大孔徑樹脂吸附水溶液中之苯,甲苯,乙苯及二甲苯

Adsorption of BTEX by Marcroeticular Resin

黃正宇(Zheng-Yu Huang)

指導教授 ： 林勝雄

元智大學/工程學院/化學工程與材料科學學系/碩士(1997年)

摘要

摘要
本研究探討以大孔徑（Macroreticular）吸附樹脂吸附水溶液中的苯、甲
苯、乙苯以及二甲苯（ＢＴＥＸ）的吸附現象﹐主要研究部份有批次吸附
之平衡與質傳行為﹐貫穿吸附之理論模式以及逆向多級吸附程序之研究。

批次吸附方面﹐探討不同樹脂、溫度、樹脂再生及等溫平衡關係式等對樹
脂去除四種有機物之影響﹐並討論批次實驗中吸附之質傳模式；而在貫穿
吸附方面﹐則討論於管柱操作中吸附樹脂吸附水中苯時之貫穿曲線變化情
形﹐及結合理論模式描述並預測不同條件下之貫穿曲線；在多級吸附方面
﹐利用逆向多級吸附之平衡階段理論﹐以等溫平衡關係式常數及進出口濃
度比為變數﹐理論解析得逆向多級吸附程序之吸附劑使用量及中間濃度。

在批次實驗中發現﹐本吸附實驗在溫度較高的條件下﹐其吸附質在吸附劑
表面的質傳會加快﹐但是吸附量會減少。吸附劑的親水性大小會影響吸附
ＢＴＥＸ的能力。在等溫平衡實驗方面﹐Langmuir及Freundlich等溫式都
能適切描述本吸附現象的等溫平衡關係。在質傳動力的探討上﹐以簡單的
平方推動力模式﹐就可以合理的表達本實驗之質傳現象。

在貫穿吸附系統中﹐以Yoon and Nelson方程式﹐可以成功的描述本實驗﹐
並經過數學上的修正﹐本方程式可以成功的預測出不同進口濃度、不同流
量下的貫穿曲線。
在逆向多級吸附方面﹐利用理論結合Langmuir方程式﹐可以將逆向多級吸附引入本系統中﹐並成功的減少吸附劑的使用量﹐達到經濟效益；依據所推導出的方程式﹐可以藉由數值方法找出各變數下﹐逆向多級吸附的吸附劑使用量、中間濃度以及最小吸附劑量。

關鍵字

黃正宇 ； 吸附 ； 吸附樹脂 ； 貫穿吸附模式 ； 逆向多級程序 ； 吸附質傳模式 ； 化學工程 ； 化學

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BTEX ； Marcroeticular ； CHEMICAL-ENGINEERING ； CHEMISTRY