改性沸石的多元離子交換平衡研究.pdf

1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文改性沸石的多元離子交換平衡研究姓名：楊永春申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：袁俊生20080301改性斜發(fā)沸石多元離子交換平衡研究S T U D Y o N M U L T I ．C o M P o N E N T I o N E X C H A N G EE Q U I L I B R A O N M O D I F I E D Z E O L I T EA B S T R A C TT h et e

2、c h n o l o g y o f e x t r a c t i n gp o t a s s m mf r o m s e a w a t e r b y z e o l i t e 1 S an e w m e t h o df o rd e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o n o ft h e a b u n d a n tp o t a s s i u m r e s

3、o u r c e i n s e a w a t e r ．T h e r e a r e i o ne x c h a n g ee q u i l i b r i a b e t w e e nz e o l i t e a n dN a + ，K + ，N H 4 + ，C a ”i nt h i s t e c h n o l o g y ．I t h a sg r e a ts i g n i f i c a n c et

4、o f i n do u tm u l t i —c o m p o n e n ti o ne x c h a n g ee q u i l i b r i af o rg u i d i n gt h ep r e p a r a t i o no fh i g he f f i c i e n te x c h a n g e ra n d t h eo p t i m i z a t i o no fi o ne x c h a

5、 n g e t e c h n o l o g ya n d p a r a m e t e r s ．I nt h i sp a p e r ，t h e i o n e x c h a n g e e q u i l i b r i a b e t w e e n t h e c l i n o p t i l o l i t e a n d t h e s o l u t i o n s s y s t e m s o fK +

6、 一N a _ _ N H d + a n dK + 一N a _ 一C a 2 + w e r ei n v e s t i g a t e dt ol a yaf o u n d a t i o nf o rf u r t h e rs t u d i e s o ft h i st e c h n o l o g y ．T h ei o ne x c h a n g ee q u i l i b r i ab e t w e e

7、n t h ec l i n o p t i l o l i t ea n dt h e s o l u t i o ns y s t e mo fN a + - C a 2 +w e r e i n v e s t i g a t e d ．T h e i o ne x c h a n g ee q u i l i b r i u md a t aw e r e m e n s u r a t e da tt h et e m p e

8、 r a t u r eo f2 5 ℃．5 0 。C a n d7 5 ℃a n d t h e c o r r e s p o n d i n gi s o t h e r m sw e r ec o n s t r u c t e d ．D i a g r a mo fK i e l l a n dw a sc o n s t r u c t e s a n dt h e r m o d y n a m i cf u n c t

9、i o n s o f i o n e x c h a n g ep r o c e s sw e r e c a l c u l a t e d ．T h er e s u l t ss h o w t h a ti o ne x c h a n g e b e t w e e n t h ec l i n o p t i l o l i t ea n d t h e s o l u t i o ns y s t e m so f N

10、 a + - C a 2 + i si n c o m p l e t ee x c h a n g e ；l o w e rt e m p e r a t u r ei s p r o p i t i o u s t o t h e a d s o r p t i o n o fN a _ ．b yc o n t r a r i e sh i g h e r t e m p e r a t u r ei si nf a v o ro

11、f t h es e l e c t i v i t yo f z e o l i t et oC a 2 + ．T h ei o ne x c h a n g ee q u i l i b r i ab e t w e e n t h ec l i n o p t i l o l i t ea n d t h e t e r n a r ys o l u t i o ns y s t e m so fK + 一N a - N H 4

12、+ a n dK + 一N a _ 一C a 2 _ w e r ei n v e s t i g a t e d ．T h ei o ne x c h a n g ee q u i l i b r i u md a t ao fa b o v es y s t e m sw e r em e n s u r a t e d a tt h et e m p e r a t u r eo f 0 。C ，2 5 ℃．5 0 。C a n

13、d7 5 。C a n dt h ec o r r e s p o n d i n gi s o t h e r m sw e r ec o n s t r u c t e d ．B a s e do n t h e e x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，t h et e r n a r ys e p a r a t i o nf a c t o r so fa b o v ei o n s w e

14、 r ec a l c u l a t e d T h er e s u l t ss h o wt h a ti nt h e K 。一N a _ 一N H 4 + s y s t e m ．t h e v a l u e so ft h ea K 、i7 ．。N ，a r e m o r et h a n3 ，t h e v a l u e s o f 。c N ( i ? l v 4 ，f r o m 1 t o 3a n dt

15、h e v a l u e so f G ( N 、a ? v } f ．b e l o w 1T h e r e f o r ei o ne x c h a n g es e l e c t i v es e q u e n c eo fc l i n o p t i l o l i t ei sK 。> N H 4 + > N a + ：l o w e rt e m p e r a t u r ei sp r o p i

16、 t i o u st ot h ea d s o r p t i o no f z e o l i t et oK + ．b yc o n t r a r i e sh i g h e r t e m p e r a t u r ei si nf a v o ro f t h es e l e c t i v i t yo f z e o l i t et oN H 4 + ．I ti s a l s of o u n dt h a

17、ti nt h e K + 一N a + 一C a ’s y s t e m ．t h ev a l u e so f t h en c K ，N ，a r em o r et h a n8 ，t h ev a l u e s o f 戧C K a ．v ，n e a r b y 1 a n dt h e v a l u e so f ＆K N a 。c ，b e l o w 1 ，S O i o ns e l e c t i v i

18、t y s e q u e n c e o fc l i n o p t i l o l i t e i s K + > N a + > C a ”，t h e r e i n t o t h e C a 2 一b e l o n g s t o p a r t i a le x c h a n g e a n d h a s l i t t l e i n f l u e n c e o n t h e s e l e c

19、 t i v i t y o fz e o l i t e t o K + ：l o w e r t e m p e r a t u r e i sp r o p i t i o u st ot h es e l e c t i v i t yo f z e o l i t et oK 。．a(chǎn) n dh i g h e rt e m p e r a t u r eh a st h ea d s o r p t i o no f z e