怎样通过实验求动态吸附等温线实验容量

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复合吸附剂-甲醇制冷机空调性能的动态运行实验研究
复合吸附剂-甲醇制冷机空调性能的动态运行实验研究
Experimental Performance of a New Generation of Composite Adsorbent - Methanol Adsorption Air Conditioning
发布时间:  浏览量:259  收藏数:0  评论数:
上海交通大学制冷与低温工程研究所;
本文研究了一台复合吸附剂-甲醇制冷机在空调工况下的动态运行实验。在此吸附制冷机中,采用甲醇作为热管工质和制冷工质。相对于用水作为热管工质和制冷工质,甲醇的工作压力较大,可提高机组的稳定性。首次将氯化锂+硅胶的复合吸附剂应用在机器中,弥补了硅胶对甲醇吸附量小,甲醇蒸发潜热很小的缺点。本文的研究证明了复合吸附剂工业化应用在制冷机组中的可行性。实验结果表明,当热源进口温度在85oC,冷却水进口温度在30oC,冷水出口温度在15oC,制冷功率为4.9kW,COP为0.42
吸附制冷;复合吸附剂;甲醇;空调
GONG Lixia*,
WANG Ruzhu,
XIA Zaizhong,
LUZisheng,
Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shanghai Jiao Tong University;
Abstract:
Experimental performance of a new generation of composite adsorbent - methanol adsorption air conditioning was studied. In this machine, methanol was used as working liquid for heat pipe and refrigerant. The working pressure is much higher than that of water, thus the stability of the machine will be improved. But the methanol adsorption capacity of silica gel is very small and its latent heat evaporation is only half than water. So the composite adsorbent material was first applied in the machine to compensate the flaws of methanol. The results of this research proved the possibility of applying this kind of composite adsorbent materials in industry. When hot water is 85oC, cooling water is 30oC, chilled water is 15oC, the cooling capacity is 4.9kW, COP is 0.42.
Keywords:
adsoair-condition
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作者简介:
女,博士研究生,研究方向为制冷空调,新能源技术利用,吸附制冷
通信联系人:
【收录情况】
中国科技论文在线:龚丽霞,王如竹,夏再忠等.&复合吸附剂-甲醇制冷机空调性能的动态运行实验研究[EB/OL].北京:中国科技论文在线&
[].http://www./releasepaper/content/6.
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中国食品药品检定研究院
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关于动态蒸汽吸附实验技术研讨会的通知
(DVS)实验技术在药物、辅料、水合物的吸湿性、晶型变化、储存与加工等方面的应用,促进材料表面与体相性质探索的研究,标准物质与标准化研究所特邀请英国SMS公司(SurfaceMeasurement Systems)及国内相关领域专家于2015年7月22日举办动态蒸汽吸附实验技术专题研讨会。一.会议时间: 2015年7月22日二.会议地点:中国食品药品检定研究院科研处会议室三.会议内容:(一)题目:DVS动态蒸汽吸附仪表征药物材料9:00am-10:30am演讲内容:水和有机蒸汽与药物材料的相互作用对于探究诸如湿法造粒、结晶、干燥或药物产品和包装材料稳定性预测具有高度重要性。动态蒸汽吸附技术能提供材料的蒸汽吸附机制信息,通过动态蒸汽吸附技术与拉曼光谱联用,还可以给出药物材料随蒸汽吸附变化的原位化学结构信息。本报告通过分析药物材料的吸附脱附等温线全面解析DVS的结果和概念。报告人:MajidNaderiPh.D单位:英国SurfaceMeasurement Systems 公司(二)题目:DVS动态蒸汽吸附仪在药物研发中的应用10:45am-11:45am演讲内容:药物开发中原料药及辅料的固体物理化学性质对药物制剂产品的质量有重要的影响。其中药物及辅料的吸湿性及其在不同湿度下的物理化学稳定性是需要研究的一个重要因素。本报告通过实例和经验来阐述DVS动态蒸汽吸附仪在药物研发中的应用。报告人:韩军博士、教授、院长单位:聊城大学生物制药研究院(三)专题workshop及操作培训:14:00pm-16:00pm仪器的展示与培训地点:药检楼106实验室四.会议联系人:张琪联系电话:5749分析测试室动态吸附实验装置系统由本实验室自行设计
时间: 3:54:22
第 42 卷第 7 期 2011?年?7?月?中南大学学报(自然科学版)? Journal?of?Central?South?University?(Science?and?Technology)?Vol.42? No.7? July 2011?改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附研究蔡志红?1,?2?,李彩亭?1,?2?,文青波?1,?2?,路培?1,?2?,李珊红?1,?2?,曾光明?1,?2? (1.? 湖南大学 环境生物与控制教育部重点实验室,湖南 长沙,410082;? 2.? 湖南大学 环境科学与工程学院,湖南 长沙,410082)?摘要:以粉煤灰为主要材料,使用 3 种方法分别对粉煤灰进行改性,研究不同条件下改性粉煤灰对空气中甲醛的 吸附特性和去除效果,并探讨粉煤灰对甲醛的吸附和脱附机理。研究结果表明 3 种改性粉煤灰对甲醛的吸附能力3? 由高到低为:ZnCl2? 改性粉煤灰,热处理粉煤灰,水洗粉煤灰;在甲醛初始质量浓度为 0.41? mg/m? ,改性粉煤灰用量为 1.0?g,温度为 25?℃的情况下,ZnCl2? 改性粉煤灰对甲醛最大去除率达 70.48%,去除效果与煤基活性炭的 相当(最大去除率为 68.96%),远超过了未改性的粉煤灰的最大去除率(30.71%);ZnCl2? 改性的粉煤灰重新活化后, 可重复使用,5 次再生实验后的吸附率仍达 60.02%。 关键词:甲醛;吸附;粉煤灰;最大去除率;改性 中图分类号:X705? 文献标志码:A? 文章编号:11)07?2156?06?Adsorption?of?formaldehyde?in?air?by?modified?fly?ash?1,?2? 1,?2? 1,?2? 1,?2? 1,?2? 1,?2? CAI?Zhi?hong? ,?LI?Cai?ting? , WEN?Qing?bo? ,?LU?Pei? ,?LI?Shan?hong? ,?ZENG?Guang?ming?(1. Key?Laboratory?of?Environmental?Biology?and?Pollution?Control, Ministry?of Education,? Hunan?University,?Changsha?410082,?China?? 2. College?of?Environmental?Science?and?Engineering,?Hunan?University,?Changsha?410082,?China)?Abstract:?Using?fly?ash?as?a?carrier,?three?kinds?of?methods?were?used?to?modify?the?nature?of?fly?ash?in?order?to?study? adsorption? characteristics? and? the? removal? of? formaldehyde? in? air? under? different? experimental? conditions.? The? mechanism? of? fly? ash? to? adsorption? and? desorption? of? formaldehyde? was? also? discussed.? The? results? show? that? the? adsorptive?capacities?of?formaldehyde?by?modified?fly?ash?from?strong?to?weak?are?as?follows:?ZnCl2?modified?fly?ash,? heat?treatment? fly? ash,? water?treatment? fly? ash.? When? dosage? of? ZnCl2?modified? fly? ash? is? 1.0? g,? the? original?3? concentration?of?formaldehyde?is 0.41?mg/m? and the?temperature?is?25 ℃,?the?maximum?removal?rate?can?reach?70.48%,?which?is?much? higher? than? that? of? non?modified? fly? ash?(30.71%),?and? as? much?as? that? of? coal?based?activated? carbon? (68.96%).? ZnCl2?modified? fly? ash? can? be? effectually? reused? after? reactivated,? and? the? removal? rate? of? formaldehyde? remains?up?to?60.02% after?five?regenerations.? Key?words:?formaldehyde??adsorption??fly?ash? maximum?removal?rate??modification?甲醛是室内空气中主要污染物之一,无色、有强 烈气味,具有污染普遍、污染时间长等特点,主要来 源于一些装饰材料、涂料、组合家具中的聚合板及黏[1]? 合剂和化纤地毯等? 。长期接触甲醛会对人体健康造[2]? 成伤害,浓度越高,损伤越严重? 。高浓度的甲醛可能会造成一系列的症状,如头痛、恶心、鼻炎、咽炎、[3?4]? 肺气肿、 肺癌甚至是死亡? , 室内甲醛的污染问题亟待解决。国内外研究者对甲醛去除方面进行了大量研收稿日期:;修回日期:? 基金项目:国家自然科学基金资助项目();长沙市科技重大专项(K)? 通信作者:李彩亭(1964?),男,河南汝南人,教授,博士生导师;从事大气污染控制研究;电话:6;E?mail:?&&&&第?7?期蔡志红,等:改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附研究?]? 究? 。 在治理甲醛的现有方法中, 吸附技术以其易于 [8]? 操作、可再生等优势而越来越受重视? ,成为近年来治理甲醛的常见方法。常用的甲醛吸附剂主要是活性 炭,而活性炭生产成本较高,需要使用大量森林资源[9]? 或煤炭资源? ,因此,寻求替代的甲醛吸附材料具有非常重要的意义。粉煤灰是火力发电厂等燃煤锅炉排[10]? 放的固体废物? ,近几年来,国内外对粉煤灰应用的研究重点是通过制备吸附剂和催化剂处理废水污[11?12]? [13]? 染? 。在废气处理方面,Xuan? 等? 应用粉煤灰处理? NO,SO2? 和? CO2? 等大气污染物。目前,对甲醛的[14]? 吸附研究则少有报道? ,特别是应用粉煤灰对甲醛的吸附和脱附研究较少。为此,本文作者主要研究不同 方法改性的粉煤灰对空气中甲醛的去除效果及吸附特 性,探讨粉煤灰对甲醛的吸附和脱附的机理。考察投 加量、甲醛初始浓度、温度等因素对改性粉煤灰吸附 甲醛效果的影响。通过改性粉煤灰与煤基活性炭的吸 附容量和穿透时间的对比,阐述粉煤灰在室内污染物 去除方面的应用前景,从而为粉煤灰的综合利用提供 一种新途径。? ]?放大倍数:(a)?1 000??(b)?3?000? 图 1? 粉煤灰扫描电镜照片? Fig.1? SEM?images?of?fly?ash?1? 实验?1.1? 实验原料 实验用粉煤灰取自湖南鲤鱼江电厂,其化学成分? (质量分数)由? X? 线荧光光谱仪分析测得,结果如表? 1? 所示。粉煤灰的平均粒径为? 54.51? ?m,比表面积为?2? 3? 36.45?m? /g。测得的粉煤灰堆密度为? 563.84?kg/m? ,真 3? 密度为 1? 511.45? kg/m? 。其扫描电镜(SEM)照片如图 1?所示。可见:粉煤灰颗粒大都呈球形。其粒径的罗辛? ?拉姆勒(R?R)分布如图 2 所示。 煤基活性炭(分析纯)购自天津市科密欧化学试剂 有限公司;甲醛(分析纯)购自长沙湘科精细化工厂。 测定甲醛浓度所用的乙酰丙酮、乙酸铵等试剂的纯度 符合国家标准 《公共场所空气中甲醛测定方法》? (GB/T? 00)的要求。表 1? 粉煤灰的化学成分? Table?1? Chemical?composition?of?fly?ash? Al2O3? 25.40? SiO3? 60.47? Fe2O3? 2.92? CaO? 1.31? MgO? 1.16? SO3? 0.15? %? 烧失量? 5.82? 图 2? 粉煤灰的罗辛?拉姆勒(R?R)分布? Fig.2? Rosin?Rammler?distribution?of?fly?ash?法和?ZnCl2?改性法。水洗法是在?200? g?粉煤灰中加入? 100?mL 去离子水,搅拌,静置,至有明显分层后,将 上层溶液倒出。重复上述操作直到溶液 pH=7.0,之后 放入干燥箱中((100±5) ℃)烘 5?h。 热处理法是将 200?g 粉煤灰置于电阻炉, 300 ℃ 于 下焙烧 4?h,冷却至室温。? ZnCl2?改性法是将 200?g 粉煤灰用 6?mol/L 的 ZnCl2? 溶液(固液两相质量比为 1:1)于 85 ℃下浸泡 5?h, 抽滤,1.2? 实验方法? 1.2.1? 改性粉煤灰吸附剂的制备 实验采用 3 种改性方法,分别为水洗法、热处理?&&&&2158?中南大学学报(自然科学版)?第?42?卷?并于干燥箱中 105?℃烘 12?h。最后,置于管式程序升 温炉,在氮气保护下于 750? ℃活化 120? min,冷却后 用 3? mol/L? HCl 洗涤 3 次,再用去离子水洗涤 3 次, 烘干后取粒径为 250~830 μm 的颗粒备用。? 1.2.2? 吸附实验 将吸附剂分别置于甲醛气氛中进行动态吸附实 验。动态吸附实验装置系统由本实验室自行设计,如 图?3?所示。在一定的温度和压力下,实验装置能够连 续 6?~8?h?不间断地释放出稳定的甲醛气体。 空气压缩机将空气鼓入系统,经空气净化器变成 洁净空气, 洁净空气以 1.5?L/min 的流量通入甲醛发生 器中,产生一定浓度的甲醛气体,经缓冲瓶充分混合 均匀后进入?3?个吸附剂测定装置中,最后未被吸附完 全的甲醛经过尾气处理装置后排放到室外。 实验时,甲醛发生器中装入一定浓度甲醛溶液, 在?3?个吸附剂测定装置中装入等量相同的待测试吸附 剂作重复实验。在吸附过程中,每隔一定时间间隔同 时在 T 型采样口 1~6 处采样分析。? 1.2.3? 吸附剂的再生实验 用去离子水将吸附饱和的吸附剂浸泡 8?h, 然后用 去离子水洗涤 2~3 次。洗涤后,在 400 ℃操作条件下 进行 12 h?高温再生实验。 再生后的吸附剂按上述方法 进行多次重复实验。? 1.3? 分析和评价方法 以甲醛的最大去除率、吸附剂的吸附量来评价吸 附剂的性能。 甲醛气体的采集使用装有吸收液的吸收瓶,采集 后分析参照 GB/T 1 《空气质量—甲醛的测 定——乙酰丙酮分光光度法》,并采用紫外分光光度 计进行测定分析。甲醛的去除率为:?3? 均质量浓度(mg/m? )。 文中所涉及的最大去除率均在实验起始阶段,t =10?min 时测得。 当测定 3 处的去除率均≤0.5%,认为活性炭已经 达到饱和。 吸附饱和后,关闭动态吸附系统,将吸附剂测定 装置 1 中的吸附剂装入 100 mL 的蒸馏瓶中, 150 mL? 用 去离子水,在保证蒸汽不损失的情况下分?3?次进行蒸 馏操作,收集含有甲醛的蒸馏水,待蒸馏瓶中的水蒸 干即停止蒸馏。取出含甲醛的蒸馏水,采用乙酰丙酮 分光光度法测定甲醛的含量, 换算出吸附剂的吸附量。 对测定装置 2?和 3?重复上述操作,将?3 次测得结果的 平均值作为最终的吸附量。?2? 结果与讨论?2.1? 不同改性方法对甲醛吸附量的影响 为改善粉煤灰的吸附性能,实验采用?3 种改性方 法,分别为水洗法、热处理法、ZnCl 2? 改性法。利用 动态吸附装置, 在高浓度甲醛(由质量分数为 20%的甲 醛溶液产生,系统空气中的甲醛质量浓度约为? 498?3? mg/m? )环境下,模拟工业生产排放的甲醛废气,测试不同方法改性的粉煤灰对甲醛的吸附效果,结果如图? 4?所示。从图?4?可见:在吸附初期,甲醛吸附量随时 间的增加幅度较大,之后增加幅度变小,最后趋于吸 附饱和。未作处理的粉煤灰对甲醛的吸附效果最差, 吸附时间达到?4? h?时,吸附量基本不再增加,最终的 吸附量为?21.38? mg/g;而用水洗、热处理和?ZnCl2?改 性的粉煤灰装置在 4?h?时的甲醛吸附量分别为 36.73,? 44.57 和 51.43?mg/g,之后吸附量仍持续增加。由不同 (1)? 方法改性的粉煤灰对甲醛的吸附性能由高到低为:? ZnCl 2? 改性粉煤灰,热处理粉煤灰,水洗粉煤灰,未 处理粉煤灰。其中,ZnCl2?改性粉煤灰的吸附量在 6?h? 时达到最高,为 56.35? mg/g,是未处理粉煤灰吸附容?h? =r0 - r ? 100? %? r 0?其中:η?为?t?时刻甲醛的去除率;?r 0 为前段采样口甲3? 醛的平均质量浓度(mg/m? );r 为后段采样口甲醛的平A—空气压缩机;B—流量控制阀;C—空气净化器;D—恒温水浴锅;E—甲醛发生器;F—缓冲瓶;G—转子流量计;? H—吸附剂测定装置;I—尾气处理装置;1~6:T 型采样口 图 3? 动态吸附实验装置系统? Fig.3? Experimental?setup?of dynamic?adsorption?system&&&&第?7?期蔡志红,等:改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附研究?2159?量的 2 倍多。 水洗、热处理和?ZnCl2?改性这?3?种方法改性的粉 煤灰对甲醛吸附效果都有所提高,主要原因是粉煤灰 经过水洗可去除其中油脂、纤维等杂质和碱性物质。 而热处理实际是一个脱水过程,加热条件下粉煤灰的 结构变化,也就是粉煤灰脱水、结构调整、相变的过 程。适当地控制温度会使粉煤灰内部的水分被蒸干, 分子的吸附性能更强? ;ZnCl2? 改性的粉煤灰,增加 了吸附剂的空隙率和比表面积, 有了更多的活性位点, 使粉煤灰对甲醛的吸附由物理吸附为主转变成为物理 吸附和化学吸附共同作用,从而提高粉煤灰对甲醛的 吸附能力。 采用 ASAP2020M+C 全自动比表面积分析仪进行 比表面积(BET)测试,得到水洗、热处理和 ZnCl2?改性 这? 3? 种方法改性的粉煤灰的比表面积分别为? 61.47,?2? 2? 102.76 和 225.32?m? /g,均比未改性前的 36.45?m? /g 要 [12]?此外,穿透曲线的形状还反映了吸附质在被吸附 到吸附剂孔内表面过程中的传质阻力。穿透曲线越陡 峭,表明传质阻力愈小,而传质阻力(包括气膜传质阻 力和吸附剂孔内扩散阻力)、气膜传质阻力受流量、压[15]? 力等因素影响,内扩散阻力由吸附剂微结构决定? 。由图 5 可以看出,ZnCl2?改性粉煤灰的传质阻力最高, 而未改性粉煤灰的传质阻力最小。在实验条件基本相 同的情况下,外扩散阻力差异不大,表明不同改性方 面所制的粉煤灰内扩散阻力相差很大,在以后的研究 中, 需进一步探讨微孔结构对吸附剂吸附性能的影响。?高。这与研究结果吻合,说明比表面积越大,活性位 点越多,越有利于吸附过程的进行。?1—ZnCl2?改性;2—热处理;3—水洗;4—未处理 图 5? 不同吸附剂的动态吸附穿透曲线? Fig.5? Dynamic?adsorption?breakthough?curves of? formaldehyde?treated?by different?absorbents?2.3? 吸附剂投加量对甲醛吸附的影响 根据我国《居室空气中甲醛的卫生标准》(GB/T? 1)的有关规定:居室空气中甲醛的最高容1—未处理;2—水洗;3—热处理;4—ZnCl2?改性 图 4? 不同吸附剂对甲醛的动态吸附曲线? Fig.4? Dynamic?adsorption?curves of?formaldehyde?treated?by? different?absorbents?3? 3? 许质量浓度为 0.08?mg/m? 。研究中选取 0.41?mg/m? (由质量分数为? 1%的甲醛溶液产生)为初始气源质量浓 度,模拟甲醛质量浓度超标?5?倍的室内环境。实验中 投加不同量的改性粉煤灰,得到投加量与甲醛最大去 除率的关系如图 6 所示。 粉煤灰投加量对甲醛的吸附能力有很大的影响, 甲醛最大去除率随粉煤灰投加量的增加而逐渐上升。 其中,当投加量为 1.0?g 时,ZnCl2?改性粉煤灰的最大 去除率可达到 70.12%;随着投加量的逐步增加,甲醛 最大去除率上升的趋势变缓。? 2.4? 甲醛初始质量浓度对甲醛吸附的影响 在投加量为 1.0? g,室内温度为 25? ℃条件下,考 察不同甲醛初始质量浓度下,3? 种改性粉煤灰对甲醛 最大去除率的影响,结果如图?7?所示。从图?7 可见: 随甲醛初始质量浓度的增加,甲醛的最大去除率逐步3? 下降。在甲醛初始质量浓度为 0.41? mg/m? 时,3 种吸2.2? 不同吸附剂的动态吸附穿透曲线 为进一步验证改性后的粉煤灰吸附性能,在上述 实验条件下,测得水洗,热处理,ZnCl2? 改性和未改 性粉煤灰的动态吸附穿透曲线如图?5?所示。各吸附剂 的穿透曲线具有典型的“S”形特征。改性后的粉煤 灰在时间方向上都向后平移,穿透点和饱和点的出现 时间也大大延后。相比未改性的粉煤灰,ZnCl2? 改性 粉煤灰前半段曲线变化较为平缓,平移了近 2.5?h,穿 透时间最长。这些结果表明:改性后粉煤灰对甲醛的 吸附性能得到了较大的改善,ZnCl2? 改性粉煤灰效果 最佳。&&&&2160?中南大学学报(自然科学版)?第?42?卷?附剂对甲醛的吸附效果均很好,说明改性粉煤灰对低 浓度甲醛的去除效果更好。? 2.5? 温度对甲醛吸附的影响 选取 1.0?g?ZnCl2?改性粉煤灰作为吸附剂,甲醛初3? 始质量浓度为 0.41? mg/m? ,温度对甲醛吸附效果的影响如图 8 所示。可见:25 ℃为 ZnCl2?改性粉煤灰对甲 醛吸附的最佳温度,此时,甲醛的最大去除率达?图 8? 温度对甲醛吸附的影响? Fig.8? Effect?of?temperature?on?degradation?of?formaldehyde?70.48%;当吸附温度高于? 25? ℃,甲醛最大去除率随 着温度的升高而减小。这说明改性粉煤灰对甲醛的吸 附以物理吸附为主,ZnCl2? 改性粉煤灰可以很方便地 在室温下吸附室内环境中的甲醛。?1—未处理;2—水洗;3—热处理;4—ZnCl2?改性 图 6? 吸附剂量对甲醛吸附的影响? Fig.6? Effect?of adsorbent?dosage?on?degradation?of? formaldehyde?2.6? 不同吸附剂对甲醛吸附效果的比较3? 在系统甲醛质量浓度约为 498? mg/m? 条件下,考察? ZnCl2? 改性粉煤灰、未改性粉煤灰和煤基活性炭对 甲醛的吸附效果,结果见表? 2。由表? 2? 可知:ZnCl2?2? 改性粉煤灰的比表面积为? 225.32? m? /g,吸附容量为?56.35? mg/g,比煤基活性炭略差,但是穿透时间提高 了 8.33%, 甲醛最大去除率增加了 2.17%。 这表明 ZnCl2? 改性粉煤灰对甲醛的吸附性能与煤基活性炭的相当, 远超过未改性的粉煤灰的吸附性能。因此,ZnCl2? 改 性粉煤灰在吸附工业甲醛废气方面具有很好的效果, 可以考虑用其来代替煤基活性炭,节约资源,降低生 产成本。? 2.7? 吸附剂再生实验结果 吸附剂的再生性是衡量其循环使用性能的一个重 要指标。以? ZnCl2? 改性粉煤灰吸附剂作为样品,进行1—未处理;2—水洗;3—热处理;4—ZnCl2?改性 图 7? 甲醛初始质量浓度对甲醛吸附的影响? Fig.7? Effect?of?initial?concentration?on?degradation?of? formaldehyde?多次再生实验,结果如表?3 所示。从表 3?可见:吸附 剂第 1 次使用去甲醛的最大去除率为 70.48%; 2 次 第 使用,最大去除率为 68.91%,经 5 次再生后的吸附剂 对甲醛的最大去除率仍然保持在第 1 次的 85%以上;表 2? 不同吸附剂吸附性能的比较? Table?2? Comparison?of?formaldehyde?adsorption?capacity?of?different?absorbents? 吸附剂 未处理粉煤灰? ZnCl2?改性粉煤灰? 煤基活性炭? 吸附剂量/g? 1.0? 1.0? 1.0?2? ?1? 比表面积/(m? ?g? )? ?1? 吸附容量/(mg?g? )?穿透时间/h? 3.5? 6.0? 5.5?甲醛最大去除率/%? 30.71? 70.42? 68.5.32? 383.00?28.32? 56.35? 69.42?&&&&第?7?期蔡志红,等:改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附研究?2161?多次循环使用后,最大去除率下降较大,这可能由于 粉煤灰对甲醛的吸附机理发生变化,即由物理吸附转 变为以物理吸附为主,伴随有化学吸附的复合吸附, 而化学吸附不能完全利用加热方法重新利用,加上每 次实验后,吸附剂在过滤、烘干等回收操作中略微损 失。在加热再生这种简单易行的再生方法下,所得的 吸附剂具有良好的再生性能,可多次重复使用。表 3? ZnCl2?改性粉煤灰再生实验结果? Table?3? Regeneration?vitalizing?results?of? 使用 次数 1? 2? 3? ZnCl2?loaded?fly?ash? 甲醛最大 使用 去除率/%? 次数 70.48? 68.91? 66.42? 4? 5? 6? 甲醛最大 去除率/%? 63.63? 60.02? 51.85?[4]?姜良艳,? 周仕学,? 王文超,? 等.? 活性炭负载锰氧化物用于吸附 甲醛[J].? 环境科学学报,?):?337?341.? JIANG? Liang?yan,? ZHOU? Shi?xue,? WANG? Wen?chao,? et? al.? Adsorption? of? formaldehyde? by? activated? carbon? loaded? with? manganese?oxides[J].?Acta?Scientiae?Circumstantiae,?):? 337?341.?[5]?Raskó? J,? Kecskés? T,? Kiss? J.? Adsorption? and? reaction? of? formaldehyde? on? TiO2?supported? Rh? catalysts? studied? by? FTIR? and? mass? spectrometry[J].? Journal? of? Catalysis,? 2004,? 226(1):? 183?191.?[6]?Virote? B,? Srisuda? S,? Wiwut? T.? Preparation? of? activated? carbons? from? coffee? residue? for? the? adsorption? of? formaldehyde[J].? Separation?and?Purification?Technology,?):?159?168.?[7]?LI?Jing,?LI?Zhong,?LIU?Bing,?et?al.?Effect?of?relative?humidity?on? adsorption? of? formaldehyde? on? modified? activated? carbons[J].? Chinese? Journal? of? Chemical? Engineering,? 2008,? 16(6):? 871?875.?[8]?陈云嫩, 柴立元, 舒余德.? 骨炭去除水中砷(Ⅴ)的试验研究[J].? 中南大学学报:? 自然科学版,?):?279?283.? CHEN? Yun?nen,? CHAI? Li?yuan,? SHU? Yu?de.? Arsenic( Ⅴ )?3? 结论?(1)? 采用不同方法进行改性的粉煤灰对空气中 甲醛的吸附效果由高到低为:ZnCl2? 改性粉煤灰,热 处理粉煤灰,水洗粉煤灰,未处理粉煤灰。甲醛初始 浓度、环境温度、投加量等因素对改性粉煤灰的甲醛 吸附效果影响显著。并且改性粉煤灰对甲醛的吸附以 物理吸附作用为主,适于处理室内低浓度的甲醛。? (2)? ZnCl2?改性粉煤灰对空气中甲醛具有良好吸附 性能, 在一定条件下对空气中的甲醛吸附效果与煤基活 性炭的相当,? ZnCl2?优于其他改性粉煤灰和未改性的 粉煤灰, 并且可再生重复利用, 是性能良好的吸附剂。? (3)? ZnCl2?改性粉煤灰对工业废气中的甲醛与室内 空气中的甲醛吸附性能均较好,对甲醛浓度变化适应 性强, 特别在吸附工业甲醛废气方面具有很好的效果, 由于原料来源广泛,生产流程简单,具有大规模生产 的潜力,可以考虑用其来代替煤基活性炭。 参考文献:?[1]? Chin?P,?Yang?L?P,?Ollis?D?F.?Formaldehyde?removal?from?air?via? a? rotating? adsorbent? combined? with? a? photocatalyst? reactor:? Kinetic?modeling[J].?Journal?of?Catalysis,?):?29?37.? [2]? 塔娜,? 沈岳年,? 王成,? 等.? 负载型纳米金催化剂对室内空气中 甲醛的去除[J].? 环境科学学报,?):?.? TA? Na,? SHEN? Yue?nian,? WANG? Cheng,? et? al.? Supported? nanogold? catalysts? used? for? control? of? formaldehyde? in? indoor? air[J].?Acta?Scientiae?Circumstantiae,?):?.? [3]? Seiji?K,?Keiji?S,?Yoshie?S,?et?al.?Formaldehyde?and?acetaldehyde? adsorption? properties? of? heat?treated? rice? husks[J].? Separation? and?Purification Technology,?):?398?403.? [9]?removal?from?drinking?water?by?bone?char[J].?Journal?of?Central? South? University:? Science? and? Technology,? 2008,? 39(2):? 279?283.? Girods? P,?Dufour? A,? Fierro? V,? et?al.? Activated?carbons?prepared? from? wood? particleboard? wastes:? Characterisation? and? phenol? adsorption? capacities[J].? Journal? of? Hazardous? Materials? 2009,? 166(1):?491?501.? [10]? Izquierdo? M? T,? Rubio? B.? Carbon?enriched? coal? fly? ash? as? a? precursor? of? activated? carbons? for? SO2? removal[J].? Journal? of? Hazardous?Materials,?/2):?199?205.? [11]? ZHENG? Jian?lan,? WANG? Xue?fang.? Influence? of? fly? ash? on? early?age?cracking?behavior?of?high?flowing?concrete[J].?Journal? of Central?South?University Technology,?):?312?319.? [12]? 张爱丽,? 邓芳芳,? 周集体,? 等.? 粉煤灰催化? H2O2? 氧化水中对 硝基酚研究[J].? 环境科学,?):?.? ZHANG? Ai?li,? DENG? Fang?fang,? ZHOU? Ji?ti,? et? al.? Fly? ash?catalyzed? oxidation? of? p?Nitro? phenol? with? H2O2[J].? Environmental?Science,?):?.? [13]? Montes?Hernandez? G,? Pérez?López? R,? Renard? F,? et? al.? Mineral? sequestration?of?CO2? by?aqueous?carbonation?of?coal?combustion? fly?ash[J].? Journal? of? Hazardous? Materials,? 2009,? 161(2/3):? .? [14]? 许颖,? 金东日,? 王清珊.? 改性粉煤灰对甲醛和氨吸附量的研 究[J].? 延边大学学报,?):?128?130.? XU? Ying,? JIN? Dong?ri,? WANG? Qing?shan.? Experimental? study? on? formaldehyde? and? ammonia? with? activated? fly? ash? treatment[J].? Journal? of? Yanbian? University,? 2008,? 34(2):? 128?130.? [15]? 张丽丹,? 王晓宁,? 韩春英,? 等.? 活性炭吸附二氧化碳性能的研 究[J].? 北京化工大学学报,?):?76?80.? ZHANG? Li?dan,? WANG? Xiao?ning,? HAN? Chun?ying,? et? al.? Properties? of? activated? carbon? for? carbon? dioxide? adsorption[J].? Journal? of? Beijing? University? of? Chemical? Technology,? 2007,? 34(1):?76?80.?(编辑赵俊)}

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