6.1. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir:
Qe và Rl được tính toán theo công thức:
,
Trong đó:
•Qe: Dung lượng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g)
•Ce: Nồng độ cận bằng của chất bị hấp phụ còn lại trong dung dịch (mg/l)
•Qmax: Dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)
•Co: Nồng độ chất hấp phụ ban đầu (mg/l)
•b: Hằng số năng lượng hấp phụ theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir (mg-1)
•V: Thể tích dung dịch metyl xanh trong mỗi thí nghiệm ( trong thí nghiệm này V= 0,05l)
•W: Khối lượng chất hấp phụ ( tương ứng với thể tích V= 0,05l), W= 0,5gam
6.2. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich:
Trong đó:
• Qe: Dung lượng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g)
• Ce: Nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ còn lại trong dung dịch (mg/l)
• Kf: Hằng số đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich có quan hệ đến dung lượng hấp
phụ
• n: Hằng số đẳng nhiệt Freundlich có quan hệ đến cường độ hấp phụ
Bảng 3.15: Số liệu xây dựng đường đẳng nhiệt
Co (mg/l) 100 200 300 400 500
Ce (mg/l) 16,7 40,6 94,2 168,8 286,5
Q (mg/g) 8,33 15,94 20,58 23,12 21,35
Từ kết quả tính toán ta xây dựng được đường đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich hình 3.17 và 3.18
Hình 3.12:Đường đẳng nhiệt Freundlichdạng tuyến tính
Khi xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ theo Langmuir và Freundlich ta thấy dạng
đẳng nhiệt Langmuir (R2= 0,989) phù hợp hơn so với đường đẳng nhiệt Freundlich
(R2=0,828). Từ đường đẳng nhiệt Langmuir ta xác định được dung lượng hấp phụ
cực đại của than hoạt tính với dung dịch metyl xanh là Qe max =22,68 (mg/g) và hằng số Langmuir b = 0,051.
Các thông số này sẽ được sử dụng để tiếp tục khảo sát quá trình động học hấp phụ, trong báo cáo này chúng tôi không đi sâu vào phần nghiên cứu động học, do vậy chúng tôi chỉ xác định các thông số ban đầu để làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI1. Kết luận 1. Kết luận
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu quá trình than hóa vỏ hạt điều thành than hoạt tính, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng thời gian, nhiệt độ tới khả năng thu hồi than và đánh giá độ xốp than sau nung. Hoạt hóa than bằng hơi nước thành than hoạt tính, đánh giá khả năng hấp phụ của than sau khi hoạt hóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.1. Quá trình than hóa và hoạt hóa1.1.1. Quá trình than hóa 1.1.1. Quá trình than hóa
Quá trình được thực hiện ở nhiệt độ tối ưu là 8500C, độ ẩm nguyên liệu là 21,54%. Hiệu suất thu than cao nhất là 26,54% và thấp nhất là 20,17%.Thời gian nung tối ưu là 120 phút, tốc độ gia nhiệt là 80C/phút.
1.1.2. Quá trình hoạt hóa
Quá trình hoạt hóa được thực hiện ở nhiệt độ từ 7500C. Tốc độ gia nhiệt là 150C/phút, tốc độ hơi nước là 15ml/phút. Than sau khi hoạt hóa có diện tích bề mặt là 143,114m2/g so với ban đầu là 3,412m2/g.
1.1.3. Khảo sát khả năng hấp phụ
Than hoạt tính điều chế được sử dụng để hấp phụ chất hữu cơ metyl xanh và metyl đỏ. Điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ:
• pH nằm trong khoảng từ 8-9 đối với metyl xanh và pH nằm trong khoảng 7-8
đồi với metyl đỏ.
• Thời gian hấp phụ đạt cân bằng là 60 phút với metyl xanh và 45 phút với
metyl đỏ
• Qua quá trình khảo sát khả năng hấp phụ của than hoạt tính chung tôi thấy
được than hoạt tính sản xuất từ vỏ hạt điều có khả năng hấp phụ tốt đối với các dung dịch hưu cơ metyl xanh và metyl đỏ so với các dung dịch kim loại nặng Fe và Ni.