萘酚论文超临界水氧化技术处理萘酚废水研究

　2 2- - 萘酚论文：超临界水氧化技术处理 2 2- - 萘酚废水的研究

　【中文摘要】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。

　【英文摘要】2-naphthol, as a harmful pollutant, has seriously affected on human health. It is difficult to completely decompose 2-naphthol by traditional wastewater treatments. Supercritical water oxidation(SCWO)is the promising technology for the treatment of organic-contained wastewater. In this paper, the supercritical water oxidation of 2-naphthol was investigated.In this thesis, the effects of temperature, pressure, and residence time on the decomposition of 2-naphthol were investigated. The removal rate of 2-naphthol was increased with the raising of the three

　factors. Comparison of Cu2+ and Mn2+ on the 2-naphthol degradation in, Cu2+ has a better catalytic efficiency. Then, we had some research experiments with the homogeneous catalyst Cu2+. Under these conditions, appropriate conditions in this experimental system were determined.The catalytic decomposition mechanism was investigated by means of LC-MS. The main intermediate products detected were:1-2naphthoquinone, phthalic acid, benzoic acid, benzene, phenol, etc. Meanwhile, the possible oxidative degradation routes of 2-naphthol were proposed. 【关键词】2-萘酚 超临界水氧化 均相催化剂 反应路径 【英文关键词】2-naphthol

　 Supercritical water oxidation(SCWO)

　 homogeneous catalyst

　 Reaction route 【目录】超临界水氧化技术处理 2-萘酚废水的研究???摘要??3-4?????ABSTRACT??4?????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??