论文部分内容阅读
为了探索新的高炉渣利用方法,本文利用高炉渣成分的特殊性,即高炉渣的主要构成为CaO、MgO、Al2O3、SiO2,其中二价金属离子与三价金属离子摩尔比在25之间,这使得高炉渣中金属离子非常适宜合成类水滑石,本文探索了高炉渣合成类水滑石的影响因素并对制得产物的吸附性能和催化性能进行了研究,为实现高炉渣综合利用提供理论依据。在影响高炉渣类水滑石合成的诸多因素中以pH值的影响最为显著,pH值的高低直接影响合成产物的成分和晶相,pH值过低和过高都不利于类水滑石的生成。陈化温度和陈化时间对类水滑石合成的影响主要体现在对合成体系的热力学及动力学的影响上。实验研究发现适宜的高炉渣类水滑石合成条件为pH=1112、陈化温度为80℃、陈化时间在14h以上。合成的高炉渣类水滑石在500℃以上的焙烧温度下将发生彻底的相变,未焙烧的高炉渣类水滑石（S-LDH）与焙烧后产物（S-LDO）对含Cr（VI）溶液的吸附效果差别较大。S-LDH吸附Cr（VI）的ΔH为负数,表明S-LDH对Cr（VI）的吸附过程是放热反应,降低温度有利于吸附,S-LDO吸附Cr（VI）的ΔH为正数,表明S-LDO对Cr（VI）的吸附过程是吸热反应,升高温度有利于吸附。S-LDH和S-LDO对含Cr（VI）溶液的吸附行为均符合准二级动力学模型;两者吸附60min可以基本达到平衡;吸附控速步骤均为内扩散和化学反应（离子交换）,对含Cr（VI）溶液的吸附过程均符合Langmuir方程。使用S-LDO作为大豆油与甲醇制备生物柴油的催化剂时,最佳的实验条件为:反应温度65℃,催化剂用量5wt%（大豆油质量的5%）,醇油摩尔比为12:1。在该条件下进行催化剂的循环性能测试,第一次实验转化率为80%,当重复使用5次后生物柴油的转化率降至60%,当重复使用10次后的转化率降至50%,表明S-LDO具有良好的重复性能。