《表7 不同动力学模型拟合参数》
注:qe,exp和qe,cal依次为平衡吸附量实验值和拟合值,mg·g-1。
图10是采用不同动力学方程对动力学实验数据的拟合结果,拟合参数见表7。图10直观显示准一级动力学方程和准二级均能够较好描述不同温度下沸石吸附Ca2+动力学过程,其余较差。表7显示准二级动力学方程R2>0.988,准一级动力学方程R2>0.965,且前者qe,cal更接近qe,exp,故准二级动力学方程最符合沸石吸附水中Ca2+动力学过程。该结论与表5中相关报道[8,15,17,30]一致,说明该过程存在化学吸附。前文热力学分析表明,该过程亦存在物理吸附,因此沸石吸附水中Ca2+过程兼具物理吸附和化学吸附,此结论与类似研究[10,13,34]所报道结论一致。其中,沸石吸附水中Ca2+过程中化学吸附主要指水中Ca2+与沸石中Na+、K+等发生的离子交换作用[34]。Elovich方程R2>0.954,说明离子交换作用在化学吸附过程中起主导作用[34]。但沸石CEC仅为8.60 cmol·kg-1,且沸石FTIR图谱显示沸石中Si—O—Al键与可交换Na+形成的Si—O—Na键振动引起的吸收峰(661 cm-1)弱小,说明沸石吸附水中Ca2+过程仅存在有限的离子交换作用。与此同时,准一级动力学方程R2>0.965,说明沸石吸附Ca2+过程还受颗粒外液膜扩散和表面吸附影响[14];颗粒内扩散方程R2>0.830,但其拟合曲线未过原点(图10 (c)) ,说明颗粒内扩散过程对该过程亦有一定影响但非控速步骤[29,32]。
图表编号 | XD0033507600 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.01.26 |
作者 | 张亚峰、安路阳、尚书、宋迪慧、张立涛、徐歆未、马红超 |
绘制单位 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站、中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站、中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站、中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站、中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站、中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站、大连工业大学轻工与化学工程学院 |
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