發布時間：2016-04-07所屬分類：教育職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 在化學教學上的新科技發展形式有哪些呢，應該怎么來促使現在化學新模式呢，本文是一篇化學教學論文。活性炭再生是將已經飽和吸附有污染物或者雜質的活性炭進行脫附的過程,從而達到活性炭的循環使用。通常情況下活性炭并不能實現100%再生,同時會伴有部分損耗,
在化學教學上的新科技發展形式有哪些呢，應該怎么來促使現在化學新模式呢，本文是一篇化學教學論文。活性炭再生是將已經飽和吸附有污染物或者雜質的活性炭進行脫附的過程,從而達到活性炭的循環使用。通常情況下活性炭并不能實現100%再生,同時會伴有部分損耗,但因活性炭成本較高,對其進行再生有一定的現實意義,可以降低企業使用費用。
摘要：某化工廠是從事氨堿法脫硫廢液回收化工產品的企業,其主要工藝過程為:將焦化企業的脫硫廢液收集回收入廠,用活性炭吸附脫色。上述過程完成后產生廢活性炭,屬于危險廢物。目前常用的處理方法是將使用過的廢活性炭運往有資質的廢物處置機構進行處理,處理過程需要較高的費用且由企業支付,造成浪費。研究廢活性炭的再生可行性能為該企業帶來一定的經濟效益以及環境效益,因為活性炭吸附處理的運營費用較高,同時活性炭的再生比較困難,尋找一項成本低廉并容易應用于實際的活性炭再生方法成為本次研究的重點。本論文通過實驗的方式測試活性炭再生的方法和再生效率,由于活性炭上吸附了很多有機物,故選擇乙醇萃取法對其進行再生,并對該方法的再生效果進行評價,再生過程中脫附的有機物可嘗試回收利用,用過的乙醇也可以通過蒸餾法回收以循環利用。
關鍵詞：乙醇溶劑,生活性碳,化學教學論文
一、綜述
1.1 氨堿法煤氣脫硫液的組成
脫硫液的組成非常復雜,所含的污染物一般可分為有機污染物和無機污染物兩大類。其中有機污染物以酚類化合物為主,占總有機物的80%以上,此外,還包含多環類化合物、多環芳烴和脂肪族化合物,酚類化合物主要有苯酚、二甲酚、鄰甲酚以及其同系物;多環類有機物包含菲、蒽、萘等[1],雜環類有機物包括氮雜聯苯、二氮雜苯等。無機污染物一般以銨鹽形式存在,包括碳酸銨、碳酸氫銨、氰化銨硫、化氫銨等。
1.2 活性炭吸附原理和類型
1.2.1 活性炭吸附原理
根據活性炭于吸附物作用力的不同,活性炭的吸附通常可以分為物理吸附和化學吸附兩種。其中物理吸附中活性炭和吸附物之間的作用力是范德華力,主要用于活性炭去除氣相及液相中雜質的過程。活性炭結構多孔,可以提供大量的表面積,從而易于吸附雜質。化學吸附的作用力主要來自化學鍵,故也可以把其當成化學反應來看。活性炭不僅含碳,在其表面含有少量的功能團和化學結合形式的氫和氧,例如羥基、羧基、內脂類、酚類等。這些物質可以與被吸附物發生化學反應,從而被吸附物聚集結合到活性炭的表面。活性炭吸附是上述兩種吸附原理綜合作用的結果。
化學論文：《化學教學》創刊于1979年，由華東師范大學主辦。本刊的出版宗旨是為廣大的中學化學教育工作者提供最新的教育教學理論、各地化學教學實踐經驗總結和化學科學前沿知識，為探討中等化學的教育改革、提高教師的師德和教學水平服務。
1.2.2 活性炭類型
活性炭的原料來源豐富,基本上所有富含碳的有機材料都可以作為其原料,例如燃煤、果殼、木材等。上述有機原材料在一定的壓力和溫度下通過熱解作用被轉換成活性炭。活性炭具有龐大的孔隙結構以及巨大的比表面積、特意的表面官能團,同時還具有穩定的物理特性及化學特性,是優良的催化劑、吸附劑或催化劑載體。按照活性炭的形狀進行分類,活性炭一般可以分為顆粒狀活性炭、粉狀活性炭、柱狀活性炭和球形活性炭等。
①顆粒活性炭
通常情況下把顆粒粒度大于0.175mm的活性炭稱為顆料活性炭。顆粒活性炭按照生產原料又分為果殼顆粒活性炭、煤質顆粒活性炭、椰殼顆粒活性炭等,不同類型的活性炭吸收成分各有側重。
②粉狀活性炭
一般將粒度小于0.175mm或者90%以上通過80目標準篩的活性炭通稱粉狀活性炭或粉狀炭。粉狀炭有吸附能力使用充分和吸附速度較快等優點,但是分離較為困難。隨著分離技術的進步和受某些應用要求所限,粉狀炭的粒度出現越來越細化的傾向,有的使用場合已達到微米甚至納米級。
③柱狀活性炭
通常是由粉狀原料和粘結劑先經過混捏和擠壓成型,再經過炭化、活化等后續工序制作而成。也可以用粉狀活性炭加粘結劑擠壓成型。柱狀活性炭又有中空和實心之分,其中中空柱狀炭是柱狀活性炭內有人造的一個或多個有規則的小孔。
④球狀活性炭
球狀活性炭和柱狀活性炭制作過程和原理類似,最后制成球狀。或者由液態的含碳原料經過噴霧造粒、氧化、炭化及活化等工序制作而成,或者用粉狀活性炭加粘結劑成球加工而成。與柱狀活性炭類似,球狀活性炭也有空心和實心之分。
本次實驗所采用的活性炭是該化工廠家使用并提供的粉狀活性炭。
1.3 常用的活性炭再生方法
吸附飽和的廢活性炭有多種再生方法,目前常用的再生方法主要有加熱再生法、生物再生法、溶劑再生法和濕式氧化再生法等。以上幾種再生方法中加熱再生法應用最廣并且應用時間最長[2],并且再生率很高,是目前最主要的再生方法;生物再生法的特點是成本低、易于操作運行,并且吸附物被氧化成水和二氧化碳從而實現無害化,但也存在再生時間較長、受溫度、水質影響大的缺點;溶劑再生法一般適合再生吸附有機污染物的活性炭;濕式氧化再生法控制好再生所需溫度和壓力可取得較好的效果,同濟大學的李光明等人采用催化濕式氧化法通過實驗得到47.0%的再生效率[3]。除以上傳統再生方法外,隨著科技的進步,近幾年興起的再生方法還有超聲波再生法、光催化再生法、微波輻射再生法、電化學再生法和超臨界流體再生法等,都很有發展前景。本文因廢活性炭中吸附有較多有機物,故采用溶劑再生法,選用乙醇作萃取溶劑,下面對該方法進行詳細介紹。
①溶劑再生法原理
溶劑再生法一般是利用活性炭、吸附溶劑和吸附物之間的相平衡關系,在一定的溫度和PH之下改變這種平衡關系從而使吸附物脫附的一種方法。通常情況下使用有機溶劑對吸附有有機吸附物的廢活性炭進行萃取,從而實現活性炭的再生。通過查詢資料發現,溶劑再生法中,脂肪族化合物的再生率一般較高,芳香族化合物的再生率受置換基的影響比較大。像苯甲醛、苯甲酸、硝基苯和苯甲酰胺之類具有吸電子基(-CHO,-COOH,-NO2,-CONH2 )的芳香族化合物,用乙醇萃取法再生率高;帶有供給電子置換基(-OCH3,-NH2,-OH)的芳香族化合物,用乙醇對其再生率較低[4]。
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