液體?；窊]發(fā)過(guò)程中團(tuán)簇結(jié)構(gòu)計(jì)算及抑制機(jī)理研究.pdf

1、液體?；?，屬于重要的化工原料，泄漏后伴隨大量有毒氣體的產(chǎn)生與擴(kuò)散，危害性極大。本文在傳統(tǒng)稀釋法的基礎(chǔ)上，提出利用單分子膜阻蒸發(fā)技術(shù)抑制泄露事故中液體危化品的揮發(fā)，合成了一種單分子膜揮發(fā)抑制劑，可有效抑制揮發(fā)進(jìn)行。本文以氨水、甲醛和硝酸三種液體?；窞檠芯繉?duì)象，對(duì)其揮發(fā)特性及抑制劑抑制效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并利用量化模擬計(jì)算以及能量障礙理論，探究了溶液氣液界面的揮發(fā)特性及抑制機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)溶液揮發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:

2、氨水揮發(fā)受溫度影響顯著，隨時(shí)間延長(zhǎng)，濃度呈指數(shù)下降趨勢(shì);甲醛溶液揮發(fā)過(guò)程中，濃度與時(shí)間呈線性負(fù)相關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)60-80℃時(shí)揮發(fā)進(jìn)一步加劇;硝酸溶液濃度變化隨時(shí)間呈拋物線下降，在5-25℃時(shí)，溶液沒有揮發(fā)，傳質(zhì)系數(shù)約為0m/min。在相同條件下，三種物質(zhì)揮發(fā)速率為:氨水＞甲醛＞硝酸。
　　(2)溶液抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:液體?；窊]發(fā)抑制劑在5-45℃下表現(xiàn)出極佳的抑制性能。在5-35℃下，揮發(fā)抑制率高達(dá)90％以上;在40-45℃下，抑

3、制率依然大于70％;當(dāng)溫度升高到50-80℃時(shí)單分子膜界面排列有序程度變差，致密度降低，結(jié)構(gòu)破壞，逐漸喪失抑制性能。
　　(3)利用量子化學(xué)方法對(duì)三種物質(zhì)揮發(fā)過(guò)程中的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能量計(jì)算，找到氣液界面三種分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)在不同揮發(fā)階段的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。能量計(jì)算結(jié)果表明，隨揮發(fā)進(jìn)行，團(tuán)簇結(jié)構(gòu)變化所需的能量逐漸增大，即團(tuán)簇構(gòu)型更穩(wěn)定，進(jìn)一步驗(yàn)證了結(jié)論(1)中傳質(zhì)系數(shù)的變化規(guī)律。
　　(4)抑制過(guò)程能量障礙理論及熱力學(xué)分析結(jié)