本發明屬于樹脂吸附領域,具體涉及一種提高樹脂對苯甲醇吸附容量的方法。
背景技術:
樹脂對有機物具有吸附效果好,處理能力強,洗脫容易,穩定等優點,被廣泛應用于工業有機物吸附。樹脂與有機物主要通過疏水作用力結合,其親和力的強弱與樹脂本身的性質和有機物的極性有關。樹脂與有機物的吸附主要是通過物理作用結合,常規的方法是通過降低溫度來實現增加樹脂對有機物的吸附量,然而,降低溫度在工業上需要消耗大量的能量。為此尋找一種化學的方法來提高樹脂對苯甲醇的吸附量,是一種可行且有效的方法。通過加入鹽來增強溶液的離子強度,從而減少有機物與溶劑分子的離子強度,提高吸附容量。鹽還可使樹脂溶脹增加,增大孔隙率和比表面積,從而有利于提高吸附容量。由于鹽使樹脂溶脹增加,洗脫再生變得更容易,從而在一定程度上減少有機物對樹脂的污染。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種提高樹脂對苯甲醇吸附容量的方法,該方法具有操作簡單、吸附效果增加明顯,成本低和可循環使用等優點。
為實現上述目的,本發明采用的技術方案為:
一種提高樹脂對苯甲醇吸附容量的方法,包括以下步驟:將樹脂進行預處理;將預處理過的樹脂加入到苯甲醇廢水中;將鈉鹽加入到樹脂和苯甲醇廢水的混合體系中對苯甲醇進行吸附處理。
上述方案中,所述預處理過程包括如下步驟:1)將樹脂加入到醇水混合體系中超聲1~2h,洗滌、抽濾后再加入到醇水混合體系中于50~70℃下恒溫回流6~8h,趁熱抽濾后在60~70℃下干燥至恒重得預處理后的樹脂;其中醇和水的體積比為1:0.5~2,樹脂與醇水混合體系的固液比為1:(2~25)g/mL。
上述方案中,所述苯甲醇廢水的濃度為4000~1000mg/L;樹脂與苯甲醇廢水的固液比為1:(10~125)g/mL;鈉鹽在苯甲醇廢水中的濃度為0.02~2.5mol/L。
上述方案中,所述樹脂為大孔吸附樹脂或超高交聯型樹脂等。
上述方案中,所述大孔吸附樹脂可選用HPD-100樹脂或AB-8樹脂等,超高交聯型樹脂可選用NAD-150樹脂或NAD-100樹脂等。
上述方案中,所述醇水混合體系中的醇為甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇。
上述方案中,所述鈉鹽為氯化鈉、碳酸鈉、磷酸二氫鈉或硫酸鈉。
本發明通過在苯甲醇廢水和樹脂混合體系中加入鹽,改變溶液體系中的離子強度,削弱苯甲醇和溶劑分子的作用力,鈉鹽還可增加弱電解質的電離程度,并通過瞬間偶極矩的改變來改變樹脂的極性,增強樹脂對苯甲醇的靜電吸附作用力,從而增加對苯甲醇的吸附效果。
本發明的有益效果是:通過鈉鹽的加入顯著提高樹脂對苯甲醇的吸附容量及其對苯甲醇廢水的處理效果,該方法不僅操作方法簡單,對樹脂無污染,且鈉鹽可循環使用,為工業苯甲醇廢水的處理提供了新方法。
附圖說明
圖1為實施例1~4中不同鈉鹽濃度對樹脂吸附苯甲醇的影響(30℃)。
具體實施方式
為了更好地理解本發明,下面結合實施例進一步闡明本發明的內容,但本發明不僅僅局限于下面的實施例。
以下實施例中,所述NAD-100樹脂和NAD-150樹脂由湖北綠色家園精細化工有限責任公司提供。所述HPD-100樹脂由鄭州勤實科技有限公司提供,AB-8樹脂由安徽三星樹脂科技有限公司提供。
實施例1
一種增加樹脂對苯甲醇吸附的方法,包括以下步驟:
1)將0.2g樹脂(NAD-100樹脂)加入到5mL甲醇水溶液(甲醇與水的體積比為2:3)中,超聲1h,洗滌、抽濾,將超聲理后的樹脂加入到5mL乙醇水溶液(乙醇與水體積比為2:3)中,60℃下恒溫回流6h,趁熱抽濾后于60℃下干燥至恒重;
2)將上述預處理后的樹脂加入到25mL濃度為5000mg/L的苯甲醇廢水溶液中,將0.73g氯化鈉加入到上述樹脂和苯甲醇廢水的混合體系中進行吸附,測量吸附前后苯甲醇的濃度,計算得加入氯化鈉后樹脂對苯甲醇的吸附容量從294mg/g增加到350mg/g。
實施例2
一種增加樹脂對苯甲醇吸附的方法,包括以下步驟:
1)將0.2g樹脂(NAD-150樹脂)加入到5mL甲醇水溶液(甲醇與水的體積比為2:3)中,超聲1h,洗滌、抽濾,將超聲理后的樹脂加入到5mL乙醇水溶液(乙醇與水體積比為2:3)中,60℃下恒溫回流6h,趁熱抽濾后于60℃下干燥至恒重;
2)將上述預處理后的樹脂加入到25mL濃度為5000mg/L的苯甲醇廢水溶液中,將1.32g碳酸鈉加入到上述樹脂和苯甲醇廢水的混合體系中進行吸附,測量吸附前后苯甲醇的濃度,計算得加入碳酸鈉后樹脂對苯甲醇的吸附容量從294mg/g增加到335mg/g。
實施例3
一種增加樹脂對苯甲醇吸附的方法,包括以下步驟:
1)將0.2g樹脂(NAD-150樹脂)加入到5mL甲醇水溶液(甲醇與水的體積比為2:3)中,超聲1h,洗滌、抽濾,將超聲理后的樹脂加入到5mL乙醇水溶液(乙醇與水體積比為2:3)中,60℃下恒溫回流6h,趁熱抽濾后于60℃下干燥至恒重;
2)將上述預處理后的樹脂加入到25mL濃度為5000mg/L的苯甲醇廢水溶液中,將0.4g磷酸二氫鈉加入到上述樹脂和苯甲醇廢水的混合體系中進行吸附,測量吸附前后苯甲醇的濃度,計算得加入磷酸二氫鈉后樹脂對苯甲醇的吸附容量從294mg/g增加到325mg/g。
實施例4
一種增加樹脂對苯甲醇吸附的方法,包括以下步驟:
1)將0.2g樹脂(HPD-100樹脂)加入到5mL甲醇水溶液(甲醇與水的體積比為2:3)中,超聲1h,洗滌、抽濾,將超聲理后的樹脂加入到5mL乙醇水溶液(乙醇與水體積比為2:3)中,60℃下恒溫回流6h,趁熱抽濾后于60℃下干燥至恒重;
2)將上述預處理后的樹脂加入到25mL濃度為5000mg/L的苯甲醇廢水溶液中,將1.78g硫酸鈉加入到上述樹脂和苯甲醇廢水的混合體系中進行吸附,測量吸附前后苯甲醇的濃度,計算得加入硫酸鈉后樹脂對苯甲醇的吸附容量從154mg/g增加到181mg/g。
實施例5
一種增加樹脂對苯甲醇吸附的方法,包括以下步驟:
1)將0.2g樹脂(AB-8樹脂)加入到5mL甲醇水溶液(甲醇與水的體積比為2:3)中,超聲1h,洗滌、抽濾,將超聲理后的樹脂加入到5mL乙醇水溶液(乙醇與水體積比為2:3)中,60℃下恒溫回流6h,趁熱抽濾后于60℃下干燥至恒重;
2)將上述預處理后的樹脂加入到25mL濃度為5000mg/L的苯甲醇廢水溶液中,將1.5g磷酸二氫鈉加入到上述樹脂和苯甲醇廢水的混合體系中進行吸附,測量吸附前后苯甲醇的濃度,計算得加入磷酸二氫鈉后樹脂對苯甲醇的吸附容量從120.0mg/g增加到140.0mg/g。
圖1為本實施例1~4中不同鈉鹽濃度對樹脂吸附苯甲醇的影響,其中橫坐標為鹽的濃度(mol/L),縱坐標為平衡吸附量(mg/g)。由圖1可知,隨著鈉鹽濃度的增大,樹脂對苯甲醇的吸附量增加。
以上所述僅為本發明的優選實施方式,應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明創造構思的前提下,做出若干改進和變換,這些都屬于本發明的保護范圍。