离子交换装置。用于铀矿浸出液离子交换过程的固定床吸附塔的塔体一般用普通碳钢衬耐蚀材料制成，内部管路和分布器多用塑料或不锈钢制作。塔高一般为3.65m，塔径为2.13m，树脂充填体积为5.7m3。塔内树脂床上部的自由空间体积一般与原型树脂床的体积相等。

吸附剂: 性质：

能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构;对吸附质有强烈的吸附能力;一般不与吸附质和介质发生化学反应;制造方便，容易再生;有良好的机械强度等。吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。衡量吸附剂的主要指标有：对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。用于滤除毒气，精炼石油和植物油，防止病毒和霉菌，回收天然气中的汽油以及食糖和其他带色物质脱色等。

吸附: 性质：

物质从体相浓集到界面上的一种界面现象。在各种界面都可发生吸附作用。以固气和固液界面上的吸附作用为例，被吸附的物质称为吸附质，可被吸附的物质称为吸附物，能有效吸附其他物质的固体物质称为吸附剂。吸附作用发生和进行的程度由吸附剂表面性质、体相各组分的性质及浓度、各组分彼此间及与固体表面之相互作用所决定。根据吸附质与吸附剂作用力的本质上的差异可将吸附分为物理吸附与化学吸附两大类。吸附作用在化工、轻工、石油、医药、农业、环保等领域有广泛的应用，例如，利用吸附分离，从气相或液相中提取有用成分和去除杂质;利用表面活性剂在界面上的吸附改变各种界面性质以利于多种过程(如浮选、去污、乳化、粉碎、摩擦等)的进行。吸着: 性质：

气体与固体表面接触后若气体量的减少是由于气体在固体中的溶解或与固体形成混晶，则称为吸收;若气体量的减少是由于气体分子与固体表面的作用而在固气界面上的富集，则称为吸附。对于内表面很大的多孔性固体吸收与吸附难以区别，或某些体系一时难以确定是吸收与吸附，则常含混称为吸着。解吸: 性质：

吸附的逆过程。即被吸附于界面的物质在一定条件下,离逸界面重新进入体相的过程,也称解吸。一般来说,不利于吸附进行的条件常对脱附有利,如加热、减压等。物理吸附是可逆的,吸附分子脱附后性质不变。化学吸附有不可逆性,脱附常需活化能,脱附分子的性质常有变化。在实际应用中常联合使用吸附、脱附过程,以达到分离、提纯或使吸附剂再生的目的。吸收: 性质：

(一)一种物质进入另一种物质体相内被融合的过程。有气体吸收、固体吸收、液体吸收、光吸收等。吸收是发生在物质体相内的行为，如氢气被钯的吸收。有时发生吸收作用时吸收物和被吸收物的性质或结构会发生变化，如水被氧化钙吸收，实际上是发生了生成氢氧化钙的反应。而吸附是发生在凝聚态物质表(或界)面上的作用。(二)硝化纤维素在水中被硝化甘油、苯二甲酸二丁酯、二硝基甲苯、凡士林、中定剂等液体组分浸润、溶胀以及少量固体添加剂如氧化镁、氧化铅等在其中均匀分布、结合的物化过程称为吸收。这是双基推进剂制造中的一个重要工序，配方中所有成分在此工序中配制完毕。有间断搅拌吸收和连续喷射吸收两种工艺，目前多采用喷射吸收工艺。所得浆料经驱水后即称为吸收药。解吸效应: 性质：

设解吸塔入口、出口液体中溶质浓度分别为x

2、x1，与出口液体中的气相浓度平衡的液体浓度为x1*(浓度均为摩尔分数)，则(x2-x1)/(x2-x1*)为解吸效率。提馏: 性质：

对液体混合物进行精馏分离，是在精馏塔中加料口以下(提馏段)部分进行，将物料中易挥发的组分尽量提出，使难挥发组分在液相中浓集的过程。精馏塔加料口以下的部分称为提馏段。只要两相接触面积和上升蒸汽量足够，到达塔底的液体中所含易挥发组分可降至很低，从而获得高纯度难挥发组分的塔底产品。

第五篇：变压吸附工艺原理

本装置采用变压吸附技术回收氯乙烯分馏尾气中的氯乙烯和乙炔，同时使净化后气体达标排放。所谓变压吸附就是利用吸附剂对混合气体中不同组份吸附容量的差异且对同一组份的吸附量随压力变化而呈现差异的特性吸附剂在加压时选择吸附原料气中的氯乙烯和乙炔等吸附能力交强的组份，吸附能力交弱的组份如氢气和氮气等作为净化气由吸附塔出口排出，排放至大气或输出到后续工段。减压(逆向放压及抽真空)时吸附的氯乙烯和乙炔得到解吸、解吸气经解吸气缓冲罐混合后返回PVC生产系统，同时吸附剂获得再生。

工艺过程实施：本装置的主工艺流程为5—1—3VP工艺，即5个吸附塔在任意时刻有1塔进料3次均压带顺放抽空及冲洗解吸工艺，每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附、顺向放压

1、顺向放压

2、压力均衡1降、压力均衡2降、压力均衡3降、逆向放压、抽空及抽空冲洗、压力均衡3升、压力均衡2升、压力均衡1升及最终压力等十二个步骤。

工艺流程(变压吸附)：自尾气冷凝器防空的尾气在一定压力和温度下进入本装置界区，先经原料气加热器加热至20——40℃，然后竟流量计计量后经管道和程控阀1进入吸附塔。尾气中的氯乙烯和乙炔气体被吸附剂吸留下来，净化气则从程控阀2排出，通过管道吸附压力调节阀、流量计计量后输出外界进入防空总管。

本装置解吸气作为产品气分两部分排出，第一部分是吸附塔逆向放压的排出气体，该部分气体经程控阀6排出吸附塔，通过管道、程控阀进入解吸气缓冲罐A、经调节阀进入解吸气缓冲罐B和抽空气混均后进入鼓风机升压后输出到后续系统;另一部分为真空解吸气，经程控阀3及管道有真空泵A、B抽出，经真空泵后冷却器冷却后进入缓冲罐B，和来自解吸气缓冲罐A的逆放气混合后进入鼓风机升压，升压后气体经管道、程控阀、止回阀输出界区外进入氯乙烯生产系统。

变压吸附法回收精馏尾气中的氯乙烯

一、原料气

自全凝器及低塔顶的尾气，经尾气冷凝器回收部分氯乙烯，其余气体即为变压吸附系统的原料气。其主要组成有：VC气体(8—10%，体积比)。N

2、H

2、C2H2等不凝气。温度—20℃左右，压力0.5Mpa左右。

低沸塔工作温度38～42℃，工作压力0.50～0.55Mpa，信发化工所用塔为垂直筛板塔。

二、几种尾气回收法

1、变温吸附法

回收能力：尾气中含VC在2%以内，早期PVC装置中使用较多。

缺点：乙炔不能回收;温度过高(>120%)时，乙炔自聚，压力过高易爆炸。

2、膜回收技术

使用不多，海化一期采用此技术，二期改用变压吸附。缺点：大量H