D001树脂吸附铁离子穿透曲线的平衡级模型建立与验证

对D001树脂吸附含酸废水中铁离子的过程进行了研究。对其吸附等温方程进行拟合,同时,建立平衡级模型对动态吸附小试和扩大实验的穿透曲线进行拟合和预测。结果表明,D001树脂吸附铁离子的过程符合Langmuir等温吸附模型;在固定床吸附小试及扩大实验中,平衡级模型对D001树脂动态吸附铁离子的穿透曲线均能较好地拟合,该模型将传质速率方程从穿透曲线中分离出来;通过平衡级模型计算得到,在泄漏控制点较低时,固定床的理论级数对透过液量的影响较大。     

红霉素在大孔树脂SP825上的固定床吸附动力学研究

通过大孔吸附树脂SP825对红霉素进行动态吸附,研究了进料浓度、温度、床层高度和高径比等因素对穿透曲线的影响,采用同时考虑液膜扩散阻力、孔内扩散阻力和轴向扩散的综合速率模型对吸附过程进行模拟,计算得到相关动力学参数。结果表明,进料浓度的增加对红霉素固定床吸附过程不利,温度和床层高径比的增加可以提高固定床吸附效率,而床层高度的变化对固定床吸附过程影响不大。     

超高交联树脂吸附二氯甲烷蒸气的平衡和动力学特性及应用

开展了超高交联吸附树脂对气体中二氯甲烷的静态吸附行为研究,分别采用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Astakov模型方程对吸附平衡数据进行拟合分析,拟合结果表明,Dubinin-Astakov方程能较好地拟合吸附平衡数据,表明在吸附过程中微孔填充起着很重要的作用;采用固定床吸附工艺研究了二氯甲烷在树脂上的动态吸附行为,用Yoon-Nelson模型对穿透曲线进行拟合,实验数据与模拟值吻合良好。在实验研究的基础上开发了二氯甲烷废气超高交联树脂吸附回收工艺并建立工业化装置,处理效果良好、运行稳定。     

聚乙烯基吡啶树脂吸附乳酸的研究

在35℃下,实验测定了乳酸在聚乙烯基吡啶上的吸附等温线,测定了乳酸水溶液在以聚乙烯基吡啶为吸附剂的固定床吸附柱中的穿透曲线,研究了乳酸浓度、进口流速及柱高对穿透曲线的影响。用Freundlich模型关联了吸附等温线,用线性推动力模型描述吸附柱的动态过程并从实验穿透曲线回归得到了总传质系数,模型计算值与实验数据符合良好。     

固相络合萃取脱除柴油中碱性氮化物的工艺及模型研究

应用自行合成的分离材料对固相络合萃取脱除柴油中碱性氮化合物进行了研究。测定了不同条件下柴油在合成树脂柱中的穿透曲线和洗脱曲线,实验测得动态吸附容量达到了7.85mg/gwetresin,碱性氮的脱除率达到了91%。表明本法具有树脂吸附容量大,碱性氮或收率高的特点;同时利用二阶动力学推动力模型描述固定床动态过程,考察了轴向返混对穿透曲线的影响,模型计算值与实验数据符合较好。     

用固定床和搅拌槽进行吸附（离子交换）柠檬酸的特性研究

用固定床和搅拌槽进行了吸附(离子交换)柠檬酸实验。研究固定床工艺和搅拌槽工艺对吸附剂吸附效率和工作吸附容量的影响,比较了逆流解吸和顺流解吸对回收率的影响。在装填大孔吸附剂的固定床上用逆流解吸获得96％的回收率。在搅拌槽中,吸附剂的吸附效率大于固定床中吸附剂的吸附效率,建立了柠檬酸吸附动力学模型,获得理论计算值与实验值一致的结果。     

固定床离子交换树脂对K~+吸附特性的研究

以固定床离子交换树脂对K~+的吸附过程进行研究,考察了固定床中不同时间及轴向高度中KCl溶液浓度的变化、轴向各区域内树脂对K~+吸附量和吸附率的变化以及KCl溶液表观输送速度和原料液初始浓度对固定床吸附K~+的影响。结果显示,固定床轴向各区域内树脂对K~+吸附量均随时间而增大,而对K~+的吸附率随时间逐渐减小;随着KCl溶液表观输送速度的增大,穿透时间缩短,树脂对K~+的吸附量增加,但对K~+的吸附率由48.43%降至43.02%;相同轴向高度下穿透时间随KCl浓度的增加而缩短,树脂对K~+的吸附量随KCl浓度的增加而变大,对K~+的吸附率由37.75%增至55.20%。     

树脂吸附法分离纯化桑叶总黄酮——（Ⅱ）动态法分离桑叶总黄酮的工艺条件及数学模拟

考察了H103树脂固定床吸附分离桑叶总黄酮的工艺参数,并对吸附工艺进行了数学模拟和比较.实验结果表明,H103树脂固定床吸附分离桑叶总黄酮在上样浓度6.05mg/mL时,以9mL/min上样,吸附完全后用60%乙醇以4.5mL/min流速洗脱,桑叶总黄酮产品的回收率为90.57%,纯度为76.33%,建立的固定床吸附模型为预测固定床吸附桑叶水提液中桑叶黄酮达到穿透点时间及固定床吸附容量提供了准确、快捷的方法.     

三磷酸胞苷在Duolite A-30树脂上的交换过程研究

根据CTP在离子交换树脂上的吸附容量和分离因数的大小,确定Duolite A-30树脂适合CTP与CDP,CMP之间的分离.对CTP在Duolite A-30树脂上的吸附动力学和热力学研究表明,在283.15K~303.15K之间,CTP的质量浓度在7.5g/L以上时,Duolite A-30树脂对CTP的吸附主要受颗粒扩散的控制,其有效扩散系数为D=3.47×10-7cm2/s,溶液的质量浓度≤1.0g/L时,CTP与Duolite A-30树脂之间的交换速率主要受液膜控制,其液膜扩散系数为Kf =4.112×10-4/s.同时测定了不同条件下三磷酸胞苷溶液在Duolite A-30树脂固定床离子交换柱中的穿透曲线,研究了进口浓度、进口流速、原料液温度、原料液的pH值及柱高对穿透曲线的影响.用二阶动力学推动力模型描述固定床动态过程,考察了轴向返混对穿透曲线的影响,并从穿透曲线回归得到总传质系数,模型计算值与实验数据符合良好.     

金属有机骨架材料MOF-5上噻吩硫化物的吸附分离

将金属有机骨架材料应用于燃油深度脱硫研究。采用水热法合成了金属有机骨架材料MOF-5,利用XRD、N2吸附和SEM等技术对其结构进行了表征。通过测定固定床吸附穿透曲线,考察了模型燃油类型对MOF-5吸附分离噻吩效果的影响。结果表明,MOF-5对硫化物的吸附容量超过了文献报道;在脂肪油中其穿透容量和饱和容量质量分数分别为0.90%和1.92%,在芳香模型物质中其穿透容量和饱和容量质量分数分别为0.64%和1.72%。通过采用与活性炭分层填装吸附柱技术,解决了溶解水对脱硫的影响,为吸附脱硫技术提供了新思路。     

MgO/Al_2O_3吸附剂对CO_2动态吸附性能的研究

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制取MgO/Al2O3吸附剂,利用BET、XRD等表征手段对吸附剂进行表征;并通过固定床测量穿透曲线的方法研究其对CO2动态吸附性能的影响,考察了MgO负载量、吸附温度、气体流量等因素对吸附剂吸附CO2性能的影响,同时还通过多次吸脱附实验考察MgO/Al2O3吸附剂的稳定性和再生能力。结果表明,MgO负载量为10%的吸附剂,吸附温度在50℃左右,流量为45 mL/min动态吸附量最大;经数次循环后材料的结构性质和吸附性能未见明显变化,可再生性能比较优异,是一种潜在的可工业化应用的CO2吸附剂。     

盐酸介质中TBP萃取树脂吸附金的研究

实验研究了TBP萃取树脂从盐酸介质中吸附金的行为，测定并讨论了溶液酸度、TBP含量和温度等因素对吸附的影响，确定了平衡方程式。对固定床吸附过程的破点时间进行了实验研究和分析，提出了估算的方法。     

MgO/Al2O3吸附剂对CO2动态吸附性能的研究

以γ- Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制取MgO/Al₂O₃吸附剂,利用BET、XRD等表征手段对吸附剂进行表征;并通过固定床测量穿透曲线的方法研究其对CO2动态吸附性能的影响,考察了MgO负载量、吸附温度、气体流量等因素对吸附剂吸附CO₂性能的影响,同时还通过多次吸脱附实验考察MgO/Al₂O₃吸附剂的稳定性和再生能力。结果表明,MgO负载量为10%的吸附剂,吸附温度在50℃左右,流量为45mL/min动态吸附量最大;经数次循环后材料的结构性质和吸附性能未见明显变化,可再生性能比较优异,是一种潜在的可工业化应用的CO₂吸附剂。     

固定床吸附的动力学模型及吸附剂形状因子的影响

本文的固定床吸附模型以固体表面扩散为基础。同时考虑吸附剂颗粒内外扩散阻力轴向弥散，非线性吸附平衡和吸附剂形状因子的影响。详细讨论了吸附剂形状因子对固定床吸附动力学的影响。当三种形状吸附剂颗粒的特征尺寸相同时，透过时间大小顺序为：球形〉无限长圆柱形〉无限薄片形；在某些特定条件下，吸附剂形状因子对透过时间及穿透曲线的影响可以忽略。     

用NH_4~+型阳离子交换树脂从等电点结晶母液中吸附谷氨酸Ⅱ.

本文研究了用NH_+型阳离子交换树脂在不同条件下从等电点结晶母液中吸附谷氨酸时该树脂的交换容量和一定条件下的交换速度。在相同pH、谷氨酸浓度与温度下测定的不同表观流速(u)和固定床交换区高度(hz)的关系为:hz=130u~(0.716)。一定液体流速下,固定床多级连续试验验证了交换区高度测定的结果。连续吸附的谷氨酸吸附率>95％。     

氨基修饰的金属有机框架Cu_3(BTC)_2的制备及其CO_2吸附性能研究

首先制备了嫁接氨基的均苯三甲酸,同时以其为原料通过溶剂热法合成了金属有机框架材料Cu_3(NH_2BTC)_2,利用XRD、N_2吸附-脱附、热重、红外、原位红外分析等表征手段对吸附剂进行了表征,并通过固定床测量穿透曲线的方法研究其CO_2吸附性能。结果表明,氨基被成功引入Cu_3(BTC)_2骨架中。氨基修饰的Cu_3(BTC)_2对CO_2有着较高的吸附容量,在10 kPa,50℃的条件下CO_2吸附量为1.41 mmol/g,这源于材料对于CO_2同时存在着物理吸附和化学吸附。     

酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响. 利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明：烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃. 采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现：烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附. 另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Brönsted 酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应. 生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.     

二次嫁接法制备氨基修饰的硅基二氧化碳吸附剂

采用二次嫁接法制备了一系列氨基修饰的SBA-15二氧化碳(CO₂)吸附剂,利用XRD、BET、热重、元素分析、电镜、红外等表征手段对吸附剂进行了表征,并通过固定床测量穿透曲线的方法研究了其CO₂吸附性能,分别考察了不同制备途径和不同有机胺类型等因素对吸附剂结构以及其CO₂吸附性能的影响,同时,还通过多次吸脱附实验考察了吸附剂循环吸脱附的稳定性。结果表明,超声法所制备的聚乙烯亚胺(PEI)嫁接的吸附剂具有最优的CO₂吸附性能,在CO₂分压为10 kPa,反应温度为25 ℃时,吸附量达到1.72 mmol/g;进行多次循环吸脱附实验后,吸附量未见明显降低,表明吸附剂具有稳定的循环吸附性能。     

时间域内拟合法测定固定床流体轴向扩散系数

使用惰性电解质溶液作为示踪剂,在001×7Ca~(2+)型树脂固定床上进行扰动应答实验,提出用时间域内拟合法测定固定床液相流体轴向扩散系数D_(ax)。结果表明:轴向扩散系数D_(ax)随流体线速增大而增大,干法装填的固定床层比湿法装填的固定床层有较大的轴向返混系数。采用Lax-Wendroff差分格式对固定床对流扩散方程进行数值解,理论流出曲线与实验流出曲线相吻合。     

柠檬酸在D354树脂上的动态交换过程

在３５℃下，实验测定了柠檬酸溶液在Ｄ３５４树脂固定床离子交换柱中的穿透曲线，研究了进口浓度、进口流速及柱高对穿透曲线的影响。用简单线性推动力模型描述固定床动态过程，考察了轴向返混对穿透曲线的影响，并从穿透曲线回归得到总传质系数，模型计算值与实验数据符合良好。同时还研究了用强酸顶替法洗脱柠檬酸。