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《大连交通大学》 2011年
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机械化学法降解持久性有机污染物—五氯酚

张凯  
【摘要】:长期以来,持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,以下简称POPs)的处理是环境治理中的难点,氯酚类芳香化合物是其中的典型代表。由于其具有稳定的化学性质,很难自然降解,对生态系统产生了强烈的干扰,严重危害人类安全和健康。传统降解POPs的方法由于反应条件苛刻、处理费用高、工艺流程复杂、易产生二次污染等原因使其商业化推广受到了限制。 本试验用机械化学法处理POPs的典型代表五氯酚(Pentachlorophenol,以下简称PCP),在机械力的作用下,通过钢球与废物颗粒不断地碰撞,将机械能传给废物与金属粉末颗粒,使其不断变细,从而增强PCP分子中的惰性卤素原子反应活性,使其与碱性脱卤试剂发生化学反应,并转化为可溶于水的金属卤化物。具体的实验过程是:在常温常表压下,将PCP与金属氧化物及球磨介质钢球混合放入球磨机中球磨,球磨一定时间后出料,用AgNO3标准溶液滴定含氯离子的研磨产物溶出液,根据消耗AgNO3溶液的量计算氯的脱出率,以此来反映PCP的降解效果。 实验结果表明: 1、PCP与金属氧化物的摩尔比越大,脱氯率越高,并确定了本实验的最佳摩尔比为1:60,脱氯效果达到98%以上。 2、脱氯率随球磨时间的增加而增大。随着球磨时间的延长,产物的颜色由浅变深至黑色,可能有单质碳产生。本实验中最佳的球磨时间为2.5h,有2/3左右的有机氯转化为无机氯。 3、金属氧化物的种类对PCP的降解有直接的影响,本实验表明,在同等条下,CaO作为磨料对PCP的降解效果要好于MgO。 4、通过价键理论证实,CaO和MgO作为脱卤试剂更容易在机械力作用下,引发PCP的化学降解反应。 通过本课题的研究,机械化学法相比于传统的化学方法处理PCP,具有工艺流程简单、工作条件温和、短时间内就可以达到理想的处理效果、而且不涉及传统化工单元的操作,具有广泛的商业化应用前景。
【学位授予单位】:大连交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X50

【参考文献】
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