结晶与吸附技术分离有机化合物

　　结晶和吸附是典型的化工分离技术，在化工生产中应用十分广泛。《结晶与吸附技术分离有机化合物》结合我国草甘膦、双甘膦、莠去津和2-羧乙基苯基次膦酸钠的结晶分离工艺和结晶母液废水的特点，分别测定了它们在不同溶剂中的溶解度，并将其关联拟合计算固液平衡体系的其他热力学性质，为该类有机化合物的结晶过程设计及优化提供重要依据。针对该类有机化合物结晶母液废水的特点，制备了系列复合树脂用于有机化合物的分离；系统研究和分析了其结构和吸附性能，根据吸附实验数据计算得到吸附过程的热力学和动力学参数，并对其吸附机理进行了解释。

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目录
前言
第1章 结晶分离 1
1.1 结晶的原理 1
1.1.1 结晶 1
1.1.2 晶体几何学 1
1.1.3 晶体的成核 2
1.1.4 晶体的生长 3
1.1.5 结晶方法 4
1.1.6 影响结晶的因素 4
1.1.7 溶解度与介稳区 5
1.2 结晶过程的相平衡 7
1.2.1 固液相平衡热力学方程 7
1.2.2 活度系数法 9
1.2.3 经验模型法 13
1.2.4 状态方程法 16
1.2.5 基团贡献法 16
1.3 固液相平衡的研究方法 19
1.3.1 平衡法 19
1.3.2 动态法 19
1.3.3 量热法 20
第2章 草甘膦结晶热力学 21
2.1 草甘膦的性质和生产工艺 21
2.1.1 草甘膦性质 21
2.1.2 草甘膦生产工艺 21
2.2 草甘膦的重结晶及结构表征 23
2.3 草甘膦熔点的估算 26
2.4 草甘膦的溶解度结果与讨论 27
2.4.1 草甘膦溶解度的测定 27
2.4.2 草甘膦在纯溶剂中的溶解度 29
2.4.3 不同热力学模型参数计算 33
2.4.4 草甘膦在氯化钠水溶液中的溶解度 39
2.4.5 草甘膦在醇+水混合溶剂中的活度系数 43
2.4.6 草甘膦的溶解热和溶解熵 48
2.4.7 含磷基团的溶解度参数贡献值 49
第3章 双甘膦结晶热力学 51
3.1 双甘膦的性质和合成工艺 51
3.1.1 双甘膦性质 51
3.1.2 双甘膦合成工艺 51
3.2 双甘膦的重结晶及结构表征 52
3.3 双甘膦的溶解度分析 54
3.4 不同热力学模型参数计算 57
第4章 2-羧乙基苯基次膦酸钠合成与结晶热力学 63
4.1 制备2-羧乙基苯基次膦酸钠的意义及性质、用途 63
4.1.1 制备2-羧乙基苯基次膦酸钠的意义 63
4.1.2 2-羧乙基苯基次膦酸钠性质、用途 63
4.2 2-羧乙基苯基次膦酸电离常数测定 64
4.2.1 理论基础 65
4.2.2 2-羧乙基苯基次膦酸电位滴定曲线 68
4.2.3 2-羧乙基苯基次膦酸溶液中各存在形式的分布 68
4.3 2-羧乙基苯基次膦酸一钠合成及表征 69
4.3.1 2-羧乙基苯基次膦酸一钠合成 69
4.3.2 元素分析 70
4.3.3 红外光谱 70
4.3.4 核磁共振谱 70
4.3.5 扫描电子显微镜 72
4.3.6 X射线衍射 72
4.3.7 热分析 73
4.4 2-羧乙基苯基次膦酸二钠合成及表征 74
4.4.1 2-羧乙基苯基次膦酸二钠合成 74
4.4.2 元素分析 75
4.4.3 红外光谱 75
4.4.4 核磁共振谱 75
4.4.5 扫描电子显微镜 76
4.4.6 X射线衍射 77
4.4.7 热分析 78
4.5 2-羧乙基苯基次膦酸钠结晶热力学研究 79
4.5.1 HPPS在选定纯溶剂中的溶解度及活度系数 79
4.5.2 HPPS在乙醇+水混合溶剂中的溶解度 82
4.5.3 SHPPS在选定纯溶剂中的溶解度 85
4.5.4 不同热力学模型参数计算 87
4.5.5 HPPS的介稳区 95
4.5.6 溶解热和溶解熵的计算 96
4.6 HPPS的结晶动力学研究 97
4.6.1 初始浓度的影响 98
4.6.2 晶种的影响 99
4.6.3 结晶温度的影响 101
4.6.4 搅拌强度的影响 103
4.6.5 最佳操作条件表 104
第5章 莠去津结晶热力学 106
5.1 莠去津的性质和合成工艺 106
5.1.1 莠去津性质 106
5.1.2 莠去津合成工艺 106
5.2 莠去津的DSC和TG分析 107
5.3 莠去津的溶解度结果与讨论 109
5.3.1 莠去津在不同有机溶剂中的溶解度 109
5.3.2 莠去津在有机溶剂中的热力学模型参数 111
5.3.3 莠去津的溶解热和溶解熵 115
5.3.4 莠去津在混合溶剂中的溶解度 116
5.3.5 莠去津在混合溶剂中的热力学模型参数 118
5.3.6 莠去津在氯化钠水溶液中的溶解度 119
5.3.7 莠去津在氯化钠水溶液中的热力学模型参数 121
第6章 吸附分离 124
6.1 吸附理论 124
6.1.1 吸附 124
6.1.2 吸附等温线 126
6.1.3 吸附热力学 127
6.1.4 吸附动力学 128
6.1.5 动态吸附及穿透曲线 130
6.2 吸附分离材料的分类 132
6.3 吸附分离的应用 134
第7章 复合树脂的制备及分析表征 135
7.1 复合树脂制备 135
7.1.1 树脂的预处理 135
7.1.2 复合树脂的制备 135
7.1.3 复合树脂中铁含量的测定及稳定性实验 136
7.2 D301Fe复合树脂的表征 136
7.2.1 扫描电子显微镜 136
7.2.2 红外光谱 138
7.2.3 X射线衍射 138
7.2.4 比表面积和孔径 139
7.2.5 铁含量 139
7.2.6 稳定性 141
7.3 D301Al复合树脂的表征 141
7.3.1 扫描电子显微镜 141
7.3.2 红外光谱 142
7.3.3 X射线衍射 142
7.3.4 比表面积和孔径 143
7.4 D301FeAl复合树脂的表征 143
7.4.1 扫描电子显微镜 143
7.4.2 红外光谱 144
7.4.3 X射线衍射 145
7.4.4 X射线光电子能谱 146
7.5 D301FeCu复合树脂的表征 147
7.5.1 扫描电子显微镜 147
7.5.2 红外光谱 148
7.5.3 X射线衍射 149
7.5.4 X射线光电子能谱 149
第8章 复合树脂对草甘膦的吸附分离性能 151
8.1 草甘膦废水处理技术 151
8.1.1 沉淀法 151
8.1.2 氧化法 151
8.1.3 膜分离 152
8.1.4 微波辅助萃取法 153
8.1.5 生化法 153
8.1.6 吸附法 154
8.2 D301Fe的吸附性能 155
8.2.1 吸附剂用量的影响 155
8.2.2 pH的影响 155
8.2.3 初始浓度和温度的影响 156
8.2.4 吸附等温线 157
8.2.5 热力学分析 158
8.2.6 动力学分析 159
8.2.7 床层高度对穿透曲线的影响 161
8.2.8 流速对穿透曲线的影响 164
8.2.9 复合树脂对草甘膦吸附–解吸机理 166
8.3 D301FeAl的吸附性能 166
8.3.1 复合树脂制备条件的分析 166
8.3.2 动力学分析 167
8.3.3 表观活化能计算与分析 169
8.3.4 吸附等温线 170
8.3.5 热力学分析 173
8.3.6 pH的影响 174
8.3.7 共存离子的影响 174
8.4 D301FeCu的吸附性能 175
8.4.1 pH的影响 175
8.4.2 吸附等温线 176
8.4.3 动力学分析 177
8.4.4 盐含量的影响 179
8.4.5 腐殖酸和富里酸的影响 180
8.4.6 树脂循环 181
第9章 复合树脂对双甘膦的吸附分离性能 182
9.1 双甘膦废水处理技术 182
9.1.1 膜分离法 182
9.1.2 微电解法 182
9.1.3 催化氧化法 183
9.1.4 结晶法 183
9.1.5 吸附法 183
9.1.6 化学法 184
9.1.7 综合处理法 184
9.2 D301、D301Fe和D301Al对双甘膦的吸附性能 184
9.2.1 树脂用量的影响 184
9.2.2 吸附热力学分析 185
9.2.3 动力学分析 189
9.2.4 pH的影响 193
第10章 复合树脂对莠去津的吸附分离性能 195
10.1 莠去津废水处理技术 195
10.1.1 芬顿氧化法 195
10.1.2 过硫酸氧化法 195
10.1.3 臭氧氧化法 196
10.1.4 光催化氧化法 196
10.1.5 吸附法 197
10.1.6 过滤法 198
10.1.7 电离辐射法 198
10.1.8 等离子体氧化法 199
10.1.9 生物法 199
10.2 D301Fe和D301Al对莠去津的吸附性能 199
10.2.1 吸附剂用量的影响 199
10.2.2 莠去津浓度的影响 200
10.2.3 pH的影响 201
10.2.4 吸附热力学分析 201
10.2.5 动力学分析 204
10.2.6 氯化钠的影响 206
10.2.7 吸附–解吸 207
参考文献 209