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离子交换树脂在PS版废酸液中的应用

作　者: 赵书英
导　师: 李忠杰
学　校: 青岛科技大学
专　业: 化学工程
关键词: PS版电解废酸去除铝离子交换树脂
分类号: X796
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
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内容摘要

在PS版生产线中,对废酸液的处理方法是间歇排放法,即铝离子和酸的浓度不断增加,达到一定的指标后将槽液直接排放,重新配槽液进入槽内。这样既浪费大量酸液,又造成生产间断,更为严重的是铝离子、盐酸、硫酸属于高污染产物,直接排放造成环境的污染严重。本文采用离子交换技术对某PS版厂的电解工段废盐酸进行了研究,以解决铝离子不断累积造成的酸液浪费,生产效率低的缺点。采用001×7型离子交换树脂对电解废盐酸进行了处理,展开了静态吸附实验、静态再生试验、动态吸附试验和动态再生试验,从吸附和再生两个方面进行了详细的探索,并得出了最佳的动静态工艺条件。静态条件下,001×7型离子交换树脂吸附Al3+的行为为液膜扩散控制过程,解吸Al3+的行为颗粒内扩散控制过程；最佳吸附时间为10min,最佳解吸时间为15min；搅拌速率为400r/min,温度为室温；可用90g树脂处理100mL电解废酸,铝的去除率为86.72%,树脂交换容量为0.164mmol/g;可选用质量分数20%左右的盐酸50mL,去再生处理过100mL电解废酸的30g树脂,电解废酸与再生液的体积比为2：1,铝的解吸率可达到65%左右。动态条件下,考虑较大的流速,这样能提高提高单位时间净化的废酸量,能提高设备和树脂床的工作能力,取进料流量为0.2mL/s；当树脂床高度大于300mm时,吸附铝的量变化不大,树脂利用率增加缓慢,选择树脂床高径比为10：1；此时树脂床的接触时间为42min,吸附铝的质量为1895.4mg,树脂的利用率为53.91%。动态再生方式为逆流再生,流速为0.1mL/s;用200mL再生液再生吸附过400mL废酸的树脂柱,树脂床的高径比为10：1,此时树脂床的再生时间为34min,铝的解吸率可达到85.33%。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
符号说明  9-10
前言  10-12
1 文献综述  12-30
  1.1 PS版简介  12-18
    1.1.1 PS版的合金组成  12
    1.1.2 PS版的表面  12
    1.1.3 PS版的力学性能  12-13
    1.1.4 PS版生产工艺简介  13-15
    1.1.5 PS版的制造工序  15-17
    1.1.6 酸性含铝废水研究现状  17-18
  1.2 离子交换树脂简介  18-22
    1.2.1 离子交换树脂的化学组成  18
    1.2.2 离子交换树脂的物理组成  18-19
    1.2.3 离子交换树脂的分类  19-21
    1.2.4 离子交换树脂的功能  21-22
  1.3 离子交换原理  22-24
    1.3.1 离子交换反应方程  22-23
    1.3.2 离子选择性顺序  23
    1.3.3 离子交换反应  23-24
  1.4 离子交换树脂的选择  24-25
    1.4.1 树脂种类的选择  24-25
    1.4.2 离子型式的选用  25
    1.4.3 树脂交联度的选择  25
  1.5 离子交换树脂的预处理  25-26
  1.6 论文的研究内容和思路  26-30
2 静态试验  30-44
  2.1 离子交换相关知识  30-31
    2.1.1. 离子交换速率  30-31
    2.1.2. 树脂的交换容量  31
    2.1.3 基本概念  31
  2.2 离子交换静态吸附法除铝研究  31-37
    2.2.1 实验试剂与仪器  31-32
    2.2.2 试验方法  32-33
    2.2.3 实验分析与结果  33-37
      2.2.3.1 树脂饱和容量的测定  33
      2.2.3.2 搅拌时间对铝去除率的影响  33-34
      2.2.3.3 温度对铝去除率的影响  34-35
      2.2.3.4 搅拌速率对反应速率的影响  35-37
  2.3 树脂的静态再生法研究  37-42
    2.3.1 再生剂选用  37-38
    2.3.2 再生工艺条件实验  38-42
      2.3.2.1 时间对再生速率的影响  38-39
      2.3.2.2 再生液体积对再生速率的影响  39-40
      2.3.2.3 搅拌速率对再生速率的影响  40
      2.3.2.4 再生液浓度对再生速率的影响  40-42
  2.4 本章小结  42-44
3 动态试验  44-68
  3.1 动态法基本概念  44-49
    3.1.1 流出曲线  44-45
    3.1.2 贯穿函数  45-47
    3.1.3 交换等温线  47-48
    3.1.4 交换过程的工艺参数  48-49
    3.1.5 洗脱曲线  49
  3.2 离子交换动态法除铝研究  49-58
    3.2.1 实验试剂和仪器  49
    3.2.2 试验方法  49-50
    3.2.3 铝离子等温交换曲线  50-51
    3.2.4 试验分析和结果  51-58
  3.3 树脂的动态再生法研究  58-66
    3.3.1 再生方法  58
    3.3.2 再生方式的确定  58-59
    3.3.3 试验分析和结果  59-66
  3.4 本章小结  66-68
结论  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-76
攻读硕士期间主要研究成果  76-78

离子交换树脂在PS版废酸液中的应用

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