無機鹽在超-亞臨界水中的溶解度和結(jié)晶介穩(wěn)態(tài)研究.pdf

1、高溫高壓狀態(tài)下，無機組分在水中的溶解性發(fā)生了顯著變化。超臨界水氧化技術（SCWO）作為一種高效、迅速、徹底的有機污染物處理技術，在實際的廢水處理過程中遇到了鹽沉積和腐蝕問題，嚴重阻礙其工業(yè)化應用。作為SCWO反應器設計的基礎，硫酸鹽和鹽酸鹽在超/亞臨界水中的溶解度研究已引起國內(nèi)外廣泛關注，但由于實驗條件苛刻，溶解度數(shù)據(jù)缺乏。
　　 本文采用一種可適用于超/亞臨界體系的毛細管-偏光微觀測定技術，通過捕捉析晶點和溶晶點，分別對硫酸鈣

2、和硫酸鎂在亞臨界水中的溶解度及介穩(wěn)區(qū)域進行了靜態(tài)法測定。實驗結(jié)果表明，溫度升降速率（r）、pH及投加物對鹽水體系的介穩(wěn)態(tài)和晶形生長均存在影響。在無投加物、不改變?nèi)芤簆H、r=1℃/min的條件下，測得79.5～157.8℃的硫酸鈣溶解度為0.180～0.051g/100g（水），117.9～202.2℃的硫酸鎂溶解度為32.854～1.372g/100g（水），在實驗考察范圍內(nèi)硫酸鹽溶解度和超溶解度與溫度成負相關。選用MSRK方程結(jié)合拉

3、烏爾定律計算毛細管中的鹽水體系壓力，并在高壓釜中進行驗證，與計算結(jié)果基本一致。采用經(jīng)典水合機理溶解模型對硫酸鹽在亞臨界水中的溶解度與超溶解度實驗數(shù)據(jù)進行了關聯(lián)，繪制二元鹽水體系S-T-P曲線，關聯(lián)結(jié)果良好。
　　 實驗分別對氯化鈉和氯化鉀水溶液在室溫至400℃過程中的相態(tài)變化進行了定性觀測。在實驗考察范圍內(nèi)，體系的臨界點因鹽的溶入發(fā)生推遲，鹽酸鹽在超/亞臨界水中的溶解度隨溫度升高有增大趨勢，濃度為1.0g/100g（水）的氯化鈉