双频超声波协同再生吸附苯酚饱和活性炭研究

发布时间：2023-09-29 01:44

　　活性炭由于其巨大的比表面积和较强的吸附能力,因而在微污染水处理及水的深度处理等领域,作为一种优良的吸附材料被大量使用。随着活性炭应用的日趋广泛,其再生问题也逐渐得到了人们的重视。若吸附饱和后的活性炭直接废弃,不仅对资源是很大的浪费,还可能造成二次污染。因此,对于活性炭的再生回收得到了人们的重视。目前对活性炭的再生方法研究较多,其中热再生法是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法,但也同时存在能耗高、炭损大、难以回收有用物质,以及操作过程复杂等诸多问题。本文采用了一种超声再生活性炭的新工艺,利用超声波独特“空化”作用和超搅拌作用,对吸附苯酚的饱和活性炭进行再生。超声波采用45KHz、80KHz、100KHz三种不同频率的超声波发生器,单个超声发生器功率为50KW,且功率可调。实验中,分别对吸附苯酚的饱和活性炭进行了单一频率超声波作用和两种不同频率的超声波作用,发现超声波对于活性炭进行再生是可行的,且效果较好。实验中,采用45KHz、80KHz、100KHz三种频率超声波对吸附苯酚的饱和活性炭进行单一频率再生时,相同功率下45KHz再生效果最好,可达60%以上,随着频率的升高,活性炭解...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 研究目的
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文创新点
2.相关领域国内外研究现状及进展
    2.1 活性炭
        2.1.1 活性炭的基本特性
        2.1.2 活性炭的表面化学性质
        2.1.3 活性炭吸附
        2.1.4 活性炭应用
    2.2 活性炭在水处理中的应用
    2.3 活性炭再生技术
    2.4 超声波技术的原理及应用
        2.4.1 超声波性质
        2.4.2 超声波的作用机制
        2.4.3 超声波的应用
3.实验方案、材料及方法
    3.1 实验方案
    3.2 主要实验仪器设备
    3.3 主要实验试剂
    3.4 实验方法
        3.4.1 活性炭的预处理
        3.4.2 活性炭吸附实验
        3.4.3 活性炭再生实验
4.活性炭吸附苯酚研究
    4.1 吸附实验材料
    4.2 活性炭吸附苯酚实验
        4.2.1 苯酚标准吸收曲线
        4.2.2 活性炭静态吸附苯酚
        4.2.3 活性炭动态吸附苯酚
        4.2.4 静态吸附与动态吸附组合
    4.3 小结
5.超声波再生吸附苯酚饱和活性炭研究
    5.1 实验材料仪器及药品
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验仪器
        5.1.3 超声再生效果的检测与计算
    5.2 单频超声再生实验
    5.3 双频超声再生实验
        5.3.1 最佳双频超声再生时间确定
        5.3.2 最佳双频再生功率确定
    5.4 超声频率对超声再生效果的影响
    5.5 不同辐射角度双频超声再生活性炭实验
    5.6 活性炭多次再生实验
    5.7 活性炭粒径对于超声波再生效果的影响
    5.8 超声波再生粒状活性炭时的炭损实验
    5.9 小结
6.超声波再生活性炭机理探讨
    6.1 超声作用对活性炭性质的影响
        6.1.1 SEM表征
        6.1.2 比表面积表征
        6.1.3 表面官能团分析
    6.2 超声再生过程中苯酚的解析与分解研究
    6.3 超声作用对活性炭吸附与再生过程的影响
    6.4 超声过程中能量传递与叠加作用机理探讨
    6.5 超声波再生活性炭机理分析
        6.5.1 活性炭吸附原理
        6.5.2 超声波再生活性炭机理分析
        6.5.3 超声波再生活性炭的能量转化方式探讨
结论
建议
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3849037