2011年,《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》正式拉開(kāi)了重金屬污染治理的序幕,嚴(yán)峻的污染態(tài)勢(shì)使得污染防治之路任重而道遠(yuǎn)。目前常用的Cr(VI)處理技術(shù)發(fā)展多年,尋求技術(shù)突破也遇到了一定的瓶頸。近年來(lái)能夠同步去除并回收水中重金屬的強(qiáng)化萃取技術(shù)-液膜法的衍生正引發(fā)著市場(chǎng)的青睞。本文利用萃取法和反萃相預(yù)分散支撐液膜法(SLMSD)對(duì)水中Cr(VI)進(jìn)行了去除,分析了傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)特征,建立了液膜萃取的總傳質(zhì)系數(shù)模型,并利用模型對(duì)傳質(zhì)機(jī)制進(jìn)行了討論,為液膜技術(shù)在重金屬資源化分離回收領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。在絡(luò)合萃取過(guò)程中,探討了溫度、p H、酸性介質(zhì)、平衡時(shí)間等萃取平衡熱力學(xué)參數(shù)對(duì)Cr(VI)分離的影響,并對(duì)共存物質(zhì)的干擾作用進(jìn)行了考察。證明了三(辛-癸)烷基叔胺(N235)是一種低耗、高選擇性的Cr(VI)萃取劑,萃取反應(yīng)屬于快速的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。在25℃的條件下,0.004 mol·L-1的N235對(duì)p H為1.0的Cr(VI)鹽酸溶液萃取20 min后,0.1 g·L-1的Cr(VI)去除率可達(dá)100%。利用0.1 mol·L-1的Na OH對(duì)負(fù)載萃合物的萃取體系進(jìn)行反萃后,反萃率大于96%...

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及來(lái)源
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題來(lái)源
    1.2 含鉻廢水的污染現(xiàn)狀及處理方法
        1.2.1 鉻元素的性質(zhì)及存在形態(tài)
        1.2.2 含鉻廢水的來(lái)源及污染現(xiàn)狀
        1.2.3 含鉻廢水的處理方法
    1.3 萃取法分離回收金屬離子的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 溶劑萃取法分離回收金屬離子的發(fā)展概況
        1.3.2 液膜法分離回收金屬離子的發(fā)展概況
        1.3.3 液膜法分離回收金屬離子的技術(shù)現(xiàn)狀
    1.4 中空纖維支撐液膜分離回收金屬離子的數(shù)學(xué)模型
        1.4.1 擴(kuò)散傳質(zhì)通量模型的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.2 管程、殼程中流體流動(dòng)傳質(zhì)模型的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 課題的主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 課題的目的和意義
        1.5.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 課題技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 溶劑萃取實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.2 萃取動(dòng)力學(xué)反應(yīng)裝置及實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.3 液膜萃取裝置及實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 主要檢測(cè)項(xiàng)目與儀器分析
        2.3.1 金屬離子濃度的測(cè)定
        2.3.2 傅立葉變換紅外光譜分析
        2.3.3 核磁氫譜分析
        2.3.4 掃描電鏡分析
        2.3.5 彈性系數(shù)的測(cè)定
        2.3.6 粘度分析
    2.4 萃取性能的評(píng)價(jià)方法
        2.4.1 分配系數(shù)
        2.4.2 去除率
        2.4.3 回收率
        2.4.4 萃取速率
    2.5 數(shù)學(xué)分析方法
        2.5.1 灰色關(guān)聯(lián)分析法
        2.5.2 響應(yīng)曲面法
第3章 萃取體系的構(gòu)建及對(duì)水中鉻(VI)的去除性能
    3.1 引言
    3.2 萃取體系的建立
        3.2.1 萃取劑的選擇
        3.2.2 N235結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 稀釋劑的選擇
        3.2.4 煤油和正庚烷結(jié)構(gòu)表征
    3.3 萃取體系的再生及循環(huán)再利用性
        3.3.1 萃取體系的再生
        3.3.2 萃取體系的循環(huán)再利用性
    3.4 溶劑萃取過(guò)程中主要影響因素分析
        3.4.1 酸性介質(zhì)的影響
        3.4.2 p H與N235濃度的影響
        3.4.3 溫度的影響
        3.4.4 萃取平衡時(shí)間的影響
        3.4.5 萃取平衡等溫線
        3.4.6 共存物質(zhì)的干擾作用
    3.5 本章小結(jié)
第4章 反萃相預(yù)分散支撐液膜去除回收水中鉻(VI)的性能
    4.1 引言
    4.2 液膜分離方法及分離體系的選擇
        4.2.1 液膜分離方法的選擇
        4.2.2 液膜分離體系的選擇
        4.2.3 膜接觸器類(lèi)型的選擇
        4.2.4 鉻(VI)在反萃相預(yù)分散支撐液膜中擴(kuò)散的遷移方程
    4.3 體系液體流態(tài)和物化性質(zhì)對(duì)鉻(VI)遷移的影響
        4.3.1 液體流動(dòng)狀態(tài)對(duì)鉻(VI)遷移的影響
        4.3.2 體系物理性質(zhì)對(duì)鉻(VI)遷移的影響
        4.3.3 體系化學(xué)性質(zhì)對(duì)鉻(VI)遷移的影響
        4.3.4 共存無(wú)機(jī)陰離子對(duì)液膜萃取鉻(VI)的影響
    4.4 液膜運(yùn)行的穩(wěn)定性及膜特性的變化
        4.4.1 液膜運(yùn)行的穩(wěn)定性
        4.4.2 膜特性的變化
    4.5 本章小結(jié)
第5章 反萃相預(yù)分散支撐液膜分離鉻(VI)的傳質(zhì)機(jī)制
    5.1 引言
    5.2 N235萃取水中鉻(VI)的反應(yīng)機(jī)制與傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)
        5.2.1 N235萃取水中鉻(VI)的反應(yīng)機(jī)制
        5.2.2 N235萃取水中鉻(VI)的傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)
    5.3 灰色關(guān)聯(lián)度與響應(yīng)曲面分析操作條件的顯著性和交互性
        5.3.1 灰色關(guān)聯(lián)分析影響萃取速率的主要因素
        5.3.2 響應(yīng)曲面分析因素間的交互性
    5.4 反萃相預(yù)分散支撐液膜萃取水中鉻(VI)的過(guò)程建模
        5.4.1 反萃相預(yù)分散支撐液膜分離鉻(VI)的傳質(zhì)過(guò)程
        5.4.2 總傳質(zhì)系數(shù)模型的建立
        5.4.3 總傳質(zhì)系數(shù)模型的驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4047868