流化床粉煤灰合成沸石处理含氟废水及沸石再生的研究

摘要

粉煤灰是冶炼、化工、燃煤电厂等排出的固体废物，是工业固体废物中排放比重最大的物质之一。大量的粉煤灰露天堆放，不仅占用大量土地，而且严重污染环境。但同时粉煤灰也是一种具有良好活性的工业原料。因此，无论从节约能源，利用资源，还是保护地球环境方面来说，粉煤灰的有效利用都是一个迫切的问题。一些发达的国家如美国、英国、德国、前苏联、同本等都把粉煤灰再利用技术作为国策的一环。在我国，粉煤灰综合利用也是经济建设发展中的一个重要环节，粉煤灰的处理和再资源化已成为我国亟待解决的问题。 目前，国内外已有许多关于粉煤灰合成分子筛的报道[1],本论文在研究的过程中使用含有结晶相较少、具有高活性的流化床粉煤灰为基本原料，省去高温焙烧活化预处理步骤，利用水热合成法将流化床粉煤灰直接合成沸石分子筛，研究用流化床粉煤灰合成有效分子筛的可行性。 工业含氟废水来源广泛，危害巨大，处理困难。目前，国内外常用的除氟方法主要有混凝沉淀法和离子交换法等[2]。但都有其弊端，如混凝沉淀法，成本高，不能重复利用，还会产生大量废渣；离子交换法对氟的去除率不高[3]。而本实验所采用的沸石法具有吸附与离子交换的双重作用，与其他方法相比具有价格低廉、可再生、吸附量大和去除率高等优点。同时，实验还将对沸石进行载铁改性，以提高沸石法的除氟效率，并研究拟和改性前后两种沸石的等温吸附曲线，探索影响吸附的因素。实验结果显示最佳改性铁离子溶液浓度为0.3g/L，改性后的分子筛对低、中、高浓度含氟废水都有较高的去除率，分别为98.97％、98.3％、85％，静态饱和吸附量最高可达26.7mgF/g。 本文还对沸石的再生问题做了初步研究，考察了影响沸石再生的效果的因素，确定了最佳再生时间、再生液浓度和再生恢复率。即用浓度为5％的HCL溶液对分子筛进行动态浸渍再生，最佳再生时间1h，此时改性分子筛的一次再生恢复率为93.4％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1课题选择的意义

1.2课题研究的目的和内容

第二章粉煤狄及沸石分子筛的研究现状

2.1粉煤灰概述

2.1.1粉煤灰的生成

2.1.2粉煤灰活性和成分

2.1.3粉煤灰的物理化学性质

2.1.4流化床锅炉与流化床粉煤灰特性

2.1.5粉煤灰的综合利用

2.2沸石分子筛的研究现状

2.2.1沸石分子筛的概念

2.2.2沸石分子筛的结构及分类

2.2.3沸石分子筛的物理化学性质

2.3粉煤灰合成沸石分子筛的现状与发展

2.3.1制取粉煤灰沸石的主要合成方法

2.3.2水热合成法的反应机理

2.4合成反应的过程控制

2.4.1所需仪器和设备

2.4.2原料的预处理

2.4.3反应条件对水热合成法的影响

2.5粉煤灰沸石在环保中的应用

2.5.1粉煤灰沸石在水处理预域的研究现状

2.5.2改性沸石在水处理领域的应用

第三章流化床粉煤灰合成沸石分子筛

3.1实验仪器与原科分析

3.1.1实验原料分析

3.1.2实验仪器与装置

3.2水热合成法合成沸石

3.2.1反应过程

3.2.2反应结果与分析

3.3小结

第四章沸百分子筛处理含氟废水及沸石再生的研究

4.1氟的性质及危害

4.2除氟方法与机理研究

4.3除氟技术的发展前景

4.4沸石分子筛再生技术研究

第五章粉煤狄分子筛改性除氟和再生性能研究

5.1实验仪器与试剂

5.1.1实验仪器

5.1.2实验试剂

5.2粉煤灰分子筛载铁改性及除氟再生实验

5.2.1改性实验

5.2.2除氟实验

5.2.3再生实验

5.3结果与讨论

5.3.1改性条件对分子筛除氟性能的影响

5.3.2去除过程影响除氟性能的因素

5.3.3影响分子筛再生效果的因素

5.4小结

第六章结沦与建议

6.1结论

6.2存在的问题与建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文