吸附分離技術(shù)的研究及應(yīng)用進(jìn)展.ppt

吸附分離技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展,演講人：賈海飛,吸附分離技術(shù),吸附分離技術(shù)簡(jiǎn)介 國內(nèi)外研究及應(yīng)用進(jìn)展 新型吸附分離材料及方法,吸附分離技術(shù)簡(jiǎn)介,早期的吸附分離技術(shù)主要用于吸附凈化方面, 20世紀(jì)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(yīng)用。,國內(nèi)外研究及應(yīng)用進(jìn)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(xué)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(jī)體生命活動(dòng)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(huì)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(yīng)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(duì)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(jiǎn)梗孢霉屬，這四株菌對(duì)直接染料和分散染料吸附脫色率近100%，對(duì)活性染料的吸附脫色率均達(dá)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(yīng)用，取得了一定的經(jīng)濟(jì)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(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害受到全社會(huì)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(diǎn)：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(xì)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(jī)硫化合物為對(duì)象, 對(duì)汽油進(jìn)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(diǎn) 。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(fù)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(diǎn)之一將Zn, K, Na, Ca, B a等金屬離子負(fù)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(dá),將鈉、鈷、銅、銀高度分散于活性炭上, 可制備出金屬負(fù)載活性炭吸附劑，用負(fù)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(duì)活性炭進(jìn)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(yīng), 對(duì)活性炭有擴(kuò)孔作用。,燃煤煙氣脫汞吸附劑研究進(jìn)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(jìn)展,活性炭：Hargis等在中試試驗(yàn)裝置上研究了活性炭對(duì)汞的吸附。對(duì)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(duì)HgCl2的吸附效率可達(dá)到85。,燃煤煙氣脫汞吸附劑研究進(jìn)展,石油焦:Lee等研究了石油焦對(duì)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(duì)汞的脫除不起作用；但是在熱解以后，其對(duì)汞的脫除率為65，相當(dāng)于某種活性炭。 殼聚糖：Zhang等利用自制的殼聚糖對(duì)一維爐燃燒所產(chǎn)生煙氣中的汞進(jìn)行吸附脫除，效果良好，在80吸附率達(dá)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