合成革工业废水中低浓度二甲胺的分离研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文合成革工业废水中低浓度二甲胺的分离研究姓名：潘高峰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：崔鹏20090401合成革工业废水中低浓度二甲胺的分离研究摘要以合成革工业废水中低浓度二甲胺的分离脱除为研究对象，分别采用吸附法和离子交换法，吸附法中选用活性炭纤维、大孔吸附树脂和离子交换法中选用大孔弱酸性阳离子交换树脂，通过静态和动态实验对低浓度二甲胺的分离过程进行研究，研究了吸附．脱附过程和离子交换．再生过程，优化了工艺条件，并对分离体系的相平衡理论、动力学过程和热力学过程进行了研究。在活性炭纤维吸附分离二甲胺研究中，采用气相氧化法制备出改性ACF吸附

2、剂，对初始浓度256mg·L-1的二甲胺溶液，ACF吸附剂的静态吸附率为85％，且吸附速率快；二甲胺的吸附过程能较好地符合Langmuir模型和Freundlich等温方程。在动态吸附条件下测定了动态穿透曲线，吸附饱和的ACF用5％盐酸溶液再生，其再生率接近100％。采用LS．40型大孔树脂对二甲胺进行吸附过程研究，吸附的优化条件为：吸附温度60℃，pH值大于1l，流速30．40mL·minl；脱附剂为5％的H2S04溶液，其用量为理论用量的2倍，此时脱附率为95％以上。在实验温度范围内，Langmuir等温方程能很好地描述LS．40型大孔树脂对二甲胺的吸附行为，吸附过

3、程符合二级动力学方程，液膜扩散为主要速率控制步骤。经对不同类型离子交换树脂的筛选，选用大孔弱酸性阳离子交换树脂D113对低浓度二甲胺溶液进行分离研究，分别获得了静态交换和动态交换过程下的优化工作参数，此优化条件下二甲胺的去除率可达91．5％。在脱附剂为5％的硫酸，树脂的再生比耗2．5，再生流速10mL·minJ的条件下，常温下树脂的再生率大于90％，再生后，离子交换树脂的交换容量基本上无变化。对离子交换过程的热力学研究结果表明，Langmuir模型可以很好地模拟二甲胺在离子交换树脂上的交换行为，其交换行为可以采用动边界模型和颗粒扩散方程描述。对离子交换过程的热力学研究显

4、示，交换反应自由能变AG<0，交换反应焓变M-／>O，交换反应熵变AS>0，表明交换过程为自发的吸热过程。关键词：二甲胺；吸附；离子交换：分离；活性炭纤维；大孑L树脂：离子交换树脂StudyontheSeparationofLow--ConcentrationDimethylaminefromWastewaterofSyntheticLeatherIndustry-AbstractAdsorptionandionexchangemethodswereusedtostudytheseparationandremovaloflow—concentrationdimethyl

5、aminefromwastewaterofsyntheticleatherproduction，respectively．Usingthestaticanddynamicexperimentalmethods，activatedcarbonfiberandmacroporousresinwereselectedasadsorbentsintheadsorptionmethod，andadsorption—desorptionprocesseswerestudied．Theexchangeandregenerationbehaviorofmacroporousweakac

6、idcationexchangeresinwerestudiedintheionexchangemethod．1'heprocessconditionswereoptimized，andequilibrium，kineticandthermodynamicprocessofseparationwerestudied．Intheadsorptionseparationofdimethylamineinewithactivatedcarbonfiber,activatedcarbonfibers(ACFs)．weremodifiedbygasphaseoxidation．U

7、ndertheoptimalstaticadsorptioncondition，theadsorptionefficiencytodimethylamineaqueoussolutionof256mg‘L．‘was85％．弧eadsorptionrateWashigh．LangmuirmodelandFreundlichmodelcansimulatewelltheadsorptionofdimethylamineonACErnledynamicadsorptioncurvewasdetermined．SaturatedACFswerer