超臨界水中含氯有機物加堿脫氯的分子動力學(xué)模擬研究.pdf

1、超臨界水氧化(SCWO)技術(shù)是一項具有很大潛在優(yōu)勢的環(huán)保新技術(shù)，但設(shè)備的腐蝕問題成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸，尤其在處理含Cl、S、P等原子的有機廢水時，腐蝕更為嚴(yán)重。若將有機廢水進入超臨界水氧化設(shè)備之前進行預(yù)處理，在超臨界水中加堿把Cl、S、P等原子除去，可以大大減輕設(shè)備的腐蝕。堿解離出的陰陽離子都促進了這些原子的去除。但堿在超臨界水溶液中普遍存在著締合作用，減少了自由存在的離子數(shù)，從而影響反應(yīng)效果。本文采用分子動力學(xué)模擬的方法，通過研究

2、堿在超臨界水溶液中的締合作用，來考察不同堿的脫氯效果。 首先，通過模擬結(jié)果與文獻值對照，確定了適用于超(亞)臨界水體系的模擬過程參數(shù)。在此基礎(chǔ)上進一步研究超(亞)臨界水的溶劑特性，考察溶解度參數(shù)與溫度、壓力及密度的關(guān)系。模擬結(jié)果表明，超(亞)臨界水的溶解度參數(shù)與溫度成反比；與壓力成正比；與密度有良好的線性關(guān)系；并且在臨界點附近溶劑特性發(fā)生了突變。 在溫度623.15～823.15K、密度0.1～0.4g/cm3范圍內(nèi)，通

3、過分析粒子間的徑向分布函數(shù)，考察了NaOH、KOH在超臨界水中的離子締合作用。模擬結(jié)果表明，在超臨界條件下，Na+、K+與OH+之間發(fā)生了離子的直接締合。同時，陰陽離子間的締合作用隨密度的增大而減弱，隨溫度的升高而增強。在鄰氯苯酚、氯苯、鄰氯甲苯、2,6-二氯甲苯及NaOH、KOH和SCW三元體系中，通過考察兩種堿中陰陽離子問締合作用，比較兩種堿的脫氯效果，結(jié)果表明KOH優(yōu)于NaOH。 本文在653.15～693.15K范圍內(nèi)，