[发明专利]椰子油皂苷在泡沫分离采收微量Cr3+离子中的应用在审

专利信息
申请号: 201711495495.X 申请日: 2017-12-31
公开(公告)号: CN108455694A 公开(公告)日: 2018-08-28
发明(设计)人: 邵文尧;王可;崔书铭 申请(专利权)人: 厦门大学
主分类号: C02F1/24 分类号: C02F1/24;C02F101/22
代理公司: 厦门南强之路专利事务所(普通合伙) 35200 代理人: 马应森
地址: 361005 *** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 泡沫分离 椰子油 皂苷 采收 离子 捕集剂 起泡剂 天然表面活性剂 应用 最佳工艺条件 离子回收率 常温下 单因素 富集 气速 正交
【说明书】:

椰子油皂苷在泡沫分离采收微量Cr3+离子中的应用,涉及泡沫分离。所述椰子油皂苷可作为起泡剂和捕集剂在泡沫分离采收水溶液中微量Cr3+离子中应用。所述椰子油皂苷为天然表面活性剂,所述椰子油皂苷可作为起泡剂和捕集剂,通过单因素和正交实验,确定了泡沫分离采收HA的最佳工艺条件为:常温下,Cr3+溶液浓度pH=8,气速150ml/min,装液体积150ml,CAPB浓度0.19g/L,Cr3+离子浓度4mg/L,收集时间15min;Cr3+离子回收率可达89.64%,富集比为5.28。

技术领域

发明属于泡沫分离,尤其是涉及椰子油皂苷在泡沫分离采收微量Cr3+离子中的应用。

背景技术

自然界中有许多Cr3+的化合物,如CrO3,Cr(OH)3,CrCl3,Cr2(S04)3等。Cr3+可以通过将单质铬溶解到盐酸或硫酸中获得,其结晶后通常为八面体,呈暗绿色(H SA,M SC.HealthEffects of Arsenic and Chromium in Drinking Water:Recent HumanFindings.Annual Review of Public Health2009)。而工业生产中,一般通过还原铬酸会得到Cr3+。毒理学研究表明,化学元素的毒性一般取决于它的价态。对于Cr通常的两种存在价态:Cr3+和Cr6+来讲,Cr6+有极强氧化性,是毒性很强的致畸形、致突变剂。而Cr3+不但毒性不到Cr6+的百分之一,且Cr3+一般还作为一种重要的微量元素,在促进人体、植物和动物的代谢活动中起到重要作用(S LK,K LC,Y NA.Column study on the sorption of Cr(VI)using quaternized rice hulls[J].Bioresource Technology.1999,68((2)):205-8)。但是研究表明,环境中过量Cr3+的积累会对人和动物起到治癌作用。国家工业污水中Cr3+的排放标准为1~1.5mg/L(污水综合排放标准[J].海洋通报.1992,03):70-2)。一般由人类生产生活所生成的源于金属提取、金属制造、纺织品和制革设施、电镀和电池制造等(NLJ.Heavy Metals in Wastewater and Sludge Treatment Processes[J].1987)。目前处理Cr3+废水方法有很多,如:絮凝,化学沉淀,电解,钠滤膜分离,离子交换等(周青龄,桂双林,吴菲.含铬废水处理技术现状及展望[J].能源研究与管理.2010,02):29-33)。但传统的化学方法如化学沉淀法易产生二次污染,而电解法耗电多且出水水质差;膜分离无法处理高浓度金属离子溶液,且浓缩比差;离子交换对预处理要求高,树脂易损坏;生物絮凝法和生物吸附法目前在处理重金属离子污染方面有很广阔的发展前景,但菌株选育复杂,处理成本较高。因此探究一种高效环保的分离手段,非常有必要。泡沫分离技术的优点在于其设备简单、能耗低,但分离效率高、并且很适合低浓度物质的回收,所以在生农医药、污水处理和化工生产等领域,都有广泛的应用前景(Z C,H L,J C.The Application andDevelopment of Foam Separation[J].Chemical Industry&EngineeringProgress.1999)。椰子油皂苷(CAPB)又叫椰子油起泡剂,是椰子油的其中一种衍生物,本质为一种脂肪酸酰胺。它的一端含有一个长烃链,另一端则是其他极性基团。这允许CAPB作为表面活性剂和洗涤剂。同时它是一种两性离子,包含季铵阳离子和一个羧酸(R M,T O,T N,al e.Cleansing agents.US2003)。将CAPB这种天然表面活性剂与泡沫分离结合,不仅可以确保该分离工序的绿色环保性,也是拓宽用泡沫分离技术对重金属离子进行回收研究的一种新尝试。

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