TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

LOGO

KHOA DẦU KHÍ
BỘ MÔN LỌC HÓA DẦU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT ỨNG DỤNG CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ PHENOL TRONG NƯỚC

1


NỘI DUNG

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

TỔNG QUAN

THỰC NGHIỆM

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

KẾT LUẬN

2

LOGO




Cấu trúc tinh thể 2:1 của MMT

4


GIỚI THIỆU VỀ BENTONIT

LOGO

2. Tính chất

TRAO ĐỔI ION

TRƯƠNG NỞ

HẤP PHỤ

BENONIT

5


BENTONIT HỮU CƠ

LOGO

Bentonit hữu cơ là sản phẩm được tạo thành bởi sự thay thế cation vô cơ trong bentonit có thể trao đổi với cation hữu cơ của
nhiều dạng khác nhau. Cation hữu cơ sử dụng như các cation amoni hữu cơ (bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4, mạch vòng, nhánh…)


BENTONIT HỮU CƠ

Bentonit hữu
cơ

7

LOGO


Ô NHIỄM HỢP CHẤT PHENOL TRONG NƯỚC

LOGO

1. Nguồn gốc gây ô nhiễm phenol trong nước:



Chất thải từ các cơ sở sản xuất có sử dụng phenol như là nguyên liệu hay dung môi của quá trình sản xuất.



Phenol được sử dụng trong thành phần thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm mốc…



Các nhà máy sản xuất dược phẩm có các mặt hàng thuốc giảm đau aspirin, acid salicylic…trong nước thải vệ sinh thiết bị,
dụng cụ sẽ thải ra phenol.

9


Na2O

2,3

MgO

2,0

CaO

0,2

K2O

0,2

TiO2

0,3

LO

14,8

11


XỬ LÝ BENTONIT THÔ


citrat

200 ml Nước cất

32 g Bentonit sạch

Bentonit Na
20 g Na2S2O4

Khuấy để lắng, gạn bỏ nước trong

Sấy
Rửa bằng HCl 0,5 N

Rửa bằng nước cất
Rửa bằng NaCl 0,5 N

450 ml + 150 ml
CH3COONa 0.5N, H2O2

Dung dịch huyền phù

30%

13

Rửa bằng NaCl 0,5 N


ĐIỀU CHẾ BENTONIT HỮU CƠ


HÌNH ẢNH MẪU BENTONIT THU ĐƯỢC

a) Mẫu bentonit thô

b) Mẫu bentonit sạch

d) Mẫu bentonit - CTAB (DMF)

c) Mẫu bentonit Na

15

LOGO


QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ PHENOL TRONG NƯỚC BẰNG BENTONIT HỮU CƠ



Quy trình xử lý chung phenol trong nước thải bằng bentonit – CTAB (DMF)

Thời gian t

0,25 g Bentonit – CTAB (DMF)

thay đổi

Pha với C0 xác định
Khuấy 400

Đặc trưng nhiễu xạ tia X mẫu bentonit thô

Đặc trưng nhiễu xạ tia X mẫu bentonit Na

112,47

17


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Đặc trưng XRD mẫu bent - CTAB (DMF)

Đặc trưng XRD mẫu bent - CTAB (etanol)
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent-CTAB

1000

Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent CTAB thuy

1000

LOGO

900
900

800
800


d=4.049

200

d=4.269

d=4.496

300

d=19.099

400

400

d=4.234

500

d=3.329

Lin(Cps)

d=21.264

Lin (Cps)

600


00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 6.32 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 00-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 34.56 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91340 - b 4.91340 - c 5.40530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113.

40


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Đặc trưng hình thái học (SEM)
Ảnh SEM mẫu bentonit Na

Ảnh SEM mẫu bent - CTAB (DMF)

LOGO


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

LOGO

Đánh giá khả năng hấp phụ phenol trên mẫu bent – CTAB (DMF)
Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ:

5
pH

t (h)

msét (g)

Ce (mg/l)


3,16

9

6

0,25

29,6

2,16

11

6

0,25

31,8

1,28

4
3
qe (mg/g)
2

C0 = 35 mg/l


Đồ thị ảnh hưởng dung lượng hấp phụ theo pH
20

12


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ:

t (h)

msét (g)

pH

LOGO

5

Ce (mg/l)

qe (mg/g)

2

0,25

5

31,2


4,72

12

0,25

5

23,2

4,72

4.5

66 (h)

4
3.5
3
qe2.5
(mg/g)

2
1.5
1
0.5
0

0

Phương trình Langmuir mô tả bởi phương trình:

Để xác định các hằng số trong phương trình ta có thể viết pt này dưới dạng:

C
q

e

e

=

0

0

Q

Phương trình Freundlich mô tả bởi phương trình:

Phương trình trên được tuyến tính hóa bằng cách lấy logarit của hai vế phương trình:

Trong đó: qe, Q0 : dung lượng hấp phụ, dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)
C0, Ce : nồng độ phenol ban đầu, còn lại (mg/l)
b: hệ số pt Langmuir ( xác định từ thực nghiệm)
k, n: hằng số Freundlich
22

1+ bCe

Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ

C0 (mg/l)

Ce (mg/l)

qe (mg/g)

Ce/qe

Log Ce

Log qe

5

0,49

1,804

0,2716

-0,3098

0,2562

25

13,3


0,6776

60

46,1

5,56

8,291

1,6637

0,7451

100

84,6

6,16

13,734

1,9274

0,7895

23


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

0.1
0
-0.5
0
0.5
1

Ce (mg/l)

Log Ce

Mô hình hóa theo phương trình Langmuir và Feundlich

24

1.5

2

2.5


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

LOGO

Bảng các hệ số phương trình Langmuir và Freundlich

Các hệ số Freundlich


0,993