络合萃取法及离子交换法处理二甲胺废水的研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文络合萃取法及离子交换法处理二甲胺废水的研究姓名：耿军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：魏凤玉20090401络合萃取法及离子交换法处理二甲胺废水的研究摘要二甲胺(DMA)是一种常见的工业原料，在使用过程中会产生大量二甲胺废水，如不加以处理而直接排放，会造成环境的污染以及资源的浪费。针对这一现象，本文分别研究了络合萃取法和离子交换法对DMA废水的处理过程，为实际工业生产中回收利用DMA废水奠定了理论及实验基础。采用络合萃取法处理DMA废水，考察了萃取剂的种类和浓度、稀释剂种

2、类、废水pH值、DMA浓度、油水比等对二甲胺萃取效果的影响；并采用pH值摆动效应对负载有机相进行了反向萃取研究。结果表明，以10％P204+90％环己烷(体积％)为萃取剂对DMA废水进行络合萃取，二甲胺的去除率可以达到93．0％；并采用浓度为10％(体积％)的盐酸水溶液使萃取剂得到再生，二甲胺回收率可达93．8％；P204萃取DMA是放热反应，△日为一6．50kJ／mol；采用双对数坐标法推测了萃合物组成为P204与DMA以1：1形式络合；P204负载DMA的红外谱图表明，P204络合萃取二甲胺同时存在

3、离子缔合成盐机制和氢键缔合机制。本文还采用离子交换法处理DMA废水，对DMA废水的流速、浓度、温度及树脂的高径比等因素进行了优化，并研究了洗脱剂的种类、浓度、流速对洗脱效果的影响。实验结果表明，001×7强酸型阳离子交换树脂对DMA废水具有较好的处理效果；当废水以10．2mm／min的流速通过高径比为3．76的树脂柱，DMA去除率超过99％，树脂的饱和吸附量高达103．27mg／g：树脂通过4％H2S04以5．1mm／min的流速洗脱后可重复利用，DMA洗脱率接近100％。001x7树脂对DMA的吸附过

4、程符合Langmuir模型；离子吸附过程为自发的、吸热的化学吸附过程，其热力学常数为：AG<0，AH>0，zlS>0，玩=6．418kJ／mol。动力学研究表明，吸附过程为拟二级反应，颗粒扩散过程为主要速率控制步骤。吸附DMA前后树脂的红外谱图表明，00l×7树脂与二甲胺分子之间存在着较强的离子缔合成盐机制。关键词：二甲胺络合萃取离子交换废水处理IVTreatmentoftheDimethylamineWastewaterbyComplexExtractionandIon—exchangeABSTRAC

5、TAsoneofthemostcommonchemicalrawmaterials，Dimethylamine(DMA)iswidelyusedinthevariousindustries．ItproducedlargequantitiesofDMAwastewaterduringtheuseandproductionprocessofDMA．TheDMAwastewaterwouldnotbeallowedtodrainbecauseitnotonlypollutedenvironmentbutals

6、oledtogreatwasteofwaterresources．Aimedatthiscase，thecomplexextractionandtheionexchangetechnologyhadbeenusedtorecoverDMAfromtheDMAwastewaterinthispaper．ItwillbebeneficialtOtherecyclingofDMA．AcomplexextractionmethodwasusedforthetreatmentofDMAwastewater．The

7、effectsofsortsandconcentrationsofdiluents，sortsofcomplexingagent，pHofaqueoussolutionandthevolumeratioofoiltowaterontheextractionofDMAfromwastewaterhavebeensystematicallystudied．AccordingtopH-swingeffectsanti．extractionofloadedorganicphasehasbeenresearche

8、d．TheresultsshowedthatextractioneffiencyofDMAinwastewaterreached93．0％with10％P204+90％hexahydrobenzene(v／v)，andcomplexingagentswereregeneratedwithaqueoussolutionsofl0％HCl(v／v)，therecoveryrateofDMAwasachieved93．8％．Theextracti