分离煤焦油中苯酚的新型吸附剂研究

发布时间：2020-12-06 11:21

　　煤化工过程产生的煤焦油中含大量的酚类物质,其中质量分数75%的酚类物质是低级酚,如苯酚、甲酚、二甲酚等。苯酚是一种重要的化工原料,可以用于合成树脂、纤维、染料、橡胶等化工材料,具有很高的经济价值。同时煤焦油中高浓度酚类物质会降低煤焦油的品质,不利于其后续加工使用。因此,从煤焦油中高效地分离苯酚有非常重要的意义。分离煤焦油中苯酚的传统方法是碱洗酸析,用NaOH溶液与苯酚反应生成酚钠盐,再利用H2SO4溶液和酚钠盐反应回收苯酚。整个过程产生大量的酸碱含酚废水,难以满足目前的环保要求。因此亟需研究新型的脱酚技术本课题以酸碱络合作用为基础,研究了六次甲基四胺（HMT）、三氮唑、AICl3、FeCl3、聚合离子液体吸附剂（PIS）等材料对模拟油中苯酚的脱除效果。论文首先研究了酸碱络合作用分离模拟油品中的苯酚,根据苯酚特殊的酸碱性质,Bronsted酸性和Lewis碱性,分别使用Lewis碱-HMT和三氮唑,Lewis酸-AICl3和FeCl3分离脱除苯酚。四种材料都对模拟油中的苯酚有较好的脱除性能。摩尔吸附量顺序是：AlCl3>HMT>三氮唑,AICI3对苯酚的摩尔吸附量最大,但因其... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 煤焦油的概述
    1.2 煤焦油中苯酚的脱除技术
        1.2.1 化学法
            1.2.1.1 碱洗法
            1.2.1.2 氧化法
        1.2.2 溶液抽提法
            1.2.2.1 水溶液抽提法
            1.2.2.2 醇溶液抽提法
            1.2.2.3 盐溶液抽提法
        1.2.3 沉淀法
        1.2.4 萃取法
            1.2.4.1 超临界苹取法
            1.2.4.2 络合萃取法
        1.2.5 吸附脱除法
    1.3 离子液体的概述
    1.4 聚合离子液体的制备
        1.4.1 自由基均聚
        1.4.2 自由基共聚
        1.4.3 其他聚合方法
    1.5 聚合离子液体在吸附分离中的应用
2">        1.5.1 吸附分离CO2

        1.5.2 吸附分离SO₂

        1.5.3 吸附分离废水中有机染料和重金属离子
        1.5.4 吸附分离水相中的乙醇溶液
    1.6 本课题的主要研究内容
第二章 酸碱络合作用分离煤焦油中的苯酚
    2.1 引言
    2.2 实验试剂和方法
        2.2.1 试剂和仪器
        2.2.2 模型油的配制
        2.2.3 分析测试条件和方法
            2.2.3.1 HPLC测定的条件分析
            2.2.3.2 酚含量标准曲线绘制
        2.2.4 相关的计算公式
        2.2.5 吸附实验方法
    2.3 利用苯酚的Bronsted酸性吸附脱除实验结果讨论
        2.3.1 脱除原理分析
        2.3.2 吸附平衡时间
        2.3.3 吸附温度
        2.3.4 吸附等温曲线分析
        2.3.5 吸附选择性
        2.3.6 HMT吸附剂再生
    2.4 利用Lewis酸吸附脱除苯酚的实验结果与讨论
        2.4.1 Lewis吸附脱酚原理
        2.4.2 吸附时间
        2.4.3 等温吸附曲线分析
    2.5 酸碱脱除效果比较分析
        2.5.1 吸附平衡时间比较
        2.5.2 等温吸附曲线比较分析
    2.6 本章小结
第三章 聚合离子液体P[VBnU]Cl分离煤焦油中的苯酚
    3.1 引言
    3.2 实验试剂和方法
        3.2.1 试剂和分析仪器
        3.2.2 苯酚含量的测定方法
        3.2.3 P[VBnU]Cl材料制备
            3.2.3.1 P[VBnU]Cl制备原理
            3.2.3.2 P[VBnU]Cl制备过程
        3.2.4 P[VBnU]Cl材料表征
        3.2.5 吸附实验过程
    3.3 实验结果和讨论
        3.3.1 P[VBnU]Cl材料制备过程讨论
            3.3.1.1 P[VBnU]Cl材料聚合时间分析
            3.3.1.2 反应物料投料比对聚合物结构及性能的影响
        3.3.2 P[VBnU]Cl的表征
            3.3.2.1 P[VBnU]Cl元素含量分析
            3.3.2.2 P[VBnU]Cl红外谱图分析
13C-NMR分析">            3.3.2.3 P[VBnU]Cl ¹³C-NMR分析
            3.3.2.4 P[VBnU]Cl形貌的电镜分析
            3.3.2.5 P[VBnU]Cl的BET比表面分析
            3.3.2.6 P[VBnU]Cl热重分析
        3.3.3 P[VBnU]Cl材料吸附和再生性能
            3.3.3.1 吸附平衡时间确定
            3.3.3.2 温度对吸附的影响
            3.3.3.3 苯酚吸附平衡曲线
            3.3.3.4 吸附机理分析
            3.3.3.5 吸附剂的再生性能分析
            3.3.3.6 P[VBnU]Cl对其它酚类物质的吸附性能
            3.3.3.7 模拟油品对吸附的影响
    3.4 本章小结
第四章 聚合离子液体[PSU]Cl分离煤焦油中的苯酚
    4.1 引言
    4.2 实验试剂和方法
        4.2.1 试剂和分析仪器
        4.2.2 苯酚含量的测定方法
        4.2.3 [PSU]Cl材料制备
            4.2.3.1 [PSU]Cl制备原理
            4.2.3.2 [PSU]Cl制备过程
        4.2.4 [PSU]Cl材料表征
    4.3 实验结果和讨论
        4.3.1 [PSU]Cl的表征
            4.3.1.1 [PSU]Cl元素含量分析
            4.3.1.2 [[PSU]Cl红外谱图分析
            4.3.1.4 [PSU]Cl形貌的电镜分析
        4.3.3 [PSU]Cl材料吸附和再生性能
            4.3.3.1 吸附平衡时间确定
            4.3.3.2 苯酚吸附平衡曲线
            4.3.3.3 吸附机理分析
            4.3.3.4 吸附剂的再生性能分析
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师及作者简介
研究生学位论文答辩委员会决议书


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2901279

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