炭质吸附剂吸附煤热解废水中有机物机理研究
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2023年 第S2期
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- 201
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作者:
陆国梁
王璐平
曹松
李广宇
单位:
宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室
摘要:
低阶煤分质梯级利用是煤化工发展的重要方向,是实现煤炭清洁高效转化的重要途径。但低阶煤热解过程中反应温度较低,会伴随焦油和酚等产生,通常油水分离过程不能将其完全分离,因此部分有害物质被带入水中,增大废水处理难度。吸附法是处理煤热解废水中最简单最直接的方法,处理效果稳定。以此废水为研究对象,采取吸附法,选用商用活性炭、褐煤粉焦、烟煤粉焦、不定形活性焦4种吸附剂,探究炭质吸附剂处理废水的可行性。炭质吸附剂具有相似的表面元素组成和碳元素的结合形式,但比表面积、平均孔径等参数差异性明显。通过序批式试验,证明在一定范围内,吸附剂投加量越大、吸附时间越长、pH越小水样中COD去除效果越好。4种炭质吸附剂对苯和苯的衍生物有较好的吸附作用,去除率均在78%以上,对含氮杂环化合物吸附作用略差,最高仅在47%左右。商用活性炭和褐煤粉焦去除长链烃类的效果远高于不定形活性焦。从理论上分析了吸附剂对有机物的吸附动力学与热力学过程,发现4种吸附剂对污染物的吸附动力学行为均可用准二级动力学模型描述,且吸附速率由颗粒内扩散过程和液膜扩散过程共同控制。Langmuir等温吸附模型可更好地描述有机物在吸附剂上的吸附行为,吸附过程以单分子层吸附为主,该过程是自发、放热、熵减的过程,且以物理吸附为主。
关键词:
煤热解废水
炭质吸附剂
吸附模型
热力学
动力学
图表:
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引用格式:
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