微孔—中孔超高交联吸附树脂的制备及对典型VOCs的吸附特性

被引量 : 0次 | 上传用户:xiaokun787
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中、高浓度(2000ppmv~10000pprnv)的VOCs气体排放是普遍存在于工业生产中,其排放不仅会造成巨大的经济损失,而且长期暴露在这些物质污染的环境中会对人类的健康造成持久的累积性的危害。吸附法由于可实现资源回收、工艺流程简单及一次性投资少等优点,已是当前国内外VOCs回收的主流技术,吸附材料是吸附法回收技术的核心,其中得到最广泛研究和应用的吸附剂是活性炭。但是由于活性炭的孔径分布主要集中在微孔区,孔容较低,对中高浓度VOCs的吸附由于受孔体积的限制使吸附容量偏低,而且活性炭还有机械强度差、使用寿命短、脱附效果差等缺点。相比之下,超高交联吸附树脂则具有机械强度高、孔结构可调控、易脱附等优点。本文以氯甲基苯乙烯为单体,二乙烯苯为交联剂,通过悬浮聚合、后交联法,并通过调节致孔剂的量和组成,合成出了具有微孔-中孔分布的超高交联吸附树脂。以二氯甲烷和2-丁酮作为吸附质,开展了吸附平衡及动态柱吸附脱附实验,主要研究内容和结果如下:(1)以氯甲基苯乙烯为单体,以二乙烯苯为交联剂,通过悬浮聚合、后交联反应,控制致孔剂甲苯和正庚烷的加入量,合成出了具有丰富微孔和中孔孔分布的系列超高交联吸附树脂#1、#2、#3、#4。其中微孔孔容为0.5-0.6mL/g,与商品化超高交联吸附树脂NDA-150相接近,而中孔孔容和比表面积最大可达1.046mL/g、1086.9m2/g,远大于商品化超高交联吸附的0.527mL/g和258.8m2/g。(2)采用重量法,测定了二氯甲烷和2-丁酮蒸气,在超高交联树脂#1、#2、#3、#4及NDA-150上的吸附等温线。实验结果表明:.①五种吸附剂对二氯甲烷和2-丁酮蒸气的吸附在低浓度区域吸附量均有一个迅速上升的过程,这是因为五种吸附剂都富含微孔,NDA-150具有最大的微孔孔容,因而其对二氯甲烷和丁酮具有最高的吸附量;在中高浓度区域,新合成的超高交联吸附树脂#3和#4因具有合适的中孔分布和高的中孔比表面积,其对二氯甲烷和丁酮蒸气的吸附量要远高于NDA-150树脂;②分别用Langmuir方程、Freundlich方程以及Dubinin-Astakov方程对吸附平衡实验数据进行拟合分析,结果表明,Dubinin-Astakov对两种吸附质的吸附实验数据具有最好的拟合效果,相关系数R2皆大于0.9914;用D-A方程进行吸附特性曲线拟合,吸附体积量qv与吸附势的特性关系曲线能很好的重叠在一起,这说明采用Polanyi吸附势理论来描述这五种吸附剂对二氯甲烷蒸气和2-丁酮蒸气的吸附过程是可行的,因而可根据某一温度下吸附等温线来预测另一温度下的吸附等温线。(3)采用柱吸附方法,研究了二氯甲烷和丁酮蒸气在超高交联吸附树脂#1、#2、#3、#4和NDA-150上的吸附穿透特性。研究结果表明:采用Yoon-Nelson模型对五种树脂吸附二氯甲烷和2-丁酮蒸气的穿透曲线初始阶段数据(c/c0<20%)进行拟合,拟合数据与实验数据有很好吻合性,拟合相关系数R2>0.99;对于低浓度的二氯甲烷和丁酮蒸气,NDA-150树脂穿透时间最晚,穿透吸附量最大,这是因为NDA-150具有最大的微孔孔容,但是对于中高浓度的二氯甲烷和丁酮蒸气,#4拥有最大的穿透吸附量,这与其最大的中孔孔容和合适的孔分布有关。(4)采用真空脱附法和高温N2法对吸附饱和树脂进行脱附,实验结果表明,超高交联树脂的孔结构是影响其脱附性能的重要因素。中孔孔容越大,脱附速度越快、脱附效率越高;新合成的超高交联吸附树脂#4因具有最大的中孔孔容,因而在真空度为-0.098Mpa时二氯甲烷和丁酮的脱附率可达97.4%和84.5%,高于商品化超高交联吸附树脂NDA-150的93.7%和65.3%。
其他文献
研究股票价格预测问题,针对影响股票价格因素多存在数据冗余,传统方法无法消除数据冗余,准确稳定预测股价非线性变化.为提高预测精度,在传统的支持向量机回归(Support vector
【背景】系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)是一种由多因素参与的以多脏器受累为特征的自身免疫性疾病,免疫功能紊乱贯穿其整个发病过程。到目前为止,免疫异常
汽油和柴油是现阶段比较主要的两大动力,如果自身的质量出现问题,不仅会对车辆的行驶造成严重的影响,还会在实际的工作中,造成假冒伪劣产品的横行,对行业所造成的影响也是不
物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学。课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分,它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还能激发学生
第一部分扩大翼点-经颞叶-经天幕入路的显微解剖学研究目的:通过对扩大翼点-经颞叶-经天幕入路进行显微外科解剖学研究,为岩斜区肿瘤手术治疗提供解剖学基础。方法:5例(10侧)经
选取安徽省南部和北部的10个典型县域作为研究对象,采用《农村环境质量综合评价技术规定(试行)》作为评价依据,采用农村环境状况指数和生态状况指数进行综合评价。以安徽南部和
国有商业银行的信息化建设已走过二十年之路,目前已进入信息化创新阶段。信息化投资很难使国有商业银行摆脱"信息化悖论"的影响,信息化创新已成为提高国有商业银行信息化应用效
<正>要提高新时代国有企业党的建设质量,就需要加深对新时代国有企业党的建设标准的规律性认识,因为没有标准就没有质量。党的十九大报告明确提出,要"不断提高党的建设质量"
制作两块完全相同的钢筋桁架混凝土叠合板预制底板,其中一块预制底板剪断上部外露的钢筋桁架。通过两块叠合板预制底板的受弯性能对比试验,得到了预制底板挠度随荷载变化的发
淀粉是自然界中第二大天然高分子碳水化合物,产量仅次于纤维素,天然淀粉因不溶于冷水,乳化能力差,易老化,机械稳定性和贮藏稳定性差等不足,极大限制了淀粉的应用。对淀粉进行