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活性炭吸附处理单乙醇胺
浏览: 发布日期:2018-11-30 19:32
 
 
  本次评估了活性炭吸附单乙醇胺的可行方法,同时保持胺浓度水平。将活性炭的吸附性能与沸石进行了比较。初步结果表明,在确定的***佳实验条件下,活性炭的应用使COD降低了多达83%,悬浮固体达到了57%和95%的残留油去除率(吸收剂重量:5%,接触时间:1小时),混合速率:100rpm,环境温度:25-30℃,pH 11)。对于活性炭和沸石,结果显示COD降低了80和70%,悬浮固体分别降低了49%和38%。对于去除残油,在相同的实验条件下,活性炭为87%,沸石为46%。总之,活性炭表现出***佳的吸附性能其次是沸石。
 
  目前,单乙醇胺水溶液(MEA)广泛用于从烟道气流中除去二氧化碳和硫化氢。单乙醇胺是一种有机化合物,其具有伯胺(由于其分子中的氨基)和伯醇(由于羟基)。与其他胺类似,单乙醇胺具有弱碱性,有毒,易燃,腐蚀性,无色和粘稠的液体,具有与氨类似的气味。目前正在研究使用活性炭来进行吸附处理。一旦单乙醇胺废水进入废水处理厂,它将通过增加负荷来扰乱废水处理厂的处理难度并显着增加COD,油浓度和悬浮固体,这使得这些废水的有效处理变得复杂。在许多情况下,废水中胺的浓度会导致COD超过200,000ppm水平,所以必须将单乙醇胺废水分出来单独进行处理,相反,会造成其他污染物难以去除增加去除费用,所以目前研究的活性炭吸附有一定的前景。
 
  在本研究中,采用活性炭和沸石两种吸附剂进行了探索,以探讨其在降低单乙醇胺水废水中COD,悬浮固体和油浓度的同时具有的可行性。将胺浓度保持在可接受的限度。选择吸附法是因为其直接应用,简单易行,广泛应用于污水处理厂。鉴于单乙醇胺水废水大量来自石油化工厂和其他加工厂,例如发电厂,并且迄今为止缺乏研究,因此研究需求对于找到替代的处理方法非常重要。
 
  活性炭在许多工业应用中用作吸附剂,作为高性价比的分离剂,以提高***终产品质量的材料。活性炭在饮用水,废水处理过程,食品和化学工业过程中就是典型的例子。活性炭是***常见的吸附剂,因为其每单位质量的表面积大。由于表面氧化物基团和无机杂质,活性炭的表面是非极性的或仅略微极性的。大多数其他市售吸附剂本质上是极性的。这种差异有一些非常有用的优点。活性炭不能很好地吸附水。因此,在使用前不需要任何预处理来除去水,并且活性炭作为含水体系的选择性吸附剂是非常有用的。
 
  活性炭对去除残留油的影响
 
  通过改变吸附剂的重量,以100rpm的混合速率,1小时,分析不同吸附剂用量(wt。%)对活性炭与沸石相比对MEA去除残留油的影响。混合时间,在25-30℃的温度下接触时间为1小时。测试在样品的原始pH下进行,即11.21。在CO 2去除单元系统中根据需要维持pH水平。图1显示了使用活性炭和沸石从MEA废水中去除残留油的百分比。从图1中可以看出观察到,在***高吸附剂用量(5重量%)下,活性炭与其他物质相比显示出***高的残油去除率。活性炭成功除去87%的残油,沸石为46%。可以得出结论,活性炭***好比其他吸附剂更好地除去残油。
 
 
 
  图1:去除的残油的百分比与活性炭的剂量。
 
  活性炭对悬浮固体去除的影响
 
  图2显示了MEA废水的悬浮固体去除。结果表明悬浮固体从1重量%的活性炭到5重量%的活性炭持续降低。在实验工作之前,使用陶瓷过滤器(0.45μm)过滤样品。在***大吸附剂用量下,活性炭成功去除了57%的悬浮固体,沸石为38%。结果表明,废水中悬浮固体去除活性炭和沸石的吸附处理百分比。对于所有吸附剂,悬浮固体从1重量%至5重量%除去,但活性炭与其它吸附剂相比显示出***有效的吸附剂以减少悬浮固体。
 
 
 
  图2:悬浮固体去除百分比与活性炭剂量的关系。
 
  活性炭对单乙醇胺浓度的影响
 
  图3显示活性炭和沸石的应用不显着影响单乙醇胺浓度水平。在5重量%的活性炭中,MEA浓度从41%降至39%。途图中显示胺浓度(%)的水平恒定为1重量%的吸附剂至5重量%的吸附剂。
 
 
 
  图3:MEA浓度(MEA)与活性炭的剂量。
 
  该单乙醇胺废水含有许多类型的分子和离子。因此,某些分子和离子基于其特性被吸附到这些吸附剂表面上。活性炭具有疏水表面,有利于空气中的有机物。同时沸石是亲水性吸附剂。吸附剂的这些特性有助于降低COD水平。从结果可以看出,与活性炭和沸石相比,活性炭是降低COD水平的效果好的吸附剂。
 
  活性炭作为吸附单乙醇胺的吸附剂,可以去除残油,悬浮固体,降低COD,同时保持单乙醇胺废水中MEA浓度的水平。初步结果表明,处理过的潜在MEA的废水可以再循环和再利用的CO2去除。活性炭吸附剂在碱性条件下涉及物理和化学吸附机理。在碱性条件下,羟基倾向于MEA吸附的有效官能团。此外,活性炭是一种传统的吸附,成本低,效果好。

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