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淘豆网网友近日为您收集整理了关于板栗壳活性炭的制备及其对活性艳橙的脱色研究的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：板栗壳活性炭的制备及其对活性艳橙的脱色研究 第 29卷第 4期 2012年 4月印染助剂 TEXTILE AUXILIARIES Vo1.29 No.4 Apr.2012 板栗壳活性炭的制备及其对活性艳橙的脱色研究胡巧开,邓真丽,何舟(湖北师范学院化学与环境工程学院,湖北黄石 435002) 摘 要:选用板栗黄色果肉外紧贴的质坚硬、暗棕褐色的壳斗为原料制备活性炭,探讨了板栗壳活性炭的制备及其对活性艳橙脱色的工艺条件吉果表明,制备板栗壳活性炭的最佳工艺条件为:500℃活化 60 rain,氯化锌 20%,板栗壳活性炭与氯化锌溶液的料液比 1:2.用板栗壳活性炭吸附处理活性艳橙的最佳工艺条件为:搅拌 90 rain,活性炭 2 g/LB￣,对质量浓度为 9.74 mg/L的活性艳橙的脱色率高达 92%以上,吸附后活性艳橙溶液的色度为 8倍. 关键词: 板栗壳;活性炭;脱色;活性艳橙中图分类号:TQ610.9
文献标识码:B
文章编号:(32—03 Preparation of activated carbon from chestnut shell(来源：淘豆网[/p-7684717.html]) and the decolorization of Reactive Brilliant Orange 日U Qiao-kai,DENG Zhen—li, (College of Chemistry and Environmental Engineering,Hubei Normal HE zhOU University,Huangshi 435002,China) Abstract: Activated carbon w as prepared using the hard and dark brow n chestnut shell cling to the yel— IOW flesh as raw m aterials.The preparation of chestnut shell activated carbon and the decoloration of Reactive Brilliant Orange were discussed The results indica(来源：淘豆网[/p-7684717.html])ted the optimal preparation condition of activated carbon frOm chestnut shell:the activation was carried at 500 0C for 60 min,the ratio of chestnut shelI and zinc chlo— ride was 1:2.the concentration of zinc chloride w as 20% .The optimum adsorption of chestnut shell to Reac— tive Brilliant Orange was performed under 90 min of sti rring time,and the activated carbon amount was 2 g/L. The rate 0f the decoloration could reach more than 92% for 9.74 mg(来源：淘豆网[/p-7684717.html])/L 0f Reactive B rilliant Orange,and the chrom e of Reactive BriIliant Orange was 8 times after the adsorption. Key words: Reactive Brilliant Orange 随着我国印染工业的发展,每年约有 7亿 t印染废水排人各类用水环境中.”印染废水的主要特点是成分复杂、有机物含量高、色度深、化学需氧量(COD) 高,而生化需氧量(BOD)相对较低,可生化性差,排放量大.
难降解有毒有机成分的含量也越来越高,有些甚至还具有致癌、致突变、致畸 l生,对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大.
目前,国内的印染废水处理手段以生物法为主,辅以物理法和化学法.近年来,化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使新型染料、PVA浆料、新型助剂等难生物降解有机物大量进入印染废水,给处理增(来源：淘豆网[/p-7684717.html])加了难度.脱色效果较差, 已成为困扰印染废水治理的关键问题. 本文以农业固体废弃物板栗壳 1作为原材料制备活性炭,探讨活性炭制备的工艺条件,并将所研制的活性炭用于处理活性艳橙模拟废水,探讨其吸附脱色的工艺条件. 收稿日期:l 作者简介:胡巧开(1965一),女,湖北麻城人,副教授,学士,主要从事环境工程的教学和研究工作 4期 胡巧开,等:板栗壳活性炭的制备及其对活性艳橙的脱色研究 33 1 试验 1.1 材料及仪器材料:板栗壳(黄石市郊),活性艳橙(泰兴市锦鸡染料有限公司),氢氧化钠、盐酸、氯化锌(均为分析纯). 仪器:SX2—4—16箱式电阻炉(黄石市恒丰医疗器械有限公司),AB204一N电子天平f梅特勒一托利多仪器有限公司),SKFO一01电热恒温鼓风干燥箱f黄石市医疗器械厂)等. 1.2 板栗壳活性炭的制备按料液比fm(板栗壳):m(氯化锌溶液)]称取板栗壳f烘干后粉碎至颗粒粒径&5 mm),加入氯化锌溶液(活化剂),置于带盖坩埚中常温浸泡 16 h,在一定温度下(来源：淘豆网[/p-7684717.html]),于马弗炉中活化一定时间后,冷却,用 l%的稀盐酸酸洗,再用蒸馏水洗至 pH为中性,烘干即可. 卅 1_3 板栗壳活性炭吸附处理活性艳橙称取一定量板栗壳活性炭,置于盛有 100 mL活性艳橙模拟废水的 250 mL烧杯中,在 pH=7、常温、 150 r/min下搅拌一定时间后,抽滤,取滤液,用分光光度计测定吸光度,计算脱色率 E=(1-AIAo)x100%,式中: A。、A分别为处理前后的吸光度. 2 结果与讨论 2.1 板栗壳活性炭最佳制备工艺条件 2.1.1 活化温度活化温度对活性艳橙模拟废水脱色率的影响见图 1. 斛皿罄活化温厦,℃板栗壳活性炭制备条件:料液比为 1:2,氯化锌 30%,活化 60活性炭应用条件:活性炭 2 g/L,搅拌 0 min,活性艳橙 10.10 mg/L 图 1
活化温度对活性艳橙模拟废水脱色率的影响由图 1可知,随活化温度升高,活性炭吸附能力先增大后减小,最佳活化温度为500 oC.炭化过程板栗壳受热分解,经历低温氧化条件的脱气、脱水反应,中温(来源：淘豆网[/p-7684717.html])绝氧热分解反应和高温绝氧缩聚反应 3个阶段.n 根据氯化锌活化机理”,ZnC1 可大大加速板栗壳的热分解过程,在 200℃左右基本上完成炭化阶段;在 400't2之前的一长段温度范围内以微小减量速率又无放热效应下形成较稳定的缩聚炭结构;400~520 oC 是活化作用的主要温度区间;520℃之后,随着温度升高,在有氧氛围中ZnC12-炭结构松驰、解体,ZnC1 逐渐气化氧化,失去其保护作用的炭物质燃烧成灰分,使得产物中活性炭含量减少,对活性艳橙的脱色率降低,所以最佳活化温度为 500℃. 2.1.2 活化时间由图2可以看出,在板栗壳活化温度相同的条件下,随着活化时间的延长,板栗壳炭素的活性艳橙脱色率逐渐升高,60 rain后,活性艳橙脱色率达到最高, 再继续增加时间,板栗壳炭素的活性艳橙脱色率逐渐降低.这说明在 60 rain时,板栗壳中的大部分非炭成分和碳水化合物已经去除,形成了一定数量的微孔结构,使得炭化后的板栗壳炭素具有强吸附性.但活化时间过长,则活化过分,氯化锌氧化作用增强,使(来源：淘豆网[/p-7684717.html])微孑L 和过渡孔扩大为大孔,此时,活性炭的孔隙率虽然增加,但内表面积减少,吸附能力反而降低.因此板栗壳的最佳活化时间为 60 rain. 瓣脚 婆活化时 I司/rain 活化温度500℃,其余条件同2.1.1 图2 活化时间对活性艳橙模拟废水脱色率的影响 2.1.3 氯化锌用量氯化锌用量对活性艳橙模拟废水脱色率的影响见图 3. 褂蛆] 馨氯化锌用量(%) 活化 60 rain,其余条件同2.1.2 图 3 氯化锌用量对活性艳橙模拟废水脱色率的影响由图 3可知,随氯化锌用量的增大,制取的活性炭对活性艳橙脱色率先增大,而后逐渐下降,最佳氯化锌用量为 20%.原因是氯化锌对炭骨架具有保护作用, 34
印染助剂 29卷有利于板栗壳形成多孔性结构,提高其吸附性能,在活化时的湿热气氛中,氯化锌催化羟基脱除,使氢和氧形成水蒸气排出,冲刷堵塞的闭孔,形成发达的多孔性产品.同时,抑制含碳挥发物的形成.但是一定质量板栗壳中含炭量和需要活化剂的量是一定的,当板栗壳中的炭完全活化后,即氯化锌用量超过 20%后, 则(来源：淘豆网[/p-7684717.html])活化过分,氯化锌氧化作用增强,使微孔和过渡孔扩大为大孔,内表面积减少,吸附能力反而降低. ol”。 2.1.4 料液比由图4可知,随料液比的增大,制取的活性炭对活性艳橙脱色率先增大,而后逐渐下降,其最佳料液比为 1:2. 90 —85 80 錾75 蛮 7O 65 60 料液比氯化锌 20%,其余条件同 2.1.3 图4 料液比对活性艳橙模拟废水脱色率的影响 2.2 板栗壳活性炭吸附处理活性艳橙的最佳工艺 2.2.1 板栗壳活性炭质量浓度由图 5可以看出,随着活性炭质量浓度的增大,对活性艳橙的脱色率不断增大,4 g/L时脱色率为 96%, 其后脱色率趋近平缓.说明对 100 mL质量浓度为 l0.16 mg/L的活性艳橙模拟废水,4 g/L板栗壳活性炭的脱色率达到最大,吸附脱色后的废水基本为无色, 用稀释倍数法测定其色度为4倍.但活性炭质量浓度为 2 g/L时,吸附脱色后的活性艳橙废水的色度,也达到《中华人民共和国国家环境保护标准(HJ471—2009): 纺织染整工业废水治理工程技术规范》中(来源：淘豆网[/p-7684717.html])的一级标准.综合考虑脱色率及处理成本等因素,后续试验选取活性炭质量浓度为2 g/L. ._j}L 蛔] 活性炭质量浓度他·
) 活性艳橙 10.16 mg/L,搅拌 60 min 图 5
活性炭质量浓度对活性艳橙模拟废水脱色率的影响 2.2.2 搅拌时间由图 6可以看出,随搅拌时间的增大,制取的活性炭对活性艳橙脱色率先增大,而后逐渐下降.当搅拌时间为 90 min时,脱色率达 90%以上,色度为 15倍,即最佳搅拌时间为90 min. 料坦] 翟搅拌时间/min 活性艳橙 1O.16 mg,/L,板栗壳活性炭 2 g/L 图 6 搅拌时间对活性艳橙模拟废水脱色率的影响 2.2-3 活性艳橙质量浓度由图 7可知,在板栗壳活性炭活吸附剂的用量一定时,活性艳橙的质量浓度对脱色率有很大的影响. 随着活性艳橙质量浓度的增大,脱色率不断减小,但若活性艳橙的质量浓度太小,就失去了实际意义.板栗壳活性炭活吸附剂对质量浓度为 9.74 mg/L的活性艳橙脱色率达 92%以上,脱色后的废水色度为 8(来源：淘豆网[/p-7684717.html])倍.因此,用板栗壳活性炭吸附处理质量浓度约为 10 mg/L 的活性艳橙废水是比较适宜的. 冰糌衄] 蛮 活性艳橙质量浓度/(mg·L ) 搅拌 90 rain,板栗壳活性炭 2 L 图7 活性艳橙质量浓度对活性艳橙模拟废水脱色率的影响 3 结论 f1)制备板栗壳活性炭的最佳工艺条件为:500℃活化 60 min,氯化锌用量为 20%,板栗壳活性炭与氯化锌溶液的料液比为 1:2.在此条件下,能够制得具有最佳吸附性能的活性炭. f2)用板栗壳活性炭吸附活性艳橙时,板栗壳活性炭的质量浓度与活性艳橙的质量浓度存在依存关系. 板栗壳活性炭吸附处理活性艳橙模拟废水的最佳工艺条件为:活性炭质量浓度为 2 g/L,处理质量浓度为 9.74 mg/L的活性艳橙模拟废水,搅拌90 min,对活性艳 f下转第 38页1 38
印染助剂 29卷 14 13 11 羹 7 60
120 中和度(%) 图 4 中和度对水性聚氨酯粘度的影响 2.3.3 外观及稳定性从表 3可以看出,水性聚氨酯乳液的稳定性与中和度的关系很大.中和度低于 80%N￣,外观上多呈乳白色,体系伴有沉淀,稳定性不好.随着中和度的增大,外观逐渐转向透明,乳液稳定性增强,当中和度达到 100%时,乳液外观呈半透明泛蓝光状,超过 1 10%时乳液外观转为乳白.原因是 DMPA中的一COOH完全被中和成盐形成离子中心.从 6O%增大至 90%时,乳液粒径从 112 nm下降至 95 Bill,粘度从 9 mPa·S下降至7.4 mPa
从 lOO%￣大至 120%时,乳液粒径从 98 BE急增至 149 nm,粘度从 8-3 mPa·S上升至 14 mPa·s,说明中和度达到 100%时,乳液最稳定. 表 3
中和度对水性聚氨酯乳液外观及稳定性的影响 3 结论(1)采用预聚体法,以聚酯二元醇(PEA 1 000)、异佛尔酮二异氰酸￣(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料,合成了聚酯型水性聚氨酯乳液. (2)随刚直的增大,水性聚氨酯乳液的粘度和粒径均增加,乳液外观由透明泛蓝光到石灰水状,稳定性透明泛蓝光,稳定性增强. (4)当中和度低于 90%及高于 100% 时,水性聚氨酯乳液的稳定性、粒径及粘度效果下降.最适宜的中和度为 100%. 参考文献: [1】李绍雄,刘益军.聚氨酯树脂及其应用[M】.北京:化学工业出版社, 1. [2] 翟金清,陈焕钦.阳离子水性聚氨酯的合成研究[J].化学反应工程与工艺,):47—51. 【3] 黄建颖,胡巧玲,方征平.聚醚和聚酯型水性聚氨酯粘胶剂的制备及性能比较『J1.胶体与聚合物,):7—9. f41 卿 宁,张晓镭,俞从正,等.水性聚氨酯涂饰剂的研制【J】.西北轻工业学院学报,):1-6. [5] MADOULY S A,OTAIGBE J U,NANDA A K,et a1.Rheologieal behav· i0r of aqueous polyurethane dispersions:effects of solid content.de— gree of neutralization,chain extension,and temperature[J].Macromole- CHICS, 014-4 023. [6] YOSHIYUKI O,KOZO M.Production of water—based adhesive:日本, 8269429[P].. f上接第 34页) 橙的脱色率可达到92%以上,用稀释倍数法测得色度为 8倍,达到《中华人民共和国国家环境保护标准 fHJ471—2009):纺织染整工业废水治理工程技术规范》中的一级标准. 参考文献: f11 胡巧开.改性红薯淀粉的制备及其对印染废水的脱色处理研究『J]. 印染助剂,):30—31. 『21 毕东苏,李咏梅,顾国维.印染废水处理工艺挖潜探讨及实例分析 lJ1.给水排水,):49—51. 【3] 孙勇.印染废水的处理工艺[Jl_黑龙江纺织,—62. [4] 姚重华.废水处理单元过程[M】.北京:化学T业出版丰十,. [5]
肖羽堂,王继徽.纺织印染废水的吸附脱色技术研究进展 IJJ.重庆环境科学,):24—28. 『6]6
胡巧开.花生壳活性炭的制备及其对印染废水的脱色处理研究『JJ. 印染助剂,):20—21. [7] 杨志斌,胡云三,宫晓华,等.板栗壳生产固型炭的技术研究叭湖北林业科技,):25~27. [8】魏娜,赵乃勤,贾威.活性碳的制备及应用新进展[J1.材料科学与工程学报,):777—779. [9] 芦春梅.秸杆活性炭的制备及在印染废水中的应用研究【J】.工业水处理.—48.播放器加载中，请稍候...
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花生壳活性炭处理染料废水研究
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3秒自动关闭窗口& 花生壳活性炭对溶液中Cu^2＋和Ni^2＋的吸附性能
花生壳活性炭对溶液中Cu^2＋和Ni^2＋的吸附性能
摘 要：以花生壳为原料制备花生壳活性炭,进行了吸附去除水溶液中Cu2＋和Ni2＋的试验。研究了活性炭投加量、吸附时间、溶液pH、初始Cu^2＋和Ni^2＋质量浓度等因素对花生壳活性炭去除Cu^2＋、Ni^2＋
【题　名】花生壳活性炭对溶液中Cu^2＋和Ni^2＋的吸附性能
【作　者】付瑞娟 薛文平 马春 成海亮 刘文伟
【机　构】大连工业大学化工与材料学院 辽宁大连116034
【刊　名】《大连工业大学学报》2009年 第3期 200-203页　共4页
【关键词】花生壳 活性炭 重金属 废水处理
【文　摘】以花生壳为原料制备花生壳活性炭,进行了吸附去除水溶液中Cu2＋和Ni2＋的试验。研究了活性炭投加量、吸附时间、溶液pH、初始Cu^2＋和Ni^2＋质量浓度等因素对花生壳活性炭去除Cu^2＋、Ni^2＋作用的影响。结果表明,花生壳活性炭对重金属的吸附是一个快速反应过程,可在60 min内达到平衡。花生壳活性炭的投加量和溶液的pH对吸附效果有很大的影响,去除率随pH上升而增加,铜离子适宜的pH范围宽于镍离子。花生壳活性炭是一种廉价、有效的吸附剂,对溶液中铜离子的去除效果好于镍离子。
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花生壳,活性炭,重金属,废水处理
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活性炭吸附处理印染废水的条件优化
/　 08:10:35
淮北市洁力活性炭有限责任公司
　　生意社5月22日讯　称取0.5g不同炭化温度下的炭素于100mL磨口锥形瓶中，加入100mL印染废水，在振荡器上于120r/min、25℃下振荡30min,过滤，测其吸光度值。炭化温度从400℃升高至800℃，脱色率逐渐增大，其原因是在炭化过程中，花生壳中的纤维素和木质素分解，产生脱水、脱酸等反应，并形成芳核间的结合，随后脱氢，大量芳核直接结合，形成二维平面结构，同时结合上-CH2-,形成三维立体结构，形成了发达的孔隙，使炭化后的花生壳炭素具有吸附性。炭化温度再继续升高到900℃，其脱色率反而下降了，原因是温度过高，使花生壳中的纤维素碳化结节，阻碍了孔隙的形成。故炭化温度选择800℃。
　　炭化时间从30min延长至150min,所得产品对印染废水的脱色率逐渐增加，当超过150min后，脱色率随着炭化时间的增加而减小，脱色率在150min处达到最大，此时，花生壳中的大部分非炭成分和碳水化合物已经去除，形成了一定数量的微孔结构。故炭化时间选择150min.
　　从炭化后的花生壳炭素脱色率可以看出，未经过任何处理的花生壳炭素的脱色率很低，原因是花生壳炭素还没有形成发达的细孔结构，部分细孔堵塞。为了提高花生壳炭素的吸附能力，必须对它进行活化处理。活化剂(H2SO4)的稀释比、活化温度、活化时间、固液比是影响花生壳炭素活化的主要因素。本文采用正交实验L9(34)进行条件优化。影响花生壳活性炭吸附能力的4个因素中主次比较为：活化剂稀释比>活化时间>温度>固液比。从结果可以看出，最佳条件为：A3B2C1D2.
　　在100mL印染废水中，加入活性炭0.2g,在振荡器上于120r/min、25℃下振荡30min,pH值对印染废水脱色率的影响。pH值在1~5时，印染废水的脱色率变化不大，从处理成本考虑，选择印染废水自身的pH比较合理，因此，选择pH值为5.在100mL印染废水中，加入活性炭0.2g,调节pH值为5,温度为25℃，在振荡器上以不同速率振荡30min,振荡速率对印染废水脱色率的影响。着振荡速率的增加，脱色率逐渐增大，到160r/min时达到最大值，以后逐渐降低，原因是振荡速率过大，有色物质就会解析出来，因此，选择振荡速率为160r/min.
　　活性炭用量。取6份印染废水，每份各100mL,加入不同量花生壳活性炭，调节pH值为5,温度为25℃，在振荡器上以160r/min振荡吸附120min,活性炭用量对废水脱色率的影响如图6所示。花生壳活性炭的用量对印染废水的脱色率有很大影响。随着花生壳活性炭用量的增加，脱色率也不断增加，但用量超过1.5g后，对脱色率的影响已经不明显，说明当花生壳活性炭的用量为1.5g时，吸附就基本达到饱和状态，即花生壳活性炭用量为15g/L(1.5g/100mL)比较适宜，此时印染废水的脱色率达96.7%.
　　采用硫酸活化法制备花生壳活性炭的最佳工艺条件：炭化温度为800℃、炭化时间为150min、活化剂硫酸的稀释比为1∶1、固液比为1∶2、活化时间为90min、活化温度为60℃，此条件下制备的活性炭对印染废水的吸附效果较好。花生壳活性炭吸附处理印染废水的最佳工艺条件：吸附剂用量为15g/L、吸附时间为120min、振荡速率为160r/min、废水的pH值为5、温度为25℃，对印染废水的脱色率为96.7%.用固体废弃物花生壳制备活性炭，实现了对花生壳的资源化利用，为制备活性炭的原料来源开辟新途径，达到"以废治废，循环经济"的目的。
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