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《西安建筑科技大学》 2003年
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超细煤粉吸附剂吸附性能及吸附机理研究

曹渭敏  
【摘要】: 吸附法作为一种重要的物理化学方法,在水和废水的深度处理中有着不可取代的作用。吸附分离的技术关键在于吸附剂应具备良好的吸附性能。 本研究以价廉易得、储量丰富的煤为原料,通过高能球磨法制得超细煤粉,其粒级为1~10μm,并采用静态吸附法系统研究了各种不同粒度及不同球磨条件下所制得煤粉对水中苯酚、苯胺及镍离子的吸附量、吸附速率,以及温度、PH值等对其吸附能力的影响,目的是开发超细煤粉这种廉价的多孔材料用作吸附剂的潜能,以期能将其用于吸附法水处理技术中,降低吸附处理的成本,拓宽吸附处理的应用范围。 研究结果表明,超细煤粉在25℃时,对水中苯酚、苯胺及镍离子的平衡吸附量分别达53.49mg/g、39.05mg/g、6.45mg/g,吸附平衡关系符合Freundlich等温式。 球磨30min煤粉对水中苯酚、苯胺及镍离子的工作吸附量分别为26.12mg/g、28.86mg/g、2.92mg/g,是同粒级未经球磨煤粉的1.5倍左右,是mm级煤粉的3倍左右。 超细煤粉对苯酚的吸附量随pH升高而降低,对苯胺的吸附量随pH升高而升高;超细煤粉对苯酚、镍离子的吸附量随温度升高而降低,而对苯胺的吸附量与温度关系不大。 超细煤粉的吸附动力学特性研究结果显示,其对苯酚、苯胺及镍离子吸附的颗粒内扩散系数在10~(-12)~10~(-13)之间。 理论探讨部分以传质理论为基础,提出了超细煤粉的吸附速率模型: 山女注汛村技人,x帧卜学位论义 一 ’巾C;; tit 3 3I”·尸。 +--ru 4gr“k60 k; 吸附模型指出:吸附速率与溶液浓度成;厂比;当吸附剂颗粒尺寸足够小时,颗粒内扩 散的传质阻力可以忽略,吸附速率山外表面传质决定,吸附速率较快;吸附剂颗粒尺寸较大 时,吸附速率较慢,并主要山颗粒内扩散的传质阻力抉定。对于粒径为 1000funAl* mm的超 细煤粉而言,吸附速率由颗粒内扩散和颗粒外表面扩散共同决定。超细煤粉的吸附速率模型 通过试验得到了证实。 超细煤粉吸附性能良好、价格低廉,具有作为吸附剂用于去除水中有机污染物的潜能。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:X703.5

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