改性木屑对海上溢油的吸附研究

发布时间：2017-12-02 08:14

  本文关键词：改性木屑对海上溢油的吸附研究

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【摘要】：近年来海洋溢油污染现象越来越严重,溢油漂浮在水面上,不仅浪费珍贵的石油资源,而且对生态环境和人类健康带来重大的危害。吸附法是解决海上溢油污染最根本方法。天然松木屑具有价廉易得、可生物降解等优点,但是因为原始木屑含有大量羟基,亲水性强,导致吸油性能差。本文通过热解改性的方法制备出了吸油性能好、廉价、环保的改性木屑海上溢油吸附剂,然后对木屑进行了一系列表征,进而了解热解改性导致的木屑前后变化,然后通过在纯油及油水体系中的间歇吸附试验来研究改性木屑的吸油吸水性性能,同时配制了模拟海水,在模拟海水油水体系中进行吸附研究及影响因素的研究,最后展望了改性木屑的应用前景。主要研究内容如下：(1)木屑最优的热解改性条件为：热解温度为260℃、恒温热解时间为8h；经过一系列的表征可得,改性后木屑的比表面积有所增加；热解改性后木屑C元素含量上升,H、O两种元素含量下降；改性后木屑失去表面变光滑整齐,孔的个数大量增加,孔径变大；改性增加了木屑的亲油疏水性；改性后木屑的结晶区消失,变为无定形区。(2)改性木屑在纯油体系和油水体系中的吸油倍率高于原始木屑和活性炭；在纯水体系和油水体系中的吸水倍率比原始木屑降低了80%；改性木屑油水选择性系数达到了23.81,是原始木屑的11.34倍。改性木屑2 mmin就能达到吸附平衡,而原始木屑与活性炭30 min才能达到吸附平衡。改性木屑的漂浮性能好,4小时后漂浮率仍能达到90%以上。改性木屑不管是在去离子水中还是模拟海水中都有较好的吸附效果。(3)随着初始油量的增加,吸附剂的吸油倍率先增加后保持不变,除油率先维持近100%不变后下降,吸水倍率减小最终吸水倍率接近0g/g,选择性系数增加；粒径对改性木屑和原始松木屑的吸油性能几乎无影响；温度升高吸附剂的吸附速率提高,吸油倍率明显下降；改性木屑在中性条件下吸附效果最好,在酸性条件的吸附效果比在碱性条件下的吸附效果略好；改性木屑再生性能好。改性木屑作为海上溢油吸油材料还有很多优点,如原料成本远远低于无机材料及有机合成材料；处理简单,无需对从木材厂回收的木屑进行加工；热解改性工艺简单、经济、环保、高效；应用时可直接撒在海上进行吸附,回收容易,无沉降不产生二次污染；吸油后可燃烧处理,提供能源,这又提高了木屑的利用率,而且燃烧主要生成CO2,因此对环境不造成二次污染。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X55;O647.33

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本文编号：1244225