水熱與溶劑熱合成簡介-資料下載頁
2025-01-02 09:26本頁面
【正文】 有毒物 ，包括水中含量較高的 、 多相的 、 有機(jī) — 無機(jī) — 放射性混合的廢物都可以用超臨界水氧化法進(jìn)行凈化 。 超臨界水氧化是在密閉體系下進(jìn)行的 ， 它對(duì)于環(huán)境調(diào)節(jié)與公眾有特殊的吸引力 。 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 35 olisun 超臨界水 — 新型的反應(yīng)體系 1） 超臨界水的性質(zhì) ① 非協(xié)同 、 非極性溶劑 （ 超臨 界 條 件 ： 臨 界 溫 度374℃ ， 臨界壓力 以上條件 ） 。 ② 超臨界水的密度可通過控制溫度與壓力使其處在氣相值與液相值之間 。 ③ 超臨界水的絕大多數(shù)性質(zhì)如熱容 、 熱導(dǎo)等在接近臨界點(diǎn)的時(shí)候有很大變化 。熱容在臨界點(diǎn)達(dá)到無窮大 。 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 36 olisun 超臨界水 — 新型的反應(yīng)體系 2） 超臨界水溶液 鹽與其它電解質(zhì)在水溶液中會(huì)電離形成電導(dǎo)體；像糖類等極性有機(jī)物極易溶于水；一些很重要的氣體溶質(zhì)的溶解度卻很小 。 這些性質(zhì)主要與水的密度有關(guān) 。 由于超臨界水的密度很低 ， 離子型的溶質(zhì)不溶 ， 而烷烴類的非極性物質(zhì)則完全溶解 ， 超臨界水表現(xiàn)為“ 非水性 ” 流體 。 ① 共存溶劑影響 當(dāng)溶質(zhì)不純時(shí)發(fā)現(xiàn)其在超臨界體系中溶解度有較大變化 ， 于是進(jìn)行了大量有關(guān)混合溶質(zhì)的研究 。 通過對(duì)單溶質(zhì) 、 雙溶質(zhì)與簡單超臨界流體的二元體系的研究 ， 我們發(fā)現(xiàn)一些體系中各個(gè)溶質(zhì)的溶解度要高于純?nèi)苜|(zhì)與簡單超臨界流體構(gòu)成的二元體系中的實(shí)驗(yàn)值；有時(shí)如有第三種組分存在時(shí) ， 每一種溶質(zhì)的溶解度都降低 。Bamberger等在對(duì)三元體系 CO2— 固體甘油三酸酯混合物的研究中發(fā)現(xiàn)其實(shí)際的組成變化并不影響溶質(zhì)的溶解度與選擇性 。 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 37 olisun 2）超臨界水溶液 ②共存溶質(zhì)影響 ▲ 助溶劑 ,少量的助溶劑可改變初始超臨界流體的極性與溶劑化作用 ,固體的溶解度增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)。用作助溶劑的通常是極性或非極性的有機(jī)物。 ▲ Neil Foster與 Johnston的研究小組都發(fā)現(xiàn)如果溶劑分子之間有較強(qiáng)的氫鍵作用或路易斯酸堿作用，溶質(zhì)的溶解度可增加 10~100倍。該現(xiàn)象對(duì)于設(shè)計(jì)超臨界流體的流程有著實(shí)際的意義， 助溶劑的應(yīng)用可使操作條件的苛刻得到滿意的改觀 。 ▲ 共存溶劑的純度對(duì)溶質(zhì)的溶解度也有類似共存溶質(zhì)的影響。 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 38 olisun 超臨界水 — 新型的反應(yīng)體系 3）超臨界體系中的反應(yīng)特點(diǎn) 超臨界水的性質(zhì)： ①完全溶解有機(jī)物； ②完全溶解空氣或氧氣； ③完全溶解氣相反應(yīng)的產(chǎn)物； ④對(duì)無機(jī)物溶解度不高 因而， O2, CO2, CH4與其它烷烴可完全溶解于超臨界水中，在這種流動(dòng)相中甚至?xí)l(fā)生燃燒。 應(yīng)用： 均向催化、多相催化、相轉(zhuǎn)移催化、多相催化劑再生、選擇性催化 對(duì)異構(gòu)體選擇性合成、酶反應(yīng) 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 39 olisun 超臨界水 — 新型的反應(yīng)體系 4） 超臨界水氧化與其實(shí)際應(yīng)用 最具發(fā)展前景的利用：超臨界水氧化破壞危險(xiǎn)性有機(jī)物 。 ① 處理廢物范圍廣 ② 解毒率高 ③ 反應(yīng)裝置密閉 ④ 典型的超臨界系統(tǒng)的操作溫度在 500~600℃ 。 超臨界水氧化過程可用下圖來描述： 第四章 水熱與溶劑熱合成 4 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 40 olisun 超臨界水 — 新型的反應(yīng)體系 與其他氧化反應(yīng)相比 ， 超臨界水氧化具有以下特點(diǎn) ： ① 水溶液中有機(jī)物被氧化效率可達(dá) %以上； ② 有機(jī)物在水溶液中的濃度達(dá)到 5%以上時(shí) ， 有機(jī)物氧化釋放的熱量可以維持反應(yīng)所需的熱量； ③ 反應(yīng)在密閉體系中進(jìn)行 ， 有利于有毒 、 有害物質(zhì)的氧化處理 ， 不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來二次污染； ④ 有機(jī)物氧化徹底 ， 反應(yīng)后的廢水可直接排放 ， 無需后續(xù)處理； ⑤ 絕大多數(shù)有機(jī)污染物均可進(jìn)行氧化分解 。 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 41 olisun 超臨界水 — 新型的反應(yīng)體系 5)展望 ① 目前 ， 超臨界水氧化技術(shù)面臨著儀器腐蝕與裝置放大問題 。 ② 另外 ， 在超臨界水中無機(jī)物的低溶解度使得其在超臨界水氧化過程中形成鹽粒而沉積下來 。 由于其很粘 ， 且由于熱力學(xué)與混合現(xiàn)象 ， 常凝聚或附著在容器壁上 ， 最后阻塞導(dǎo)管與容器 ， 妨礙表面的熱傳遞 ， 最后終止工序的進(jìn)行 。 ③ 超臨界反應(yīng)的機(jī)制還不甚清楚 ， 許多理論都有待進(jìn)一步驗(yàn)證 。 第四章 水熱與溶劑熱合成 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院化學(xué)化工 42 olisun 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1