特种树脂吸附（共7篇）
特种树脂吸附 篇1
0引言
目前水体中深度除砷氟的方法有化学沉淀法、化学絮凝法、膜分离法、电解法、吸附法等[1,2,3,4,5],这些方法各有其不足,如化学法是这些多方法中比较成熟而且也应用较多的处理工艺,但该方法的去除效率有限,并且必须投加药剂,致使有大量废渣产生,也造成了二次污染;电解法和膜法也是一种较成熟的处理技术,但是该技术存在成本较高的缺点。相比于现行的其它方法而言,吸附法操作简便、处理成本较低,对废水的类型适用范围广,吸附剂来源广泛,从而得到了广泛应用。[6]某矿山企业外排选矿生产废水中砷含量为0.08~0.30mg/L、氟含量2~5mg/L,因当地环保部门要求其外排废水满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水体水质标准要求(As<50ug/L,F-<1.0mg/L),故需对该企业生产废水中的砷、氟进行深度处理。本研究考察了一种复合配载Al和Fe的特种吸附树脂对该矿山废水中砷、氟的深度去除效果。
1实验研究
1.1实验装置与方法
实验工艺流程见图1。
生产废水经澄清去除大部分悬浮物后,加入盐酸调整p H到适当的反应条件,进入树脂吸附装置吸附去除氟和砷。吸附采用单柱吸附(一吸一脱连续运行),吸附流量为15BV/h。吸附结束后采用氢氧化钠进行脱附再生。
1.2实验结果与讨论
本试验主要考察p H对吸附效果的影响,以及不同p H下特种树脂对砷氟的吸附容量的变化;另外,对树脂的再生性能也进行了考察。
1.2.1 p H对吸附效果的影响
实验采用5m L树脂,在流速为15BV/h(BV即床体积,也即树脂的体积)的条件下进行了p H为3.55、4.11、5.50的柱吸附实验。初始F浓度为2.95mg/L,砷为0.788mg/L。
p H为3.55的吸附试验结果见图2。
由图2可知,在p H=3.55条件下,氟在经过了1800BV后才接近排放上限,而砷的出水也只在20ug/L左右,吸附效果很好。
p H=4.41的吸附试验结果见图3。
由图3可知,在p H=4.41条件下,200BV时氟的出水浓度已超标,As在400BV时仍远低于排放标准。
p H=5.5的吸附试验结果见图4。
由图4知,在p H=5.5条件下,150BV时氟的出水浓度超标;而As的吸附效果仍然很好,不受影响。
由以上实验结果可知,该吸附树脂除氟受p H的影响比较明显,随着p H的升高,对F吸附能力下降显著,在p H从3.55上升至4.41时,其吸附床体积从1800BV下降至200BV;而砷的吸附效果在p H3.5~5.5的区间内都很好,无明显变化。
1.2.2静态吸附量试验
在静态条件下,本实验测试了不同p H条件下同时吸附氟和砷的吸附量,试验结果见图5。
图5中QF为1g树脂对氟的吸附量,QAs为1g树脂对砷的吸附量。由图可知,树脂对氟的吸附容量随p H的增加呈明显的下降趋势,p H=3.5时,对氟的吸附量为16.5mg/g树脂;p H=5.5左右时,对氟的吸附量约为6.0mg/g树脂;而对砷的吸附量最少在11.0mg/g树脂左右(p H接近6.0时),其它p H条件下都在16到20mg/g树脂之间。
1.2.3吸附树脂再生重复试验
为考察树脂再生性能和吸附的稳定性,树脂用稀Na OH液再生后,继续进行下一循环吸附试验(以氟的出水浓度为考察指标)。实验还对普通树脂和特种树脂(改性树脂)对F的吸附性能进行了对比,重复吸附试验结果见图6。
由图6,可知经过5个循环批次的处理,特种树脂的吸附性能很稳定,基本不受影响,说明特种树脂具有很好除氟的稳定性,也说明了树脂能多次重复利用。而作为对比的普通树脂在20BV的时候出水氟就已超标,效果远低于经过改性的特种树脂。
2结论
(1)特种树脂对砷的去除效果很好,在1800BV时出水中的砷浓度仍远低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水体水质限值;而且吸附除砷的效果受原水p H的影响很小。(2)特种树脂对氟也能进行有效去除,在原水p H等于3.55时,在1800BV时出水中的氟浓度仍能达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水体水质标准。特种树脂对氟的去除受原水的p H影响很大,随着p H上升,其处理效果迅速下降,最佳处理p H值为3.5。(3)在p H=5.5左右时,树脂对氟的吸附量约为6.0mg/g树脂,而对砷的吸附量最少在11.0mg/g树脂左右(p H接近6.0时),其它p H条件下都在16到20mg/g树脂之间。(4)重复性试验表明说明特种树脂具有很好除氟的稳定性,说明该树脂能多次重复利用。
摘要：为解决企业外排生产废水砷氟超标问题,采用特种树脂吸附技术对某矿山企业外排的含砷氟废水进行深度处理,主要考察进水pH对吸附效果和吸附容量的影响,以及该树脂的再生性和稳定性。实验得到最佳工艺条件为进水pH3.5左右,在过流床体积为1800BV时,处理出水中的砷、氟仍能稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水体水质标准要求。
关键词：特种树脂吸附,砷氟废水,深度处理
参考文献
[1]崔自敏.铁铝复合吸附剂共除地下水中砷和氟的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2011.
[2]雷绍民,郭振华.氟污染的危害及含氟废水处理技术研究进展[J].金属矿山,2012(4):152-159.
[3]杨洁,顾海红,赵浩,等.含砷废水处理技术研究进展[J].工业水处理,2003,236:14-18.
[4]张伟.含砷废水处理新进展[J].环境科学导刊,2012,31(1):45-48.
[5]庄明龙,柴立元,闵小波,等.含砷废水处理研究进展[J].工业水处理,2004,24(7):13-17.
[6]李德贵,王贤婷.硫酸铝改性活性氧化铝的除氟性能试验研究[J].材料研究与应用,2015,9(1):32-35.
特种树脂吸附 篇2
盐酸克伦特罗是一种用于治疗支气管哮喘、喘息性支气管炎和由于过敏症、感染和运动造成的支气管痉挛的药物,在畜牧养殖中能够对动物体内的营养物质起重新分配作用,可促进动物生长,提高瘦肉率、降低脂肪沉积、降低饲料报酬等,是获得瘦肉的理想方法[1]。但盐酸克伦特罗对热稳定,使用后会在动物组织体内形成累积性残留,特别在内脏中会有高浓度的残留,对人与动物的肝、肾及神经系统有一定的毒副作用[2]。我国农业部已禁止将盐酸克伦特罗作为饲料添加剂使用。因此,建立简便、可靠的盐酸克伦特罗测定方法,对于保障食品安全具有重要意义。
盐酸克伦特罗的测定一般包括分离和检测两个方面,其中又以分离为最重要步骤。有关文献资料主要研究了盐酸克伦特罗检测方法的改进,而较少涉及到其分离方法[3,4]。文章以大孔吸附树脂为吸附剂,采用固相萃取方法吸附分离盐酸克伦特罗。与实验室常用的以活性炭、C18等为吸附剂的萃取小柱相比,文章采用可重复使用的固相萃取大柱,具有操作费用较低,操作简单等特点,适合实验室使用。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
TU-1901双光束紫外分光光度计,北京普析通用仪器有限公司;pHS-3 C酸度计,上海雷磁仪器厂;固相萃取大柱,Φ12×150;盐酸克伦特罗,广州侨光制药厂;无水乙醇,分析纯,广州化学试剂厂;Amberlite XAD-2大孔吸附树脂,Sigma-Aldrich Co.。
1.2 实验方法
准确称取5 g Amberlite XAD-2大孔吸附树脂,用无水乙醇浸泡12 h后装柱,用50 mL蒸馏水洗涤柱体。将2 mL的100 μg/mL盐酸克伦特罗溶液样品加入分离柱中,用25 mL蒸馏水洗涤柱体,再用25 mL洗脱剂洗涤柱体,洗脱速率为1 mL/min。收集洗脱液并定容至25 mL比色管中,以蒸馏水为参比,在波长242 nm处测定样品的吸光度,计算回收率。
2 结果与讨论
2.1 盐酸克伦特罗的测定
盐酸克伦特罗的紫外吸收谱图如图1所示。根据图1可以发现,在扫描波长范围内,盐酸克伦特罗存在两个吸收峰,分别为242 nm和294 nm。由于242 nm处的吸收强度明显高于294 nm处的吸收强度,选择242 nm为测定波长。盐酸克伦特罗在242 nm的工作曲线如图2所示,拟合方程为Y=0.00607+0.03348 X,相关系数R=0.99939,表明该波长下盐酸克伦特罗的吸光度与浓度之间存在良好的线性关系。
2.2 洗脱剂的选择
洗脱剂的洗脱作用实质上是流动相分子与被分离物质分子竞争占据大孔树脂表面活性吸附中心的过程,强极性分子占据吸附中心的能力强,因而具有较强的洗脱能力。以水为洗涤剂,分别采用不同的洗脱剂,发现不同浓度的甲醇为洗脱剂时的回收率均超过100 %,表明有影响盐酸克伦特罗浓度测定的杂质同时被洗脱,而乙酸、乙酸乙酯以及乙酸乙酯及正己烷的混合物为洗脱剂时的回收率过低,最高仅能达到72.3 %,但无水乙醇为洗脱剂时的回收率最高可达到76.98,因此,选择无水乙醇为洗脱剂。不同洗脱剂对盐酸克伦特罗回收率的影响如表1所示。
2.3 样品pH值的影响
分别采用0.1 mol/L的盐酸以及10 wt?%的NaOH溶液调节待测样品的pH值,计算待测样品的回收率,结果如图3所示。
由图3可知,碱性样品的回收率较高,酸性样品较低。将待测样品的pH值调节至碱性可以有效提高其回收率。
2.4 洗脱剂体积的影响
按照实验方法分别加入不同体积的无水乙醇进行洗脱,回收率如图4所示。
一般说来,洗脱剂用量越大,盐酸克伦特罗的回收率越高,但成本也相应增大。由图4可知,无水乙醇用量达到20 mL之后,随洗脱剂用量增大,盐酸克伦特罗的回收率并没有明显提高,因而在实际操作中可选择20 mL作为洗脱剂的用量。
2.5 洗脱剂流速的影响
洗脱剂流对盐酸克伦特罗回收率的影响如图5所示。
由图5可知,最佳洗脱剂流速为1 mL/min。洗脱剂流速过快将导致盐酸克伦特罗的回收率降低,其原因在于洗脱剂没有足够的时间在吸附剂的吸附活性中心上与盐酸克伦特罗分子展开竞争吸附,产生“短路”现象。
2.6 最大饱和吸附量
更改盐酸克伦克罗的进样量,测定大孔吸附树脂的最大饱和吸附量,结果如图6所示。
由图6可知,Amberlite XAD-2大孔吸附树脂对盐酸克伦特罗的最大饱和吸附量约为319 μg/g。
2.7 重现性及误差分析
按照本文实验方法,根据上述所得最佳条件平行测定3次,计算回收率及标准偏差,并比较重现性,结果如表2所示。
根据表2可以发现:采用Amberlite XAD-2大孔吸附树脂对盐酸克伦特罗进行固相萃取分离,重现性好,回收率较高,适于作为高效液相色谱法测定盐酸克伦特罗的前处理方法。
3 结 论
采用Amberlite XAD-2大孔吸附树脂对盐酸克伦特罗进行固相萃取分离,最大饱和吸附量可达319 ug/g。以水为洗涤剂,无水乙醇为洗脱剂,洗脱剂流速为1 mL/min,样品pH值为10.8,回收率最高可达76.98 %。具有较好的重现性,适于作为高效液相色谱法测定盐酸克伦特罗的前处理方法。
摘要：采用大孔吸附树脂分离盐酸克伦特罗,对吸附分离条件进行了研究。结果表明,采用大孔吸附树脂作吸附剂对盐酸克伦特罗进行固相萃取,再用无水乙醇洗脱,可有效分离盐酸克伦特罗。洗脱流速为1mL/min,平均回收率可达76.07%,最大柱容量为319μg/g。
关键词：盐酸克伦特罗,固相萃取,大孔吸附树脂
参考文献
[1]魏德成,郭俊峰,杨翼洲.供港活猪“瘦肉精”残留检测方法及其重要意义[J].河南畜牧兽医,2000,21(2):35-36.
[2]卢业玉,尚红霞,余倩,等.饲料中克伦特罗和沙丁胺醇分离方法的研究[J].离子交换与吸附,2003,19(4):331-336.
[3]戴华,袁智能,黄志强,陈新焕.饲料中盐酸克伦特罗、沙丁胺醇高效液相色谱测定[J].分析测试学报,2003,22(3):57-59.
特种树脂吸附 篇3
关键词：槐耳,多糖,大孔吸附树脂
槐耳是我国民间重要药用真菌, 其学名为trarnetes robiniphila murr.中药名为槐栓菌, 它仅生长于老龄中国槐树干上。味苦辛无毒, 能“治风”、“破血”、“益力”。在其产地民间多用以治疗癌症和炎症[1]。槐耳含有多种药效成分, 药理研究表明多糖是其主要活性成分[2], 槐耳多糖不仅能抑制肿瘤细胞生长, 诱导肿瘤细胞凋亡, 还能增强机体免疫力, 是一种较理想的免疫增强剂。它对巨噬细胞有非常显著的促进作用, 还能增强溶酶体活性, 提高体液免疫及细胞免疫, 同时, 能激活淋巴单核细胞的细胞毒活性的产生, 增强干扰素、白介素及其它的活性淋巴细胞之间的协同作用, 达到联合增效的目的[3]。
传统水提法得到的提取液中多糖含量较低, 不能很好的发挥多糖的药用价值。大孔吸附树脂具有吸附性强, 解吸附容易, 机械强度好, 可反复使用和流体阻力小等优点。近年来大孔吸附树脂在天然药物化学成份的提取、分离纯化、制剂工艺改革、制剂质量分析等方面有了较广泛的应用研究。本实验在以前研究的基础上采用DM301大孔吸附树脂研究槐耳多糖动态吸附性能, 对影响树脂吸附的一系列工艺参数进行了优化研究。
1仪器与试药
紫外可见分光光度计;旋转蒸发仪;槐耳 (购于毫州药材市场) ;95%乙醇、葡萄糖、浓硫酸、氯仿、正丁醇、苯酚、无水乙醇等均为分析纯。DM301大孔吸附树脂;PHS-4CT型精密酸度计等。
2方法与结果
2.1多糖含量的检测:以葡萄糖为标准品, 采用硫酸—苯酚法[4]。
2.2标准曲线绘制:量取配置好的葡萄糖标准溶液0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5ml分别置于50m L容量瓶中定容, 吸取上述供试液1.0ml于试管中, 分别加入5%苯酚溶液0.6ml, 摇匀, 然后加浓硫酸3.0ml, 充分摇匀, 置60℃水浴中20分钟, 在490nm波长处测其吸光度, 绘制吸光度—浓度标准曲线, 得回归方程A=0.0098C-0.0234, r=0.9999。其中A为吸光度, C为葡萄糖浓度 (ug/m L) 。
2.3除蛋白质:采用Sevag法 (氯仿:正丁醇=4:1) , 加入多糖溶液中反复震荡多次, 静置除去蛋白质沉淀。
2.4萃取方法:称取一定量除脂后的槐耳粉, 加入试验规定用量的水, 静置24h以充分润湿物料, 放入超声波清洗器的浴槽中, 室温下进行超声波辅助萃取, 直至时间达到实验规定值, 固液分离, 收集萃取液。按同样条件重复萃取1次。合并萃取液, 用旋转蒸发仪真空浓缩到原体积的1/5左右, 除去蛋白质, 配成不同浓度的多糖液待用。
2.5正交试验。为了进一步优化吸附条件, 根据单因素实验结果选取了4个因素:上柱液浓度 (A) 、上柱液温度 (B) 、上柱液PH值 (C) 、上柱液流速 (D) , 采用L9 (34) 正交表进行了正交试验。
由结果可知, 在所选取的条件中, 多糖吸附量的影响因素的主次分别为C>D>A>B, 上柱液PH值对吸附量影响最为明显, 其次为上柱液流速、上柱液浓度和上柱液温度。最佳工艺条件为C2D1A1B3即上柱液浓度为0.5mg/ml, 上柱液温度40℃, 上柱液PH值5.0, 上柱液流速1BV/h。
以正交实验得到的最佳条件进行三次吸附试验, 结果多糖的吸附量分别为:11.5mg/g, 10.5mg/g, 10.8mg/g, 平均为10.9 mg/g。结果表明正交实验得到的最佳提取条件具有很好的重现性。 (表1, 表2)
3结论
通过正交试验得到了树脂吸附多糖的最佳工艺条件, 即:在上柱液浓度为0.5mg/ml, 上柱液温度40℃, 上柱液PH值5.0, 上柱液流速1BV/h的条件下进行吸附, 多糖的吸附量提高到10.9 mg/g, 大大提高了树脂的处理量, 利于后续纯化工作。
参考文献
[1]李立新, 叶胜龙, 王艳红等.槐耳浸膏的实验研究及临床应用进展[J].中国肿瘤, 2007, 16 (2) :110.
[2]郭跃伟, 陈玉俊, 周学敏等.槐耳菌丝体多糖的分离和分析[J].中国生化药物杂志, 1993, 1:56.
[3]李思维, 邹立勇, 尹宜发.槐耳颗粒在肿瘤临床中的应用[J].中国肿瘤, 2005, 14 (10) :698.
特种树脂吸附 篇4
根据金月庆等[3]的研究,AB-8型大孔树脂对茶皂素有较好的吸附作用,赵晓东等[4]发现,酸性条件下大孔吸附柱对茶皂素有更好的吸附性。本实验通过正交实验,找到了酸性条件下AB-8型树脂的吸附和解析条件,为下一步工艺优化提供了有益的参数。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
HCl、97%乙醇(化学纯);AB-8型大孔干树脂;安捷仑液相色谱仪;真空干燥箱、离心机、恒温水浴锅、旋转蒸发仪。
1.2 实验内容
1.2.1 吸附实验
(1)实验设计
称取AB-8型大孔干树脂5 g,经预处理后加入50 mL具塞锥形瓶中。向锥形瓶中加入一定量的不同浓度和pH值的粗茶皂素原液,室温静置一段时间,取上层清液,测定其中茶皂素的吸附率[4,5]。
(2)原液配制:
用70%茶皂素粗提品粉末(实验室自制)分别称取10 g、20 g、30 g、40 g加入1000 mL不同pH值的HCl溶液中溶解,制成浓度分别为10 mg/mL、20 mg/mL、30 mg/mL、40 mg/mL的粗茶皂素溶液。
实验采用正交试验法设计,对主要影响因素因素A(吸附时间)、因素B(茶皂素浓度)、因素C(固液比)、因素D(溶液pH值)考察其对指标(茶皂素吸附率)的影响,水平因素如表1。
1.2.2 解吸实验
分别称取5 g已吸附茶皂素的树脂装在40 mm×600 mm 的根层析柱中,静置100 min后每柱加入500 mL去离子水洗脱,再加入0.1% NaOH 溶液,待流出液变清时,用水洗至中性,取出后放入50 mL具塞锥形瓶中。用97%乙醇浸泡洗脱,测定茶皂素解析率。
分别改变洗脱液体积、洗脱液温度、洗脱时间,考察各因素对洗脱率的影响。
2 实验结果
本试验意考察影响因素因素A(吸附时间)、因素B(茶皂素浓度)、因素C(固液比)、因素D(溶液pH值)考察其对指标(茶皂素吸附率)的影响,故选用正交表L16(45),如表2。
(1)从正交实验的极差R看出,各因素对指标的影响大小为:B>D>A>C。因素B和因素D的影响最大,因素A的影响比较小,因素C的影响基本可以忽略。
(2)最佳工艺条件为A2B3C4D1。
(3)按最佳工艺AB-8树脂吸附率可达93%。
2.2 静态解吸实验
2.2.1 洗脱液温度的影响
称取5份已洗涤的吸附茶皂素的树脂各5 g浸泡于500 mL 97%乙醇中,分别在0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃下洗脱,测其洗脱率,研究脱附温度对脱附效果的影响,结果如图1。
随着脱附温度的升高,洗脱率也逐渐升高,说明脱附茶皂素的过程是吸热过程,温度升高有利于脱附。当温度高于40 ℃ 时,洗脱率提升不大。考虑试验条件和能耗方面因素,脱附温度可选取40～50 ℃。
2.2.2 洗脱液体积的影响
分别按洗脱液与上样液比为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1 等不同体积的洗脱液在45 ℃洗脱,测其洗脱率,研究洗脱液体积对脱附效果的影响,结果如图2。
从图2可以看出,体积比在1～4之间时,茶皂素的洗脱率提升较快;4以后洗脱率的增幅明显降低。在确定洗脱液的量时,一般说来洗脱剂的量越大越好,但量过大时,不仅造成效率不高,而且会引起成本将大幅增加。因此可选择洗脱液与上样液体积比为4:1。
2.2.3 洗脱时间的影响
按4:1体积比加入97%乙醇,在45 ℃下分别洗脱 40 min、80 min、120 min、160 min、200 min,研究洗脱时间对洗脱效果的影响,结果如图3。
由图3可以看出,洗脱率随着洗脱时间的增加而升高,当洗脱时间达到120 min时,洗脱率的提高已经很小。从节约生产成本和生产周期的角度来考虑,可选择120 min作为洗脱时间。
3 结 论
茶皂素分离的静态解吸实验的最佳实验条件为脱附温度可选取40～50 ℃,洗脱液与上样液体积比为4:1,洗脱时间为120 min。本实验结果的得到为下一步改进实验提供了相应的数据。
摘要：初步摸索了AB-8型大孔吸附树脂在酸性条件及相关因素的影响下对茶皂素的吸附效果,实验表明最佳工艺条件为:吸附时间100 min,茶皂素浓度30 mg/mL,固液比1∶6,溶液pH值为4。同时获得了97%乙醇为溶剂的解析条件及相关因素的影响,最佳实验条件为脱附温度可选取40～50℃,洗脱液与上样液体积比为4∶1,洗脱时间为120 min。
关键词：茶皂素,乙醇提取,正交实验
参考文献
[1]汪多仁.茶皂素的应用开发[J].北京日化,2002,67(2):15-19.
[2]赵世明.茶皂素的化学结构与药理活性研究[J].国外医药,1998,13(1):3-6.
[3]金月庆.大孔树脂纯化茶皂素的研究[J].粮食与食品工业,2008(2):27-30.
[4]赵晓东.一种纯化茶皂素的方法[J].西南石油学院学报,2001,23(03):61-63.
[5]秦榕年.茶皂素生产过程中原料茶籽饼和产品茶皂素的皂素含量测定[J].日用化学工业,1994(2):54-55.
特种树脂吸附 篇5
1.1 试验材料
本研究使用并比较了三种型号的大孔吸附树脂的处理效果, 分别为1#, 2#, 3#。处理液为盐酸林可霉素酸水。
1.2 试验方法
本研究首先使用将林可霉素酸水调pH为10.5的上柱液, 生物效价约40 (m十亿) , 检测上述三种大孔吸附树脂的处理效果。然后根据上柱液pH、洗水量对处理效果的影响进行了研究。其中, 上柱液生物效价浓度为20000～40000 U/ml, 上柱液流速250～300 ml/h;洗水流速:300～350 ml/h;解析流速300～350 ml/h。
2 实验结果
2.1 大孔吸附树脂的选择
大孔吸附树脂的适应性选择, 应注重于吸附力强同时易解析的特点。分别取750 ml 1#, 2#, 3#三种不同型号大孔吸附树脂, 上柱液浓度生物效价约40 (m十亿) 。在床体积 (BV) 800 ml时, 重点考察不同型号树脂在同样技术参数下, 纯化B组分效果。实验证明:pH为10.5时使用3#处理得到的成品收率、含量及B组分残留量都优于1#和2#。见表1:
2.2 上柱液pH值[2,3]对纯化效果的影响
大孔吸附树脂吸附林可霉素时与上柱液的pH值有着紧密关联, 随着上柱液pH值碱性增强, 树脂吸附力增加的同时, 林可B洗水难度变大, 为了找到吸附pH与B组分关系, 因此实验重点研究了不同pH值上柱液、洗水与甲醇解析后经正丁醇共沸结晶成品B组分情况, 实验结果见表2。
2.3 洗水量对处理效果的影响
实验重点研究了分别用1500、2000、2500、3000、3500 ml水进行洗涤, 甲醇解析后经正丁醇共沸结晶成品B组分情况, 在床体积 (BV) 800 ml时实验结果见表3。
3 讨论
本研究表明大孔吸附树脂3#纯化效果好于1#, 2#。研究结果还表明pH对大孔吸附树脂的处理效果有显著影响, 其中pH为10.5时处理效果最好, 洗水量对大孔吸附树脂的处理效果也有显著影响, 其中3000 ml时处理效果最好。这可能是由于吸附, 解析与纯化间矛盾达到相对的平衡, 取得了较好的结果。目前在工业化生产低B组分林可霉素中, 本研究对于大孔吸附树脂在制药工业过程中杂质的去除具有一定的借鉴意义, 对实际生产和纯化工艺具有指导作用。
摘要：目的 本工艺利用大孔吸附树脂对林可霉素与林可霉素B组分选择的不同从而达到分离纯化。方法 应用大孔吸附树脂经吸附、洗水、解析、浓缩与结晶[1], 能有效降低林可霉素中杂质B组分。结果 在林可霉素B组分含量小于7%时, 可纯化至林可霉素B组分≤1.0%;当林可霉素B组分含量在10%以上时, 可纯化至林可霉素B组分至1.5%～2.0%。结论 本研究针对天方药业盐酸林可霉素工段中林可盐酸盐产生的酸水, 利用大孔吸附树脂吸附、洗水与解析降低林可霉素中的杂质B组分, 可将B组分降低至1.0%以下。
关键词：大孔吸附树脂,林可霉素,纯化
参考文献
[1]芦红代, 超大网吸附树脂在林可霉素提取中的应用, 医药工程设计杂质, 2002, 23 (4) :24-25.
[2]赵凤生, 孙俊, 树脂吸附法提取林可霉素, 离子交换与吸附, 1992, 8 (3) :252-257.
树脂吸附法处理对氨基苯酚废水 篇6
本工作采用自制的NDA-99特种复合功能树脂处理PAP生产废水,考察了各种因素对吸附和脱附效果的影响。
1 实验部分
1.1 废水水质
废水为江苏某农药公司PAP生产过程中产生的高浓度有机废水。废水水质见表1。
1.2 原料、试剂和仪器
NDA-99特种复合功能树脂:自制;PAP、偏重亚硫酸钠、盐酸、氢氧化钠:分析纯;去离子水;高效液相色谱仪用水为二次蒸馏水。
玻璃吸附柱:自制,ϕ12 mm×250 mm,带保温夹套;智能型超级恒温水槽:宁波天恒仪器厂;BT50-1J型蠕动泵:保定兰格恒流泵有限公司;Waters1525型高效液相色谱仪:美国沃特世公司;PHS-25型数显pH计:上海精密科学仪器有限公司;752型紫外可见分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 NDA-99树脂的预处理
NDA-99树脂在使用前须用乙醇抽提8 h以上,以去除残留在该树脂孔道中的致孔剂及其他杂质,然后在烘箱中于60 ℃下干燥2 h以上,置于干燥器中冷却后备用。
1.3.2 动态吸附实验
树脂柱内装填10 mL预处理后的NDA-99树脂。用恒温水浴控制温度,用恒流泵控制废水流量,使PAP废水在一定的温度和流量下通过树脂床层。流出液按不同级分收集,分析其中PAP含量,绘制动态吸附曲线,考察废水流速和吸附温度对动态吸附效果的影响。
1.3.3 静态脱附实验
将静态吸附饱和的NDA-99树脂从溶液中滤出,测定滤液中PAP的浓度,然后再分别加入100 mL不同脱附剂,振荡脱附,24 h后测定混合洗脱液中PAP的含量,计算PAP的脱附率。
1.3.4 动态脱附实验
采用特定的洗脱液在一定的温度和流量下清洗树脂床层,按一定的时间间隔收取瞬时流出液,并测定此时流出液中PAP的浓度。待洗脱结束后,测定混合洗脱液中PAP的浓度,并计算PAP的脱附率。
1.4 分析方法
COD采用重铬酸钾法测定;PAP浓度采用高效液相色谱分析法测定。
2 结果与讨论
2.1 吸附实验
2.1.1 废水流量对吸附效果的影响
在室温下,分别以2.0,2.5,3.5,4.0 BV/h的流量进行动态吸附实验,实验结果见图1。由图1可见:单柱吸附出水体积在10 BV左右时,废水处理效果较好,可确定单柱的废水批处理体积为10 BV;2.0 BV/h条件下的废水处理效果最好。在实际应用中,如采用双柱吸附一柱脱附工艺,可使废水处理体积达到12~14 BV。
2.0; 2.5; 3.5; 4.0
2.1.2 吸附温度对吸附效果的影响
在动态吸附实验中,在废水流量为2.0 BV/h时,考察了吸附温度对吸附效果的影响,实验结果见图2。从图2可见:吸附量随吸附温度的升高而降低;15 ℃时吸附效果最好;25 ℃时吸附效果略差于15 ℃,但差别不大;35 ℃时的吸附效果明显下降。考虑到实际应用的可行性,吸附温度选择25 ℃。
15; 25; 35
2.2 脱附实验
2.2.1 脱附剂的选择
将0.100 g吸附了PAP的NDA-99树脂,分别在10 mL的3种脱附剂中振荡60 min后,测定脱附液中PAP的浓度,实验结果见图3。从图3可见:无水乙醇对NDA-99树脂的脱附效果最理想;盐酸(质量分数为4%,下同)的脱附效果略差于乙醇;氢氧化钠(质量分数为4%,下同)的脱附效果最差。从经济性和实际应用的可操作性考虑,用盐酸作NDA-99树脂的脱附剂更合理。
2.2.2 脱附剂的组成
在脱附剂流量为1.0 BV/h的条件下,脱附剂组成对吸附了PAP的NDA-99树脂脱附率的影响见图4。由图4可看出,脱附剂中盐酸的质量分数大于或等于1.5%时,均有很好的脱附效果。考虑到运行成本,实验选用B配方(2 BV 1.5%盐酸+2 BV水)作NDA-99树脂的脱附剂。
2.2.3 脱附工艺的确定
用2 BV 1.5%盐酸+2 BV水作脱附剂对吸附了PAP的NDA-99树脂进行脱附,动态脱附曲线见图5。由图5可见,高浓脱附液主要集中在0.5~2.5 BV段,此部分可用于回收PAP。
2.3 中试试验结果
在上述小试实验结果的基础上,进行了中试试验。分析方法与小试研究相同。中试工艺采用双柱吸附一柱脱附工艺,控制流量2.0 BV/h,脱附剂组成为2 BV1.5%盐酸+2 BV水,采用0.5~2 BV段脱附液回收PAP,其余脱附液套用。中试试验装置中NDA-99树脂的用量放大了200倍,处理过程中树脂的机械强度良好,中试试验结果见图6。由图6可见,NDA-99树脂处理PAP废水的吸附性能和脱附性能稳定。原废水COD为8 560~11 200 mg/L,平均为9 547 mg/L,经NDA-99树脂吸附处理后出水COD为601~729 mg/L;平均COD去除率约为93.0%;PAP脱附率为95.4%~99.8%,平均脱附率达98.0%。
进水COD; 出水COD; PAP脱附率
3 结论
a)采用NDA-99树脂吸附处理PAP废水,树脂吸附工艺条件为:流量2.0 BV/h,吸附温度25 ℃,单柱吸附量10 BV。
b)吸附了PAP的NDA-99树脂的脱附工艺条件为:脱附剂为2 BV1.5%盐酸+2BV水;适宜回收PAP的脱附液为0.5~2.5 BV吸附出水。
c)中试试验结果表明,NDA-99树脂处理PAP废水的吸附性能和脱附性能稳定,平均COD去除率约为93%;PAP平均脱附率达98%。
参考文献
[1]周日新,许昭怡,张全兴等.树脂吸附法处理对氨基苯酚生产废水的研究.离子交换与吸附,1995,11(5):402~406
特种树脂吸附 篇7
本研究在参考文献[13]研究的基础上,采用静置热聚合法,合成了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)/壳聚糖(CTS)/顺丁烯二酸酐(MA)三元共聚吸附树脂(AMPS/CTS/MA),并研究了树脂对碱性品红及蒸馏水的吸附性能。
1 实验部分
1.1 主要试剂及仪器
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS,工业品),寿光市联盟石油化工有限公司;壳聚糖(CTS,AR),上海蓝季科技发展有限公司;顺丁烯二酸酐(MA,AR)、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA,CP),国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钠(AR),天津市博迪化工有限公司;冰乙酸(AR),湖南汇虹试剂有限公司。
电热恒温干燥器,上海福玛实验设备有限公司;电子天平,上海精密科学仪器有限公司;电位滴定仪,上海大普仪器有限公司;紫外分光光度计(UV-2700型),日本岛津;傅里叶变换红外光谱(VEC-TOR33型),德国Bruker公司;微机差热天平(HCT),北京恒久科学仪器厂。
1.2 树脂的合成、纯化及吸附量测定
三元共聚吸附树脂(AMPS/CTS/MA)的合成、纯化及吸附量的测定见参考文献[8]。
2 结果与讨论
2.1 单体配比对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响
pH=3、NMBA为0.2% (wt,质量分数,下同)、CTS为2%、固含量(单体总质量含量,下同)为33.3%,单体配比对AMPS/CTS/MA吸附性能影响见图1。AMPS/CTS/MA对碱性品红和蒸馏水的吸附性呈现先增大后减小趋势,这是因为随着体系中AMPS含量的增加,聚合物亲水性增加,使得对碱性品红和蒸馏水有较好的亲和力,当含量增加到一定程度时,由于聚合AMPS后水溶性增加,使得吸附树脂的有效成分降低,减小了吸附量。当AMPS∶MA(质量分数比,下同)=13时,树脂吸附碱性品红达到最大值为58.0mg/g,当AMPS∶MA=14 时,AMPS/CTS/MA吸附蒸馏水达到最大值为928g/g。
2.2 CTS含量对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响
AMPS∶MA=13,其他条件不变,CTS含量对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响见图2。CTS对AMPS/CTS/MA吸附量的影响呈先增大后减小趋势,CTS含量的变化主要影响AMPS/CTS/MA的网络结构的完善程度和对溶液的亲水性,当CTS用量少时,接枝效率低,且大量的AMPS和MA易形成均聚物而溶于水,吸附量及吸水率均下降,适当含量CTS可以改善AMPS/CTS/MA的网络结构,形成可降解型树脂,同时还可降低其他原料的使用量,降低成本。当CTS=0.8%时,AMPS/CTS/MA吸附碱性品红达最大值为50.8mg/g;当CTS=2.0% 时,AMPS/CTS/MA吸附蒸馏水达最大值为1189g/g。
2.3 pH对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响
AMPS∶MA=13、CTS=0.8%,其他条件不变,pH值对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响见图3。由于AMPS/CTS/MA中的酰胺正离子([CONH3]+)与链中的磺酸根负离子(SO32-)的作用会受到H+离子浓度的影响,使AMPS/CTS/MA的网络结构呈卷曲状态,无法伸展;同时考虑到其浓度变化对AMPS/CTS/MA渗透压的影响,pH值过大则溶液中钠盐含量增多,使其与AMPS/CTS/MA网络内的渗透压差减小,AMPS/CTS/MA的吸附量及吸水率降低;AMPS/CTS/MA在某pH条件下能够形成有利于吸附量达最大值的结构。当pH=4.5 时,AMPS/CTS/MA吸附碱性品红达最大值为47.8mg/g;当pH=4时,AMPS/CTS/MA吸附蒸馏水达最大值为833g/g。
2.4 固含量对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响
AMPS∶MA=13、CTS=0.8%、pH=4.5 时,固含量对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响见图4。 当固含量为37.5% 时,AMPS/CTS/MA吸附碱性品红效果最佳,为47.52mg/g;当固含量为34% 时,AMPS/CTS/MA吸附蒸馏水效果最佳,为1023g/g。吸附曲线呈现先上升后下降趋势,当固含量较低时,单体和自由基浓度相对较低,发生碰撞的几率较小,导致得到的产物网络结构疏松且不完善,吸附效果下降,随着固含量的增大,其吸附效果逐渐增大,固含量过高时,体系黏度大为增加,自由基与单体扩散能力大为下降,同时单体AMPS也易于发生均聚,导致AMPS/CTS/MA溶解增加,其吸附效果亦下降。
2.5 交联剂对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响
AMPS∶MA=13、CTS=0.8%、pH =4.5、固含量为37.5%,交联剂用量对AMPS/CTS/MA吸附性能的影响见图5。当NMBA=0.42% 时,AMPS/CTS/MA的吸附效果达到最佳,吸附碱性品红和蒸馏水分别为48.57mg/g和1189g/g。交联剂含量较低会使形成的AMPS/CTS/MA交联网状疏松,结构不完善,内外渗透压差较小,因而其吸附效果差。随着交联剂含量增多,交联网状结构趋于完善,内外渗透压差增大,其吸附效果增加。交联剂含量过大则会使形成网状结构过于密集,而AMPS/CTS/MA难以伸展,呈卷曲状态,其吸附能力下降。
2.6 AMPS/CTS/MA热稳定性分析
称取AMPS/CTS/MA样品质量为5.59mg,在流速为10mL/min氮气气氛中进行测试,温度范围为45~800℃,升温速率为25℃/min,结果见图6。通过AMPS/CTS/MA的TG-DTG曲线可以得出,合成的AMPS/CTS/MA分解存在2个阶段,第一个阶段中,随着温度上升至300℃ 左右,AMPS/CTS/MA开始分解,当温度达到330℃时AMPS/CTS/MA分解最快,TG(热重分析)曲线急剧下降,最大失重率为40% 左右;而在第二阶段中当温度上升至650℃左右,DTG(微分热重分析)曲线出现一小的分解放热峰,此阶段可能为钠盐的分解阶段。从TG曲线可以看出,耐热性较好的AMPS单体引入,可使得壳聚糖类树脂在330℃之前具有良好的耐热性。
3 结论
在没有氮气和引发剂的情况下,采用静置热聚合法成功合成三元共聚吸附树脂AMPS/MA/CTS。通过单因素实验表明AMPS/MA/CTS对碱性品红和蒸馏水具有较好的吸附性,其最大吸附量分别为58.0mg/g和1189g/g,同时,采用TG-DTG分析表明该三元共聚吸附树脂在330℃之前具有很好的热稳定性。
摘要：以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在没有氮气和引发剂情况下,采用静置热聚合法,合成2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)/壳聚糖(CTS)/顺丁烯二酸酐(MA)三元共聚吸附树脂。通过单因素试验研究了树脂对碱性品红及蒸馏水的吸附影响,并运用热重-微分热重(TG-DTG)对树脂的热稳定性进行分析。实验结果表明,树脂对碱性品红和蒸馏水具有较好的吸附性,其最大吸附量分别为58.0mg/g和1189g/g。TG-DTG分析表明该树脂在330℃之前具有很好的热稳定性。