第十五章吸附法精品课件教学文稿.doc

第十五章吸附法精品课件教学文稿 第十五章吸附法本章内容:?吸附法功能与特点?吸附法基本原理?吸附剂及其再生?吸附工艺与设计?吸附法废水处理应用1吸附法功能与特点1吸附法功能与特点1吸附法功能与特点1吸附法功能与特点?特点?深度处理?可回收有用物料?进水预处理要求高?运转费用贵2吸附法基本原理?固体表面吸附?不同相表（界）面?剩余表面能?溶质浓集?吸附剂?吸附质?解吸或脱附2.1吸附机理及分类?引起吸附的原因?范德华力?化学键力?静电引力2.1吸附机理及分类?吸附的分类?物理吸附?化学吸附?交换吸附2.1吸附机理及分类?物理吸附?分子间力(范德华力)引起?没有选择性?放热较小，约42kJmol或更少?多分子层吸附?吸附剂的比表面积和细孔分布影响大2.1吸附机理及分类?化学吸附?化学反应，形成牢固的化学键?放热量较大，约84420kJmol?有选择性?单分子层吸附?表面化学性质和化学性质影响大2.1吸附机理及分类?交换吸附?正负电荷间静电引力引起?吸附剂表面带电点?离子置换?离子电荷数和水合半径影响大2.2吸附平衡与吸附等温式?平衡吸附量式中V溶液体积，L Co、Ce分别为溶质的初始和平衡浓度，mgL m吸附剂量，g mCe)-V(Comxq?ef(C)C)f(T,T q恒定?e2.2吸附平衡与吸附等温式?吸附试验2.2吸附平衡与吸附等温式?吸附等温线?吸附等温式2.2吸附平衡与吸附等温式?Langmuir吸附等温式理论假设?吸附剂表面均一?吸附是单分子层的2.2吸附平衡与吸附等温式?Langmuir吸附等温式eeebC1abCq?a1C1ab1q1e e?式中a、b常数Ce平衡浓度，mg/L2.2吸附平衡与吸附等温式?Langmuir吸附等温式2.2吸附平衡与吸附等温式?Langmuir吸附等温式2.2吸附平衡与吸附等温式?B.E.T吸附等温式假定发生多分子层吸附。 在原先被吸附的分子上面仍可吸附另外的分子，而且不一定等第一层吸满后再吸附第二层。 第一层吸附是靠吸附剂与吸附质问的分子引力，而第二层以后是靠吸附质分子间的引力。 总吸附量等于各层吸附量之和。 式中a，B常数；Cs吸附质饱和浓度，mg/L Ce平衡浓度，mg/L。 ?1)(Ce/Cs)-(B1Ce)-(CsBaCqee?2.2吸附平衡与吸附等温式?B.E.T吸附等温式2.2吸附平衡与吸附等温式?B.E.T吸附等温式2.2吸附平衡与吸附等温式?Freundlich吸附等温式指数形式的经验式。 式中K，n常数；Ce平衡浓度，mg/L。 一般认为，1n值介于0.10.5之间时易于吸附，而2时难以吸附。 n1e eKCq?2.2吸附平衡与吸附等温式?吸附等温式直线式2.2吸附平衡与吸附等温式?吸附等温式直线图2.3影响吸附的因素?吸附剂结构的影响?比表面积?孔结构大孔100nm2nm 通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减小，而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少而增加，也即吸附量随有机物分子量的增大而增加（不能过大）。 如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸乙酸丙酸丁酸的次序而增加。 活性炭处理废水时，对芳香族化合物的吸附效果较脂肪族化合物好，不饱和链有机物较饱和链有机物好，非极性或极性小的吸附质较极性强吸附质好。 实际废水体系的吸附质往往不是单一的，它们之间可以互相促进、干扰或互不相干。 2.3影响吸附的因素?操作条件的影响吸附是放热过程，低温有利于吸附，升温有利于解吸。 溶液的pH值影响到溶质的存在状态(分子、离子、络合物），也影响到吸附剂表面的电荷特性和化学特性，进而影响到吸附效果。 国内用太原8炭吸附Cd络合物的试验结果如图所示。 2.4吸附动力学?吸附速度单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。 吸附过程基本上可分为三个连续的阶段。 第一阶段为吸附质扩散通过水膜而到达吸附别表面(膜扩散)；第二阶段为吸附质在孔隙内扩散；第三阶段为吸附质在吸附剂内表面上发生吸附。 通常吸附阶段反应速