超臨界水氧化苯酚體系的分子動力學模擬.pdf

1、超臨界水氧化法作為一種新型、高效的廢物處理技術(shù)已受到越來越多的研究者的關(guān)注.它利用超臨界水的獨特性質(zhì)使得有機物與氧氣能夠快速地發(fā)生反應,從而實現(xiàn)有機物的徹底氧化,特別適用于難降解的有機廢水的處理.本文針對超臨界水氧化苯酚體系,采用分子動力學模擬手段,研究了超臨界水氧化苯酚體系的分子間作用. 本文通過研究提出了用分子動力學模擬方法計算含氫鍵的超臨界流體密度時適用的計算方法,計算了超臨界條件下水的密度以及甲醇、乙醇在其臨界點的密度值

2、.計算得到水、甲醇和乙醇三體系在其臨界點的模擬密度值分別為0.3471g/cm<'3>,0.2945g/cm<'3>和0.2976g/cm<'3>,與文獻值的相對偏差分別為7.6﹪,8.3﹪和7.8﹪. 本文在溫度為543.2K～783.2K、壓力為23MPa～29MPa范圍內(nèi)對苯酚、水二元體系和苯酚、氧氣、水三元體系的微觀結(jié)構(gòu)進行了分子動力學模擬,研究結(jié)果表明:水分子在苯酚分子周圍形成較強集聚,隨溫度的升高,集聚增強,當溫度達

3、到720K以上時,開始波動；隨壓力的升高,集聚減弱,當壓力達到27MPa以上時,集聚程度基本不變.氧氣分子在苯酚分子周圍形成較弱集聚,隨溫度的升高,在臨界點附近出現(xiàn)波動,遠離臨界點后開始上升并逐漸趨于穩(wěn)定.本研究對超臨界水氧化的工藝研究具有指導意義. 在本文的最后部分,在溫度為308.15～328.15K,壓力為11～15MPa范圍內(nèi)測得了CO<,2>-乙醇體系中乙醇的偏摩爾體積.實驗結(jié)果與用分子動力學方法模擬的結(jié)論一致,在一定