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石墨材料

  1.3.2 吸附条目试验抉择膨胀石墨质料、吸附时辰和液相pH 为变量,分裂探究其对膨胀石墨吸附油的影响。为保障操纵紫外分光光度计实行测依时,吸光度正在标线(使测定结果切确牢靠),因而正在初始试验中,操纵50 mg 足下的油和5 mg 膨胀石墨。

  (1)膨胀石墨对油(轻质柴油、重油)有较好吸附成绩,选定油与石墨质料比为50∶7、搅拌时辰10min 为膨胀石墨吸附柴油的最佳条目,选定油与石墨用量为50∶8、搅拌时辰10 min 为膨胀石墨吸附重油的最佳条目,吸附前无需调治pH 且均正在室温下实行。

  (2)膨胀石墨无法吸附溶于水中的油,仅能吸附不溶于水、浮于水面的油,而膨胀石墨较轻,同样浮于水面,因而具有优越的吸油机能。溶于水中的油与吸附结余的油可被石油醚萃取出来,可用紫外分光光度法将其切确测定。

  从图5 能够看出,膨胀石墨对油的去除率均正在70% 以上,跟着膨胀石墨质料推广,膨胀石墨对油的去除率逐步呈上升趋向,正在膨胀石墨质料分裂为7 mg 与8 mg 时,抵达柴油最大除油率为92% 及重油最大除油率为91%,正在膨胀石墨质料为10 mg 时除油率分裂小幅低落至91% 与89%。原故恐怕是每组试验所用水均为50 mL,可熔化的油量为定值,以柴油为例,50 mg 油的不溶一面能被7 mg 膨胀石墨完整吸附,而正在称取油时,因不行保障每次称量都能取到质料必定的油,则使10 mg 试验组称得油质料略高于7 mg 试验组,反而会使膨胀石墨对油的去除率显示出低落结果。同时,从试验结果能够侦察到,当膨胀石墨质料为2 mg 时,对柴油与重油单元资料吸附量分裂为18.34、21.88 mg/mg,柴油单元资料吸附量跟着膨胀石墨质料推广而逐步低浸至4.71 mg/mg,重油单元资料吸附量跟着膨胀石墨质料推广而逐步低浸至4.86 mg/mg。跟着石墨质料的推广,单元资料吸附量显示低落趋向,恐怕原故是:吸附油量正在所加膨胀石墨中平衡分派,最小膨胀石墨质料组可吸附较众油量,跟着膨胀石墨质料增加,虽吸附油量有所推广,但试验初始所配油量有限,不行为更众膨胀石墨供给足够可吸附油量,以抵达最小膨胀石墨用量时单元资料吸附量,因而跟着膨胀石墨质料推广,单元资料分派吸附油量省略。综上,分裂选定7、8 mg 膨胀石墨为柴油试验和重油试验的最佳用量,即油与石墨质料比分裂为50∶7 和50∶8。

  膨胀石墨内部的隆盛孔布局付与其优越吸附机能,对油类分子具有杰出吸附成绩[7]。王淑钊等[8]通过静态吸赞成动态吸附两种要领,探究膨胀石墨对柴油和含油废水的吸附成绩,发明膨胀石墨膨胀体积越大,其对柴油静态吸赞成对含油废水动态吸附的成绩越好;李敏杰等[9]探究膨胀石墨对汽油的吸附成绩,发明膨胀石墨的吸附质料比与石墨粒度巨细成正比,且无别吸附条目下,膨胀石墨的吸附质料比与汽油辛烷值成反比;申青峰等[10]发明膨胀石墨对食用油及相干含油废水也有较好的吸附成绩。与陈志刚等[11]探究动态水流下膨胀石墨对原油的吸附成绩差异,本文以油田含油污泥为原料,提取重油,配制含油废水,探究差异条目下膨胀石墨对含油废水和原油的静态吸附成绩,以期对油田含油废水照料供给新思绪。

  2.2.1 膨胀石墨质料的影响分裂称取2、4、5、6、7、10 mg 膨胀石墨实行吸附试验,担任吸附时辰10 min,正在无别条目下分裂对柴油‐水搀和液和重油‐水搀和液(pH=7)实行吸附试验。膨胀石墨质料对油的去除率和单元资料吸附量的影响如图5所示。

  首要仪器:Nicolet 7199 傅里叶红外光谱仪(美邦Nicolet 公司);AL104 型天平(METTLERTOLEDO 公司);马弗炉(上海精宏试验筑立有限公司);524G 数显恒温磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪外缔制有限公司);C410 型真空泵(德邦Chemvck公司);分液漏斗、超声洗涤器、砂芯漏斗等。

  对提取油品实行红外了解,样品采用KBr 压片(质料分数1%),测试区间为400~4 000 cm-1,折柳率为4 cm-1,取得如图4 所示谱图。

  从图7 能够看出,膨胀石墨对柴油的去除率正在70% 以上,对重油的去除率正在85% 以上。讲明pH改变对膨胀石墨吸附柴油机能的影响成绩并不明显,除油率随pH 改变不敏锐,除油率震撼仅与配制含油废水时初始油品用量相干,证据膨胀石墨可正在较大pH 局限内实行含油废水吸附照料。因而无需对pH 实行调治。

  含油废水首要正在采油经过中爆发。油田钻井液中含有原油,罐底废水中含有的油首要是重油,其他坐蓐经过中也会混入原油。我邦油田大批已进入三次采油阶段,采出液中含水率正在70% 以上,采出水中含油量均匀为2 000~5 000 mg/L。含油废水经隔油照料后,含油量仍有100~200 mg/L,大凡用加混凝剂的气体浮选法去除含油废水中以乳化油为主的油类、悬浮性固体及其他胶体物质[1]。正在含油废水中,油经常以4 种样式存正在:(1)漂浮态:油粒径大于100 μm 时,以漂浮态存正在于水中,易于离别;(2)悬浮态:油粒径为10~100 μm 时,以悬浮态存正在于水中,该形态的油不服静,静置可形成漂浮态油[2];(3)乳化态:油粒径为0.1~10 μm 时,造成乳化液,不易离别;(4)熔化态:少量油会正在水中熔化,呈熔化态,其熔化度为5~15 mg/L。漂浮态和悬浮态油易于用物理要领从水中去除,如重力离别法或撇油器可将水面浮油除去,而乳化态和熔化态油平静性较高,较难从程度分告辞除[3]。含油废水中油公共以漂浮态、悬浮态存正在。自然吸附剂是一种杰出的吸附剂,具有更高吸附量、与合成吸附剂有左近密度、无化学增加剂和可生物降解性等益处[4],但低疏水性会导致吸附剂众微孔布局汲取较众水而吸附较少油,从而导致除油作用不高[5‐6];大批吸附剂需实行加工改性,低浸其亲水性,巩固其亲油性后,才具有较高除油率。但大大批改性工艺较庞大,不易于大界限扩展,需寻找一种制备工艺轻巧的高效吸附除油资料。

  2.2.2 吸附时辰影响分裂取7、8 mg 膨胀石墨咨询柴油‐水搀和液和重油‐水搀和液的吸附,正在无别的吸附时辰和pH=7 下实行试验。油的去除率和单元资料吸附量随吸附时辰改变如图6 所示。

  (3)适合更正试验条目以低浸油正在水中熔化度,可普及膨胀石墨对油的吸附作用,如增大蒸气压、低浸温度等。

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  1.3.1 准绳系列油品平静汲取波长:凭据文献[12]所述要领,读出柴油平静汲取波长正在257 nm 处,提取油平静汲取波长正在263 nm 处,如图2 所示。

  由图8、9 可知,以各模子对膨胀石墨吸附柴油、重油试验数据实行拟合,吸附经过吻合分派性吸附,即吸附量与吸附资料质料成正比,无最大吸附量。5 mg 膨胀石墨对水面浮油最大吸附量高于50mg,若一直推广水面浮油量,可抵达最大吸附量。试验数据差错较大,变成数据拟合性较差。

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  准绳弧线:参照《水和废水监测了解要领(第3版)》[13]中测定石油类物质的紫外分光光度法,于257 nm 波长下测定柴油系列准绳溶液吸光度,绘制准绳弧线 = 0.993 4。于263 nm 波长下测定重油准绳系列溶液吸光度,绘制准绳弧线 = 0.995 6。

  2.2.4 吸附模子拟合以Langmuir 吸附模子、Freundlich 吸附模子、Tempkin 吸附模子及分派性吸附模子对膨胀石墨吸附柴油、重油分裂实行拟合,所得结果分裂如图8、9 所示。

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  试剂:市售80 目可膨胀石墨粉;市售0#柴油;含油污泥(新疆克拉玛依油田);1+1 硫酸、氯化钠(阿拉丁);无水硫酸钠(阿拉丁);石油醚(60~90 ℃馏分,阿拉丁)。

  凭据试验条目称取膨胀石墨参预含油污水中,搅拌10 min 后滤去石墨,参照《水和废水监测了解要领(第3 版)》中测定石油类物质的紫外分光光度法,用萃取法从含油污水中提取吸附后结余油品于50 mL 容量瓶中,将容量瓶中溶液稀释10 倍后,测其吸光度,筹划膨胀石墨对油的去除率和吸附量。试验均正在室温下实行。

  膨胀石墨制备:称取5 g 可膨胀石墨粉于坩埚中,置于900 ℃马弗炉中火速加热2 min 后取出,冷却备用。

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  2.2.3 pH 的影响分裂取7、8 mg 膨胀石墨咨询柴油‐水搀和液和重油‐水搀和液的吸附,调治搀和液pH,吸附时辰10 min,膨胀石墨对油的去除率和单元资料吸附量随pH 的改变如图7 所示。

  北极星水照料网讯:摘要:膨胀石墨内部的孔隙布局使其具有优越的吸附机能,越发对油类分子吸附成绩明显。以柴油和萃取自含油污泥中的油品,配制模仿油田厂区内的含油废水,探究油与膨胀石墨质料比、吸附时辰和pH 等条目对膨胀石墨吸附油成绩的影响,寻得了膨胀石墨吸附柴油的最佳条目:油与石墨质料比为50∶7、搅拌时辰10 min,无需调治pH;吸附重油的最佳条目:油与石墨质料比为50∶8、搅拌时辰10 min,无需调治pH;膨胀石墨对油品吸附吻合分派吸附次序。

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  油品提取:称取50 g 含油污泥于200 mL 石油醚中,封住烧杯口,置于超声洗涤器中超声2 h,将所得淡黄色液体倒入另一烧杯中,正在磁力搅拌器上60 ℃搅拌使石油醚挥发,取得提取油品。含油污泥提取流程如图1 所示。

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  含油污水配制:用称量法称取约50 mg 油品于烧杯中(仅需9~10 滴油即可取到50 mg 油,因每滴油的质料不无别,因此不行保障一共试验组用油质料相称),参预100 mL 蒸馏水,搅拌10 min,即得模仿含油污水。

  从图6 能够看出,吸附经过首要爆发正在吸附滥觞的1 min 内,膨胀石墨对油的去除率均正在70% 以上,跟着吸附时辰增加,膨胀石墨对油去除率总体显示上升趋向,分裂正在7 min 与5 min 时抵达柴油最大除油率94% 及重油最大除油率91%,随后于10min 时分裂映现小幅度低落至91% 与87%,原故恐怕是:柴油从6 min、重油从3 min 滥觞,因为膨胀石墨对油吸附较彻底,水中未被吸附油含量较低,正在操纵紫外分光光度仪测其吸光度时,反映信号较弱,吸光度值皆低于0.01,使数据差错较大,导致吸附弧线映现小幅低落震撼;同上,称取油时的差错也恐怕是导致吸附弧线映现小幅低落的原故之一。为保障各试验组均能抵达吸附均衡,选定10 min 为试验的最佳吸附时辰。

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