吸附分離技術(shù)的研究及應用進展.ppt

吸附分離技術(shù)研究及應用進展,演講人：賈海飛,吸附分離技術(shù),吸附分離技術(shù)簡介 國內(nèi)外研究及應用進展 新型吸附分離材料及方法,吸附分離技術(shù)簡介,早期的吸附分離技術(shù)主要用于吸附凈化方面, 20世紀后半葉各種吸附劑如沸石分子篩、硅膠、氧化鋁、高分子吸附劑和離子交換樹脂出現(xiàn), 使吸附分離技術(shù)得到快速發(fā)展, 在化工、石化、生化和環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應用。,國內(nèi)外研究及應用進展,水處理 物理吸附：飲用水脫氟 生物吸附：染料廢水處理 化學吸附：環(huán)境內(nèi)分泌干擾物吸附 汽油 深度脫硫 燃煤 煙氣脫汞 二氧化碳回收 吸附劑 填料填充,飲用水脫氟處理,氟作為機體生命活動必需的微量元素，具有多方面的生理作用。 但是，如果攝氟量過高，會影響人體的鈣、磷代謝，使人體的物質(zhì)代謝和生理功能發(fā)生紊亂，從而造成氟骨癥、氟斑牙等氟中毒癥狀。全國有氟斑牙患者3 877萬人，氟骨癥患者284萬人，有 4 194萬飲水型地方性氟中毒病區(qū)人口需要除氟,飲用水脫氟處理,吸附法是目前應用最廣泛的除氟方法。常用的吸附劑有活性氧化鋁、沸石、骨炭等 工業(yè)廢棄物：磚粉，紅泥，漂白土 農(nóng)業(yè)廢棄物：竹炭，稻草活性炭，果殼， 樹皮 天然礦物：膨潤土，累托石，鐵礬土，呂土砂，水滑石 生物吸附劑：殼多糖，殼聚糖,染料廢水生物吸附凈化處理,印染廠印染廢水生化處理池中篩選出四株對直接染料、分散染料及活性染料具有較高吸附脫色效果的真菌黑曲霉屬、煙曲霉、少根根霉、簡梗孢霉屬，這四株菌對直接染料和分散染料吸附脫色率近100%，對活性染料的吸附脫色率均達85% 以上。 煙曲霉和少根根霉回收廢水中染料的組合工藝已在染料生產(chǎn)企業(yè)獲得成功應用，取得了一定的經(jīng)濟效益。,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物吸附分離,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害受到全社會的關(guān)注。圖1圖3是幾類典型EDCs 的分子式。,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物吸附分離,特點：具有苯環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)；與生物體內(nèi)物質(zhì)相似； 脂溶性；不易被生物降解；極微量即有顯著毒害； 毒性持久性、危害潛伏性和生物積累性。,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物吸附分離,近年來人們開展了模擬脂肪細胞的生物富集性制備仿生吸附劑處理水體中的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的研究。 仿生吸附劑主要有兩類：聚羥基丁酸酯類和乙酸纖維素-三油酸甘油酯類。這兩類吸附劑都能高效、快速地去除水中低濃度的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。 改性網(wǎng)狀仿生脂肪吸附劑和球形乙酸纖維素-三油酸甘油酯吸附劑可再生使用至少5 次，吸附效果并未見明顯下降。,汽油深度脫硫,汽油中存在多種硫化物, 吸附脫硫法是諸多汽油脫硫技術(shù)中的一種, 該法以噻吩、二苯并噻吩等難于脫除的有機硫化合物為對象, 對汽油進行深度脫硫。 主要方法 分子篩 金屬氧化物 活性炭,汽油深度脫硫,分子篩:分子篩具有比表面積大, 吸附后較容易再生等特點 。使用分子篩吸附劑選擇性地脫除烴類中的硫醇、二硫化物等硫化物 。常用的分子篩基吸附劑有A, X, Y,MCM- 41, ZSM - 5型等。 改性分子篩：用CuY, AgY 等系列改性沸石吸附劑, 選擇性地脫除液體燃料中的稠環(huán)噻吩類含硫化合物。以ZSM - 5, Y, MCM - 41型分子篩為載體,采用離子交換法可制備出系列改性分子篩。,汽油深度脫硫,金屬氧化物:研究較多的金屬氧化物類吸附劑是氧化鋁,其余還有氧化鋅、氧化銅等。 改性金屬氧化物：某些經(jīng)過金屬改性或復合的金屬氧化物具有良好的吸附性能, 已成為近年的研究熱點之一將Zn, K, Na, Ca, B a等金屬離子負載或修飾于A l2O3 載體上, 可使A l2O3 載體的脫硫選擇性。獲得不同程度提高。,汽油深度脫硫,活性炭：活性炭不但比表面積巨大而且微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達,將鈉、鈷、銅、銀高度分散于活性炭上, 可制備出金屬負載活性炭吸附劑，用負載過渡金屬氧化物的活性炭脫除烴中的4, 6- 二甲基二苯并噻吩。 改性活性炭：先在250 e 下用濃硫酸對活性炭進行改性,然后采用浸漬法制備出以MnO2 為活性組分, 結(jié)果表明, 濃硫酸可以與活性炭微孔內(nèi)壁發(fā)生氧化反應, 對活性炭有擴孔作用。,燃煤煙氣脫汞吸附劑研究進展,活性炭 煤焦 鈣基類物質(zhì) 石油焦 殼聚糖,燃煤煙氣脫汞吸附劑研究進展,活性炭：Hargis等在中試試驗裝置上研究了活性炭對汞的吸附。對Belle Ayr煤生成的煙氣，在未噴入活性炭，汞的脫除效率為2080。 煤焦：Pavlish等在模擬煙氣氣氛中研究了煤焦的脫汞特性。Hsi等研究了注硫活性炭纖維脫除煙氣中汞的特性。 鈣基類物質(zhì)：國內(nèi)外研究者采用鈣基類物質(zhì)Ca0、Ca(0H)2、CaCoa、CaSO2H20研究汞的脫除。Ghorishi等研究表明，鈣基類物質(zhì)如Ca(0H)2對HgCl2的吸附效率可達到85。,燃煤煙氣脫汞吸附劑研究進展,石油焦:Lee等研究了石油焦對汞的吸附作用。通常石油焦含有7的硫。如果石油焦沒有熱解，其對汞的脫除不起作用；但是在熱解以后，其對汞的脫除率為65，相當于某種活性炭。 殼聚糖：Zhang等利用自制的殼聚糖對一維爐燃燒所產(chǎn)生煙氣中的汞進行吸附脫除，效果良好，在80吸附率達9634,吸附劑填充設(shè)備研究,吸附劑填充設(shè)備研究,Study of the antifungal potential of novel cellulose/copper composites as absorbent materials for fruit juices,Cellulose/copper composites with anti-fungal properties have been synthesized by physical/chemical methods. Physical treatments by heat or by a com-bination of heat and UV radiation provided composites with metallic copper and ex-cellent interfacial adhesion. In contrast, chemical reduction with boro-hydride generated small although partially aggregated copper oxide nanoparticles. Copper micro/nano-particles and copper ions were released from the cellulose matrix at an adequate rate to achieve a strong anti-microbial activity against Saccharomyces cerevisiae in in vitro experiments. The copper oxide composites showed an excellent antifungal activity in pineapple and melon,Superhydrophobic kapok fiber oil-absorbent: Preparation and high oil absorbency,Superhydrophobic kapok fiber was prepared via solgel method and used for oil sorption. The modified kapok fiber is covered by silica nano-particles and surface be-come rough. The modified kapok fiber have high oil sorption capacity and oilwater separation selectivity. The modified kapok fiber have the capability of removing oi