沸石床快速渗滤工艺性能研究

丝光沸石膜的制备、改性和渗透汽化性能的研究的开题报
告
一、研究背景和意义
沸石膜具有广阔的应用前景。

在化工领域，沸石膜已经应用于助剂、分离膜、载体等领域，如对苯二甲酸的生产，光气催化合成甲醇，甲醇/异丙醇混合物脱水，氢气的分离等。

其中丝光沸石（SSZ）由于具有较小孔径和高度控制的晶型结构，因此其在分离和选择性反应方面具有很好的性能。

因此，研究丝光沸石膜制备、改性和渗透汽化性能对于其在实际应用中的推广和进一步优化具有重要意义。

二、研究内容和方法
本研究的主要内容包括：丝光沸石膜的制备、改性和渗透汽化性能的研究。

制备方案：
1. 采用水热法制备丝光沸石晶体；
2. 利用气相沉积、刮涂法等方法制备丝光沸石膜；
3. 通过条件筛选和添加助剂等方式优化制备工艺。

改性方案：
1. 采用离子交换等方法，改变沸石骨架的交换性能；
2. 采用负载法，将金属氧化物负载于沸石表面，改变其化学特性和催化性能。

性能测试方案：
1. 利用气相色谱和吸附实验检测膜的气体分离性能和吸附性能；
2. 通过渗透汽化实验，评价膜的渗透汽化性能。

三、研究进展和预期成果
目前，丝光沸石膜的制备、改性和性能测试已经得到了广泛的研究。

其中，改性这个领域还有待进一步研究。

预期成果：
1. 对丝光沸石膜的制备、改性的工艺、机理和影响因素等方面进行深入的研究；
2. 探究丝光沸石膜的物理化学性质和应用性能，为其工业推广和应用提供理论基础和技术支持。

沸石在环境中的吸附特性的研究进展张艳艳南京工业大学环境学院环境工程摘要:沸石是一种优良的吸附剂，具有成本低、使用方便、安全且不会造成二次污染等特点。

其特性对于控制环境污染极为重要，尤其适用于水处理，净化空气，脱水方面，同时还可作滤料。

沸石的应用前景广泛，应继续加大对各种天然沸石性能、结构和其改性工艺的研究，充分发挥其应用性能、拓宽其应用范围，使其在环境保护和污染处理中得到更好的应用。

关键词：沸石吸附作水处理Study on investigation processes of zeolite adsorption effectin the environmentZhang YanyanNanjing University of Technology Collgege of Environmental SciencesAbstrac t：Zeolite is a superior adsorbent,which is cheap, convenient, safe and without any secondary pollution. Its characteristics are quite useful for the environmental pollution-control, particularly suitable for water treatment, air purification, dehydration aspect, and it can also be a filter. The application prospects of zeolite is quite extensive,the attention should be focused on the further study of all kinds of natural zeolites and their character, structure and modification to widen their application in water treatment.Key words: zeolite; adsorption ;water treatment1 引言沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料，在工业中有广泛的应用。

NαA沸石膜的制备及NαCl对其渗透蒸发性能影响的开题报告摘要：本文提出了一种制备NαA沸石膜的方法，并研究了NαCl对膜的渗透蒸发性能的影响。

实验结果表明，通过改变制备条件，可以制备出具有不同孔隙结构和表面形貌的NαA沸石膜。

同时，添加适量的NαCl可以显著提高膜的渗透蒸发性能。

该研究为开发高效的海水淡化、废水处理等膜分离技术提供了理论和实验基础。

关键词：NαA沸石膜；制备；NαCl；渗透蒸发性能1. 引言沸石是一种具有特殊孔隙结构的天然或合成的矿物或材料，具有很强的分子筛和分离作用，被广泛应用于各种领域，如环保、化工、食品等[1]。

通过将沸石制备成膜状，可以进一步提高其分离性能和稳定性，具有广泛的应用前景。

但是，当前对于NαA沸石膜的制备方法和性能研究还不够深入，需要进一步探究其制备关键技术和应用潜力。

2. 实验设计2.1 实验材料NαA沸石粉末、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙烷、NαCl、无水醇、水等。

2.2 实验方法制备NαA沸石膜的基本步骤如下：首先将NαA沸石粉末与适量的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷溶于乙醇溶液中，随后加入适量的环氧丙烷作为交联剂，混合均匀后倒入有机玻璃模具中，在高温高压条件下合成成膜。

随后，用恒重天平对膜进行质量测试，用SEM测定膜的表面形貌和孔隙结构，用自制的实验装置测定膜的渗透蒸发性能。

3. 实验结果通过实验，成功制备了多种不同孔隙结构和表面形貌的NαA沸石膜，其中优化条件为：沸石/溶剂比为1:5，环氧丙烷用量为7 mL/g，反应温度为195°C，反应时间为6 h。

SEM结果表明，优化条件下合成的NαA沸石膜表面平整，均匀的多孔结构。

在添加适量的NαCl后，膜的渗透蒸发速率显著提高，最大值可达到128.6 g/m2·h，在不同浓度下具有一定的最优添加量。

4. 结论与展望通过改变制备条件，可以制备出具有不同孔隙结构和表面形貌的NαA沸石膜。

添加适量的NαCl可以显著提高膜的渗透蒸发性能。

人工快速渗滤系统填料总结与展望摘要：本文总结了CRI系统中各种填料，分析了其性质与用途。

针对目前国内CRI运行过程提出主要问题以及建议。

关键字：CRI填料Abstract: This article summarizes the CRI system in all kinds of packing, Analyses the properties and uses, In view of the present domestic CRI operation main questions and Suggestions.Key word: CRIPacking前言人工快渗系统（CRI）是建立在天然快渗系统（RI）之上，对其进行优化的新型水处理工艺。

CRI系统主要是采用了渗透较好的河沙、卵石取代传统的快渗的土层，加大了水力负荷。

目前为解决加大水力负荷后，较短的水力停留时间引起的出水水质不佳，必须优化填料为满足在较大的水力负荷下得到合符条件的出水水质。

目前，用于CRI的特殊填料有：陶粒、土壤、活性炭、沸石、火山岩、石灰石、每一种填料由于粒径不同导致处理污水效果也不同，有研究表明，负荷填料的效果更佳。

因此如何配制出高效率、低价格的填料成为各研究者讨论的热点。

填料的性质2.1 陶粒陶粒一种人造轻质粗集料，外壳表面粗糙而坚硬，内部多孔，一般由页岩、黏土岩等经粉碎、筛分、再高温下烧结而成。

常用于配制建筑混凝土或砂浆，目前也可以用于CRI作为特殊填料，因为陶粒不仅具有优异的性能,比表面积大,吸附悬浮能力强,密度低,孔隙率高;并且耐磨,耐冲刷,微孔多,截污能力强,化学性能稳定[1],很多实验得出，陶粒对COD的去除率可以达到70%以上，氨氮可以达到60%以上，TP和TN一般可以达到40%左右，且陶粒易得到、价格便宜，可以作为CRI的特殊填料。

2.2 土壤土壤是最常见的一种介质，其渗透性较好，可以用作CRI填料，但由于土壤容易流失，在用土壤作为填料时可能会导致整个CRI系统的崩溃，因此在CRI 系统中用土壤作为填料不常用，其中紫色土渗透系数较大，具有一定的水力负荷提升潜力，且该介质相对河沙粒径较大，同时由于土壤颗粒中存在较多的粘粒，避免了流失现象的发生，因此紫色土可以作为介质层[2]。

【第十届“挑战杯”辽宁省大学生课外学术科技创新竞赛】高效分离多孔陶瓷基负载型分子筛膜研究报告申报者：张振宇郭宗秋贾美龄丝光沸石分子筛膜研究报告张振宇郭宗秋贾美龄摘要：以硅溶胶和铝酸钠分别为硅源和铝源, 用水热合成法在多孔氧化铝陶瓷管载体上合成出丝光沸石膜. 用扫描电镜、X 射线衍射和核磁共振等手段对所制得的沸石膜进行了表征, 证明其交联良好、覆盖完全、附着强度高.并且研究了丝光沸石膜在醇/ 水混合体系中的分离性能，实验结果表明，丝光沸石膜能选择性地透过水, 其水/ 甲醇、水/乙醇、水/ 正丙醇以及水/ 异丙醇的分离系数最高可以分别达到2700( Xw= 50% K) , 3900 ( X w=50%) , 4100( Xw= 15%) 和4300( Xw= 50%) .关键词：丝光沸石膜, 水热合成, 分离一前言1.1必要性及意义目前在工业生产中会涉及到众多的分离操作，包括原料的提纯、气体净化、产品精炼、副产物的回收再生等，而这些分离步骤往往大量消耗又繁琐，而且要求最好是在与反应环境相近的条件下进行。

目前工业应用的分离技术大都不令人满意，通常是有待技术改革的主要目标。

陶瓷基复合膜在许多领域中具有显著的优势，给若干重大工程问题提供了有希望的技术路线。

任何化学化工和冶金反应过程总是包含原料的纯化和产品的提取、浓缩、净化以及废物的管理和循环应用等，这一切都要用到分离工艺，而且往往涉及高温和其他恶劣环境，而这些步骤总是耗用很大比例数的设备投资和高额操作费用。

采用陶瓷基复合膜分离过程在大大减少上述两个方面的资金消费上具有潜力和希望。

许多工业过程可以用陶瓷基复合膜来简化操作，减轻劳动强度，节约能源。

因而陶瓷基复合膜分离过程及其相应技术在化工、冶金、食品、医药、生物技术和环境治理等部门都得到了愈来愈广泛的应用。

因此，我们的研究研究内容是在具有广泛的实际应用价值的多孔陶瓷基体上制备一致取向的分子筛膜，然后将其制备成负载型分子筛膜，并且研究负载型分子筛膜中一些气体和醇水溶液的渗透和分离性能。

自动快速渗滤装置等作者：吴玉山等来源：《发明与创新(学生版)》2007年第03期自动快速渗滤装置吴玉山过滤是中学化学中的一项基本操作。

但现有装置(图1)既慢又不方便——慢得令人难受，而且操作者不能放手。

为克服其缺点，我发明了自动快速渗滤装置。

自动快速渗滤装置原理：根据负压原理，用两根长短不一的玻璃管，通过大气压自动调节漏斗中液面高低，同时解决必须由人工加注过滤物和担心液面超过滤纸边缘的问题；根据分散质直径不同的分散系(悬浊液或胶体)加以分离。

自动快速渗滤装置部件：铁架台(带1个铁夹或铁圈)、锥形瓶、双孔橡胶塞、单孔橡胶塞、玻璃管(2根)、漏斗、抽滤瓶、滤纸、半透膜、橡胶管、抽气机等。

自动快速渗滤装置安装：如图2所示。

自动快速渗滤装置操作：将待滤物装入锥形瓶中，用带双孔的橡胶塞塞紧，按图2安装，开启抽气机或拧开水龙头开始过滤。

自动快速渗滤装置优点：1．自动。

当漏斗中的液面低于长管下端管口时，待滤物从短管顺利流下；当漏斗中的液面升高封住长管下端口时，锥形瓶内的液体不往下流；但过滤仍在进行中，漏斗的液面继续下落，当落至长管下端口露出时，因大气压使锥形瓶中的液体再往下落，如此循环，直至全部滤完。

2．快速。

因下部抽气，形成负压，使过滤或渗析速率加快。

3．渗滤。

只需将滤纸换为半透膜，即可由过滤操作换成渗析操作。

自动快速渗滤装置应用：科学实验中的过滤和渗析；生产领域中的过滤和渗析；生活领域中的过滤和渗析；高科技中的过滤和渗析(如分离纳米材料)。

拆卸式简易书架张泓筠一、实际问题的提出：学生离家住校学习，书籍多时，希望有一个存放取用方便的小书架。

现有的书架一般为木结构固定式，搬迁携带不方便。

实际要求书架应具备这么一些实用特点：一般书架的实用性，能够容纳常规学习用书，特别是离家的中学和大学生所用，可拆卸，携带方便。

二、问题启发：家用拆卸式衣橱。

自行车侧部可折叠式篮子。

三、解决问题方向：将常规书架设计成可折装式。

四、设计图：1、2、3、4——支柱(带刻槽)；5、6、7、8、9、10——支柱间连接横档；11、12——塑料板或木板(长度根据使用方便设定)；13——固定拉杆或拉线(穿过支柱中的小孔)；塑料板与两端支架间连接为“刻槽—插槽”方式。