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小型医疗废水处理设备厂超临界水特点
时间:2020-09-23 点击次数:14

小型医疗废水处理设备厂任何物质,随着温度、压力的变化,都会相应地呈现为固态、液态和气态三种物相状态。这三种状态之间互相转化的温度和压力值叫做三相点。除了三相点外,每种分子量不太大的稳定的物质都具有一个固定的临界点。严格地说,临界点由临界温度、临界压力、临界密度构成。当把处于汽液平衡的物质升温升压时,热膨胀引起液体密度减少,而压力的升高又使汽相密度变大,当温度和压力达到某一点时,汽液两相的相界面消失,成为均相体系, 这一点就是临界点。当物质的温度、压力分别高于临界温度和临界压力时就处于超临界状态,见图230。超临界流体具有类似气体的良好的流动性,同时又有远大于气体的密度,因此具有许多独特的理化性质。水的临界温度是374.3C.临界压力是22.05MPa,在此温度和压力之上,就是超临界水。通常条件下,水是极性溶剂,可以溶解包括盐类在内的大多数70


区,水以单相流体存在,该区中实线是实验测定值等压线,虚线为计算值。有时特定的反应机理只发生在特殊的密度下,如溶剂煎参与的反应。用密度图可以确定达到一定密度所需的温度和压力。在标准条件下,水与大多数普通液体相比有异常高的介电常数。因为介电特性取决于总体水的结构以及个别水分子中电荷的分布,所以它随着温度和密度而变化。介电常数的变化引起超临界水溶解能力的变化。在标准状态(25C,0.101MPa)下,由于氢键的作用,水的介电常数较高,为78.5191。


水的介电常数随密度、温度而变化。密度增加,介电常数增加;温度增加,介电常数减少。例如,在400C、41.5MPa时,超临界水的介电常数为10.5,而在600C、24.6MPa时则为1.2。图2-32 显示了水的介电常数随温度和密度(压力)变化的情况。温度对介电常数的影响比压力更突出。该图中曲面表示在各种温度和压力组合下的介电常数,曲面上每条实线表示一个特定的介电常数值。例如,在1000C和1g/cm3密度下,介电常数约为12。而在0C和1g/cm3密度下,介电常数约为90,在临界点介电常数约为6。因为在500七以上,介电常数的测定困难,故用模型计算介电常数。Franck 等人用所谓硬球镶嵌偶极函数(hard sphereimbedded dipole function) 来估算400C以上的介电常数,这个简单模型可适用至1000C。

小型医疗废水处理设备厂超临界水的介电常数值类似于常温常压下极性有机物的介电常数值。因为水的介电常数在高温下很低,水很难屏藏掉高子间的静电势能,因此容解的离子便以离子对的形式出现。此时超临界水表现得更像一个非极性有机溶剂,能溶解非极性有机物。相反,它对无机物质的溶解度则急剧下降,导致原来溶解在水中的无机物由水析出。标准条件下,水少量地离解为水合氢离子和氢氧根离子,其离子积是10-14。密度和温度对其均有影响,但以密度的影响为主。


小型医疗废水处理设备厂说明了离子积的对数值与密度和温度的关系,密度越高,越有利于离子水合,水的离子积越大。在临界点附近,由于温度的升高,使水的密度迅速下降,导致离子积减少。比如在450C和25MPa时,密度约为0. lg/cm',此时离子积为10-21.6,远小于标准条件下的值。而在远离临界点时,温度对密度的影响较小,温度升高,离子积增大,因此在1000C和密度为1g/cm3的条件下,离子积增加到10~6。Mitchell等人指出,在1000C以上和密度为2g/m'时,水将是高度导电的电解质溶液,像- -种熔融的盐。即使在中等的密度和温度下,水的离子积也比标准条件下的值高几个数量级,这时超临界水中的水解和其他反应可能是重要的。


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