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水热反应釜中高温高压离子水溶液热力学性质
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ028.6[化学工程]
  • 作者机构:[1]南京工业大学化学化工学院,江苏 南京 210009
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金项目(29925616);海外青年学者合作研究基金项目(20428606);国家自然科学基金项目(20236010,20246002,20376032);江苏省自然科学基金项目(BK2002016); 国家重点基础研究发展计划项目(2003CB615700);江苏省自然科学重点基金前期预演项目(BK2004215).
中文摘要:

对水热反应釜中高温高压NaOH和KOH水溶液的热力学性质进行了研究,采用Pitzer表观摩尔体积模型获得了容器中溶液填充度与压力的关系;在考虑溶液中离子缔合现象的基础上对Pitzer活度因子模型进行了改进,建立了能够描述溶液中真实离子组成的NaOH和KOH水溶液热力学模型,并给出了模型参数随温度和压力的变化关系式.计算结果表明,与纯水体系相比,相同反应温度、初始填充度下,NaOH和KOH 水溶液产生的压力显著降低,这意味着实际操作中可以进一步升高反应温度和增加填充度;100℃时,5 mol·kg^-1的NaOH溶液的缔合度就已达到30%,并随反应温度和溶液初始浓度的增加缔合度还将显著升高,表明实际水热反应的氢氧根自由离子浓度远远小于溶液的初始浓度,这为进一步深入研究水热反应机理奠定了理论基础.

英文摘要:

The thermodynamics of aqueous NaOH/KOH solution at high temperatures and pressures in a hydrothermal vessel was studied. The Pitzer model for apparent molar volume was used to investigate the relationship of filling degree and pressure. The Pitzer model for activity coefficient was modified by considering the ion association effect and the new model parameters were given. The results showed that the pressure of 10 mol·kg^-1 NaOH solution was 11.16 MPa while that of pure water was 136.7 MPa at 250℃ with the same filling degree of 90%, indicating that the pressures of alkali solutions were much lower than that of pure water under the same temperature and initial filling degree and a higher reaction temperature and a higher filling degree in the actual hydrothermal vessel was possible. In addition, the association degree of 5 mol ·kg^-1 aqueous NaOH/KOH was over 30% at 100℃, and it increased remarkably with temperature and initial molality, indicating that the real concentration of OH^- was much lower than the apparent molality. This work would facilitate the study of the reaction occurring in the hydrothermal vessel.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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