壳聚糖及其改性产物对废润滑油脱酸效果的研究

发布时间：2017-03-27 16:22

  本文关键词：壳聚糖及其改性产物对废润滑油脱酸效果的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在润滑油的使用过程中,由于温度、摩擦与空气的氧化作用或其他原因,使润滑油发生变质、老化等。当润滑油使用到一定时间或者劣化到某种程度就需要更换新油。更换下来的润滑油就变成了废油,如果不加以处理和利用,就直接丢弃或者焚烧,这不但浪费了宝贵的石油资源同时也污染了环境。石油作为一种不可再生资源,随着人们对环境意识的不断提高,对废润滑油的再生已经逐渐成为人们的研究重点。前期通过查阅文献及相关资料,总结了壳聚糖的特性以及改性方法,并总结了壳聚糖作为高分子天然絮凝剂已广泛用于净化处理污水等各个领域。通过对壳聚糖的表征分析可知,壳聚糖具有较多的活性基团,特别是含有大量的氨基基团,这些基团能较好的絮凝吸附废润滑油中的酸性杂质,构成了壳聚糖作为絮凝剂对废润滑油脱酸的物质基础。首先,考察了壳聚糖对废润滑油的脱酸效果。由单因素试验和正交试验得到壳聚糖作为絮凝剂对废润滑油脱酸的优化条件为:搅拌时间为30min,壳聚糖投加量为0.3g(每20g废润滑油),反应时间为6h,反应温度为40℃。并证明搅拌时间对絮凝吸附效果影响不大(在壳聚糖和废润滑油混合均匀的情况下),因此适当的减少搅拌时间可节省人力物力。然后,通过将壳聚糖与膨润土复合做成三种不同质量配比的复合改性壳聚糖。并将三种复合改性壳聚糖用于处理废润滑油,都得到了良好的脱酸效果。结果表明,在相同条件下,壳聚糖的用量大大减少。同时,得到壳聚糖与膨润土质量比为1:10的复合改性壳聚糖相对于其它两种质量配比的复合改性壳聚糖处理废润滑油有较好的脱酸效果。在相对优化条件中,壳聚糖需要的反应时间为6h,而复合改性壳聚糖仅需要4h。通过将这种复合改性壳聚糖与壳聚糖进行表征对比分析,研究表明,通过溶液插层法制备的复合改性壳聚糖,由于协同作用和复配增效使其对废润滑油有较好的脱酸效果。最后,将壳聚糖用稀碱液进行活化改性,得到活化改性壳聚糖,并用于处理废润滑油。研究表明此活化改性产物絮凝吸附效果远远高于壳聚糖。在相同条件下,活化改性壳聚糖投加量(0.2g/20g废润滑油)相对于壳聚糖(0.3g/20g废润滑油)减少,但需求温度(50℃)相对于壳聚糖(40℃)有所提高。通过与壳聚糖表征分析对比可知,活化改性壳聚糖与原状壳聚糖相比,虽然基团没有发生大的变化,但结晶度有所下降,自由度提高,因此对废润滑油的脱酸效果更好。
【关键词】：壳聚糖 改性 废润滑油 絮凝
【学位授予单位】：重庆工商大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X74
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 研究背景9
• 1.2 废润滑油吸附再生现状9-11
• 1.2.1 传统无机絮凝剂10
• 1.2.2 有机絮凝剂10-11
• 1.2.3 天然高分子絮凝剂11
• 1.3 壳聚糖的特性及絮凝机理11-13
• 1.3.1 壳聚糖的结构与特性11-12
• 1.3.2 壳聚糖的絮凝机理12-13
• 1.4 壳聚糖的改性13-16
• 1.4.1 传统化学改性方法13-15
• 1.4.2 复合改性方法15-16
• 1.4.3 碱液活化改性16
• 1.5 壳聚糖絮凝吸附的应用现状16-19
• 1.6 本文的研究内容和研究意义19-21
• 1.6.1 研究内容19-20
• 1.6.2 研究意义20-21
• 第2章 试验部分21-27
• 2.1 试验仪器与设备21-22
• 2.2 试验方法22-26
• 2.2.1 酸值测定准备试验22
• 2.2.2 原状壳聚糖对废润滑油脱酸试验22-23
• 2.2.3 原状壳聚糖对废润滑油脱酸的正交试验23
• 2.2.4 壳聚糖-膨润土复合改性壳聚糖的制备及对废润滑油脱酸试验23-25
• 2.2.5 碱液活化改性壳聚糖的制备及对废润滑油脱酸试验25-26
• 2.3 表征手段26-27
• 2.3.1 X-射线衍射（XRD）26
• 2.3.2 红外光谱（FTIR）26-27
• 第3章 壳聚糖对废润滑油脱酸效果研究27-35
• 3.1 酸值（TAN）的选取27
• 3.2 壳聚糖的表征分析27-28
• 3.2.1 壳聚糖的X-射线衍射（XRD）分析27-28
• 3.2.2 壳聚糖的红外光谱（FTIR）分析28
• 3.3 结果与讨论28-34
• 3.3.1 搅拌时间对试验的影响28-30
• 3.3.2 单因素试验分析30-32
• 3.3.3 壳聚糖絮凝吸附的正交试验分析32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 复合改性壳聚糖对废润滑油脱酸效果研究35-43
• 4.1 膨润土简介35-36
• 4.2 三种不同配比CTS-Bent复合改性壳聚糖的优化条件分析36-39
• 4.3 X-射线衍射（XRD）对比分析39-40
• 4.4 红外光谱（FTIR）对比分析40
• 4.5 絮凝处理效果对比分析40-42
• 4.6 本章小结42-43
• 第5章 活化改性壳聚糖对废润滑油脱酸效果研究43-50
• 5.1 活化改性产物M-CTS优化条件分析43-47
• 5.2 红外光谱（FTIR）对比分析47
• 5.3 X-射线衍射（XRD）对比分析47-48
• 5.4 絮凝处理效果对比分析48-49
• 5.5 本章小结49-50
• 第6章 结论及展望50-52
• 6.1 结论50-51
• 6.2 展望51-52
• 参考文献52-57
• 致谢57-58
• 在学期间发表论文及参加课题情况58

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