三元乙丙橡膠膜萃取芳香酸類有機物的特性研究
本文選題:芳香酸 + 滲透萃取 ; 參考:《陜西科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:膜滲透萃取是膜分離和液液萃取有機結(jié)合在一起形成的新型膜分離技術(shù)。常適用于揮發(fā)性有機物以及沸點低的混合物的分離,膜萃取技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域的理論和應用研究非;钴S,該技術(shù)在處理高鹽度、高濃度有機廢水時具有能耗低、操作方便等優(yōu)點,F(xiàn)有膜萃取技術(shù)的研究主要集中在硅橡膠膜上,但由于硅橡膠膜自身的耐酸堿性差,其應用受到了限制。三元乙丙橡膠膜(EPDM)具有較好的耐酸堿性及物理和機械性能,可以有效彌補硅橡膠膜的不足。結(jié)合三元乙丙橡膠膜諸多優(yōu)點,本論文選取9種芳香酸類有機物作為目標污染物,首先考察芳香酸類有機物的結(jié)構(gòu)參數(shù)對三元乙丙橡膠膜滲透萃取效果的影響;其次,以對氨基苯甲酸(PABA)作為目標污染物,構(gòu)造三元乙丙橡膠管式膜裝置,以料液流量、料液初始濃度、萃取液pH值、鹽離子濃度和溫度作為關(guān)鍵因子,優(yōu)化滲透萃取操作條件提高膜的去除率、透過率及滲透通量。同時針對滲透萃取過程中料液相膜邊界層傳質(zhì)、膜內(nèi)擴散傳質(zhì)、膜外萃取相傳質(zhì)的特點,探討了三元乙丙橡膠膜的滲透萃取傳質(zhì)過程與機理,確定相應的傳質(zhì)過程表達式。根據(jù)液-膜-液串聯(lián)傳質(zhì)阻力模型,探究影響三元乙丙橡膠膜滲透萃取對氨基苯甲酸傳質(zhì)過程的主要因素。研究結(jié)果表明:三元乙丙橡膠膜和對氨基苯甲酸有較好的化學相容性;芳香酸類有機物取代基的數(shù)目、種類和位置是影響其去除效果的重要因素,對于具有相同取代基的芳香酸類有機物,其去除率和結(jié)構(gòu)參數(shù)具有很強的相關(guān)性;三元乙丙橡膠膜對芳香酸類有機物的去除特性由有機物的多個結(jié)構(gòu)參數(shù)共同決定,可以用結(jié)構(gòu)參數(shù)來預測三元乙丙橡膠膜對芳香酸類有機物的去除效果。當進水流量為1.5ml/min時,隨著運行時間的延長,對氨基苯甲酸去除率可達40%以上;隨著萃取液pH的增大,對氨基苯甲酸去除率由32%增大至38%,透過率增大明顯;隨著對氨基苯甲酸初始濃度的增大去除率減小,傳質(zhì)通量增大;鹽離子濃度對對氨基苯甲酸的傳質(zhì)有較大促進作用,提高了對氨基苯甲酸的10%左右的去除率;去除率隨溫度升高而上升。在系統(tǒng)溫度30℃、料液流量5.5ml/min、萃取相p H為12、鹽度150g/L的優(yōu)化工藝條件下,膜滲透萃取對氨基苯甲酸的去除率和透過率均增大了12%左右,膜滲透通量由5.91 mg/m2·h,提高到了21.66 mg/m2·h。料液側(cè)邊界層傳質(zhì)阻力占總傳質(zhì)阻力比例在5%-11%之間,隨著Re的增大料液側(cè)邊界層傳質(zhì)阻力在總傳質(zhì)阻力中所占比例越來越小;隨著料液初始濃度的增大總傳質(zhì)系數(shù)增大,傳質(zhì)通量隨著料液初始濃度的增大呈線性增大;總傳質(zhì)系數(shù)和鹽離子濃度有很強的相關(guān)性,可以用二次方程表達兩者的關(guān)系;膜阻在整個傳質(zhì)過程中起決定性作用;萃取劑NaOH對萃取相傳質(zhì)系數(shù)有明顯的增大作用;對氨基苯甲酸在膜上的總傳質(zhì)系數(shù)隨溫度呈直線上升,滲透系數(shù)(P)和溫度(T)的關(guān)系符合Arrhnius方程;在優(yōu)化實驗條件下,系統(tǒng)總傳質(zhì)阻力降低,但是膜阻的數(shù)量級沒有改變,總體來說,工藝條件的改變對總傳質(zhì)阻力的改變能力有限。
[Abstract]:A new membrane separation technology , which is suitable for the separation of volatile organic matters and low boiling point , has been studied . The total mass transfer coefficient of the liquid side boundary layer increased linearly with the increase of the initial concentration of the material liquid . The total mass transfer coefficient of the liquid side boundary layer increased linearly with the increase of the initial concentration of the material liquid .
【學位授予單位】:陜西科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:X703
【參考文獻】
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,本文編號:1971615
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