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超临界水氧化技术处理2-萘酚废水的研究

作　者: 张欣
导　师: 刘雷
学　校: 南昌大学
专　业: 环境工程
关键词: 2-萘酚超临界水氧化均相催化剂反应路径
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

2-萘酚是严重污染环境和危害人体健康的有害物质,目前采用传统废水处理方法,很难将其彻底去除。超临界水氧化技术是一种新兴废水处理技术,能够对许多传统方法难以去除的有机废水进行有效处理。本文对含2-萘酚废水的超临界水氧化降解进行了研究。本论文主要讨论了温度、压力、停留时间等因素对反应的影响,2-萘酚的降解率随着这三个因素的升高而升高；同时比较了Cu2+与Mn2+对2-萘酚降解的作用,得出Cu2+具有更好的催化效率,并对以Cu2+为均相催化剂的2-萘酚超临界氧化实验作了进一步的研究；在此基础上确定了本实验体系适宜的工艺条件。本文还通过液质联用仪检测得到2-萘酚在超临界水氧化过程中的主要中间产物为：1,2萘醌、邻苯二甲酸、苯甲酸、苯、苯酚,并据此推测出2-萘酚降解可能的反应路径。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-22
  1.1 超临界水及其特性  7-13
    1.1.1 氢键  7-8
    1.1.2 密度  8-9
    1.1.3 介电常数  9-10
    1.1.4 离子积  10
    1.1.5 黏度  10-11
    1.1.6 扩散系数  11
    1.1.7 溶解度  11-12
    1.1.8 表面张力  12-13
  1.2 超临界水中的氧化反应  13-15
    1.2.1 加氢和脱氢反应  13
    1.2.2 水合反应和脱水反应  13
    1.2.3 水解反应  13-14
    1.2.4 裂解反应  14
    1.2.5 部分氧化反应  14-15
    1.2.6 完全氧化反应  15
  1.3 超临界水氧化法  15-20
    1.3.1 超临界水氧化反应机理  15-16
    1.3.2 超临界水氧化技术研究现状  16-17
    1.3.3 超临界水氧化技术的优点  17
    1.3.4 催化超临界水氧化法  17-20
  1.4 研究意义及内容  20-22
    1.4.1 研究的意义  20
    1.4.2 研究的内容  20-22
第二章实验部分  22-30
  2.1 实验药品  22
  2.2 实验仪器  22
  2.3 SCWO-2型超临界氧化实验装置  22-26
    2.3.1 实验装置  22-23
    2.3.2 组成装置的主要部件的技术指标  23-25
    2.3.3 实验步骤及条件控制  25-26
  2.4 分析方法  26-30
    2.4.1 2-萘酚浓度的分析  26-27
    2.4.2 均相催化剂Cu~(2+)与Mn~(2+)浓度的分析  27-28
    2.4.3 反应中间产物的分析  28-30
第三章试验结果与讨论  30-41
  3.1 影响因素对SCWO降解率分析  30-32
    3.1.1 温度对2-萘酚氧化分解的影响  30-31
    3.1.2 压力对2-萘酚氧化分解的影响  31
    3.1.3 停留时间对2-萘酚氧化分解的影响  31-32
  3.2 催化剂对2-萘酚氧化分解的影响  32-37
    3.2.1 Cu~(2+)与Mn~(2+)对2-萘酚氧化分解的影响  32-34
    3.2.2 收集液中催化剂浓度分析  34-37
  3.3 适宜工艺条件的确定  37-38
  3.4 反应中间产物及反应路径分析  38-41
    3.4.1 反应中间产物  38-39
    3.4.2 反应路径分析  39-41
第四章结论与展望  41-44
  4.1 结论  41
  4.2 展望  41-44
    4.2.1 超临界水氧化技术的有待研究方向  41-42
    4.2.2 超临界氧化技术工业应用现状及前景  42-44
致谢  44-45
参考文献  45-48
攻读学位期间的研究成果  48

超临界水氧化技术处理2-萘酚废水的研究

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