活性炭吸附废水中Cr（Ⅵ）及负载KOH催化制备生物柴油的研究

论文摘要

多孔性是活性炭最主要的特点,因此活性炭有着巨大的比表面积和稳定的化学性,可作为良好的吸附剂及催化剂。本论文分别在含铬废水的处理和生物柴油的制取两方面对活性炭的应用进行了研究。第一部分：由于含铬（VI）废水来源广、毒性大,严重危害了自然环境和人类健康。本文以静态吸附试验处理含铬废水,在同一条件下,用Cr（Ⅵ）的去除率来判断吸附性能的好坏。采用原活性炭及用7.6 mol/L硝酸氧化并经300℃温度下煅烧改性后的活性炭为吸附剂,单因素法考虑废水pH值、吸附时间及活性炭用量对Cr（Ⅵ）去除率的影响。运用正交分析法筛选出最佳工艺条件：活性炭用量0.5 g,pH值3,吸附时间3 h,相应Cr（Ⅵ）去除率为99.96%；改性活性炭最佳操作条件：活性炭用量0.18 g,吸附时间2 h,pH值4,净化率为99.97%。相比原活性炭,改性后活性炭的吸附性更强,可在更短时间内达到平衡。第二部分：本部分采用活性炭负载氢氧化钾的新型固体碱为催化剂,以花椒籽油为原料,通过酯交换反应制备生物柴油。考察了最优催化剂的选取,醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间等对反应的影响,利用正交试验对反应条件进行优化并用红外光谱和气相色谱-质谱联用仪对产品进行定性分析。结果表明,该反应的最优工艺条件为醇油比10：1、催化剂用量为油质量的3%、反应时间6 h、反应温度75℃。在最优工艺条件下,获得了高纯度的生物柴油,转化率达到86.5%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 我国的水体污染来源及研究进展概况
• 1.3 活性炭应用
• 1.3.1 活性炭在水处理中的研究与应用
• 1.3.2 水处理后的活性炭再生法
• 1.3.3 活性炭的催化性能
• 1.4 本课题的研究意义
• 参考文献
• 第二章 活性炭吸附六价铬离子的研究
• 2.1 含铬废水的污染概况
• 2.2 含铬废水的危害及其治理方法
• 2.2.1 铬的简介
• 2.2.2 Cr（Ⅵ）废水的危害
• 2.2.3 Cr（Ⅵ）废水的主要处理方法
• 2.3 本部分的主要内容
• 2.4 实验部分
• 2.4.1 实验试剂及仪器
• 2.4.2 检测方法与实验方法
• 2.4.3 活性炭吸附含铬废水的研究
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 原始活性炭吸附结果与讨论
• 2.5.2 改性活性炭吸附含铬废水的结果与讨论
• 2.5.3 原活性炭与改性活性吸附效果的比较
• 2.5.4 结论
• 参考文献
• 第三章 活性炭负载氢氧化钾制取生物柴油的研究
• 3.1 生物柴油的概述
• 3.1.1 生物柴油代替燃料的意义
• 3.1.2 生物柴油的性质及优点
• 3.1.3 生物柴油的现状及发展情况
• 3.1.4 我国发展生物柴油的意义和前景
• 3.2 生物柴油的生产方法
• 3.2.1 直接混合法
• 3.2.2 微乳法
• 3.2.3 热裂解法
• 3.2.4 酯交换法
• 3.3 制取生物柴油的原料—花椒籽油概述
• 3.3.1. 花椒的形态特征及资源分布
• 3.3.2 花椒籽油理化性质
• 3.3.3 花椒籽油的脂肪酸及其组分
• 3.4 本部分的主要内容
• 3.5 实验部分
• 3.5.1 实验原料和试剂
• 3.5.2 实验仪器和设备
• 3.5.3 实验装置及流程
• 3.5.4 实验内容
• 3.5.5 原料参数的测定
• 3.5.6 花椒籽油的精制
• 3.5.7 催化剂的制备
• 3.5.8 酯交换实验工艺条件探究
• 3.6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文