煤热解半焦的改性及其吸附性能的研究

发布时间：2020-12-28 09:14

　　现代印染工业和炼焦工业中所产生的废水,含有大量有害物质,如果不经过严格处理而直接排放于自然界,将会对我们的生活环境和身体健康造成严重的影响。对工业废水中有机污染物的去除,吸附法是一种经济且有效的方法。吸附法的设备成本低而且易于操作。在吸附法中,吸附剂十分关键,因此吸附剂的制备就显得尤为重要。本文采用化学活化法,以HNO₃、KOH、ZnCl₂为改性剂,用不同的活化方法对延安子长煤低温热解所得的半焦进行改性,制备出用半焦作为原料的吸附剂,即改性半焦吸附剂。此外,对于改性半焦吸附剂的应用,也进行了探索性研究。以罗丹明B、酸性品红、苯酚、对硝基苯酚等为目标污染物,研究了改性半焦对染料废水和含酚废水的吸附性能。主要研究内容及结论如下:（1）以延安子长煤热解半焦为原料,HNO₃为改性剂,在高压反应釜中水热活化,得到硝酸改性半焦。吸附过程中以罗丹明B、酸性品红为目标降解物,通过改变吸附过程中吸附剂添加量、溶液pH和吸附时间等因素,对酸性半焦的吸附性能进行了研究,并对吸附过程进行了动力学拟合,进而探索其吸附机理。通过研究改性半焦对罗丹明... 

【文章来源】：延安大学陕西省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 半焦简介
        1.1.1 半焦的矿物组分
        1.1.2 半焦的工业分析和元素分析
    1.2 影响半焦吸附性能的因素
        1.2.1 半焦表面物理性质对吸附的影响
        1.2.2 半焦表面化学性质对吸附的影响
    1.3 半焦的活化方法
        1.3.1 物理活化法
        1.3.2 化学活化法
        1.3.3 物理化学改性法
    1.4 半焦的研究现状
    1.5 有机废水的简介
        1.5.1 有机废水的主要来源
        1.5.2 有机废水的特点与危害
    1.6 有机废水处理技术的发展现状
        1.6.1 物理化学法
        1.6.2 生物化学法
        1.6.3 新型处理技术
    1.7 课题研究的目的与内容
第2章 改性半焦的制备
    2.1 引言
    2.2 实验仪器
    2.3 实验原料与试剂
        2.3.1 实验试剂
        2.3.2 原料及性质
    2.4 改性半焦制备工艺简图
    2.5 改性半焦吸附剂制备方法
        2.5.1 半焦的预处理
        2.5.2 半焦的硝酸水热改性
        2.5.3 半焦的KOH改性
2改性">        2.5.4 半焦的ZnCl₂改性
    2.6 本章小结
第3章 改性半焦的表征
    3.1 引言
    3.2 改性半焦的表征分析手段
        3.2.1 比表面积和孔径分析
        3.2.2 X-射线衍射光谱XRD分析
        3.2.3 扫描电镜（SEM）分析
    3.3 结果与讨论
3改性半焦的比表面积与孔径分析">        3.3.1 HNO₃改性半焦的比表面积与孔径分析
3改性半焦的XRD分析">        3.3.2 HNO₃改性半焦的XRD分析
3改性半焦的SEM分析">        3.3.3 HNO₃改性半焦的SEM分析
        3.3.4 KOH改性半焦的比表面积与孔径分析
        3.3.5 KOH改性半焦的XRD分析
        3.3.6 KOH改性半焦的SEM分析
2改性半焦的比表面积与孔径分析">        3.3.7 ZnCl₂改性半焦的比表面积与孔径分析
2改性半焦的XRD分析">        3.3.8 ZnCl₂改性半焦的XRD分析
2改性半焦的SEM分析">        3.3.9 ZnCl₂改性半焦的SEM分析
        3.3.10 改性半焦的EDS分析
    3.4 本章小结
第4章 改性半焦吸附性能的评价
    4.1 引言
    4.2 实验准备
        4.2.1 模拟工业废水的配制
        4.2.2 水样中有机染料浓度的测定
        4.2.3 有机物分子结构
        4.2.4 改性半焦吸附能力评价指标
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 原半焦对有机物的吸附
3改性半焦对RhB和AF的吸附">        4.3.2 HNO₃改性半焦对RhB和AF的吸附
        4.3.3 KOH改性半焦对Phenol和p-Nitrophenol的吸附
2改性半焦对Catecho和Hydroquinone的吸附">        4.3.4 ZnCl₂改性半焦对Catecho和Hydroquinone的吸附
    4.4 本章小结
第5章 改性半焦吸附动力学初探
    5.1 引言
    5.2 吸附动力学的研究
        5.2.1 Lagergren准一级动力学模型
        5.2.2 Lagergren准二级动力学模型
        5.2.3 粒子内扩散动力学模型
    5.3 结果与讨论
3改性半焦对有机污染物吸附的动力学研究">        5.3.1 HNO₃改性半焦对有机污染物吸附的动力学研究
        5.3.2 KOH改性半焦对有机污染物吸附的动力学研究
    5.4 本章小结
第6章 改性半焦的活化再生
    6.1 引言
    6.2 热再生
    6.3 结果与讨论
3改性半焦的活化再生">        6.3.1 HNO₃改性半焦的活化再生
2改性半焦的活化再生">        6.3.2 ZnCl₂改性半焦的活化再生
3改性半焦回收再生后表征">        6.3.3 HNO₃改性半焦回收再生后表征
2改性半焦回收再生后表征">        6.3.4 ZnCl₂改性半焦回收再生后表征
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]半焦吸附养殖废水中的重金属[J]. 廖玉华,程群鹏,邓芳,肖波.  环境工程学报. 2016(04)
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[3]低阶煤提质技术现状及完善途径[J]. 周琦.  洁净煤技术. 2016(02)
[4]ZnCl2溶液对褐煤半焦表面性质及其中高温脱汞性能的影响[J]. 王力,陈江艳,赵可,张华伟.  中国环境科学. 2016(03)
[5]褐煤基活性焦的制备及其吸附性能研究[J]. 高翔,张永奇,王志青,赵建涛,黄戒介,房倚天.  煤炭转化. 2015(04)
[6]基于酸改性的半焦对染料废水的吸附性能研究[J]. 翟祥,高晓明,宜沛沛,付峰.  洁净煤技术. 2015(04)
[7]活化改性半焦用于烟气脱硫催化剂制备工艺优化[J]. 杨冲,侯影飞,李学佼,郭宁,李春虎.  安全与环境学报. 2015(03)
[8]改性褐煤活性焦对模拟烟气中汞的脱除研究[J]. 吴鹏,滕济林,张旭辉,赵悦菊.  洁净煤技术. 2015(02)
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博士论文
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[5]电化学氧化法处理难生物降解有机工业废水的研究[D]. 林海波.吉林大学 2005

硕士论文
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[2]核桃壳废弃物流态化物理活化法制备活性炭的研究[D]. 郝博.天津科技大学 2014
[3]拉曼光谱法检测辣椒制品中罗丹明B和掺兑地沟油的花生油[D]. 韦娜.沈阳农业大学 2013
[4]煤基吸附剂的制备及对模拟有机废水的处理[D]. 胡莉.新疆大学 2013
[5]催化湿式氧化含酚废水的Fe-ZSM-5的制备与表征[D]. 付婷.华南理工大学 2013
[6]高浓度含酚废水中酚类的脱除研究[D]. 智良.太原理工大学 2013
[7]活化半焦吸附处理焦化废水性能研究[D]. 杨勇贵.太原理工大学 2013
[8]活性炭负载Fe/Ti改性及去除水体砷的效果和机理研究[D]. 龙小燕.华中农业大学 2012
[9]活性炭对苯酚的吸附及再生的研究[D]. 王福禄.青岛科技大学 2011
[10]改性活性半焦脱除烟气中NO_X的研究[D]. 王萍.中国海洋大学 2010



本文编号：2943498