本文關(guān)鍵詞：液體�；窊]發(fā)過(guò)程中團(tuán)簇結(jié)構(gòu)計(jì)算及抑制機(jī)理研究

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【摘要】：液體�；�,屬于重要的化工原料,泄漏后伴隨大量有毒氣體的產(chǎn)生與擴(kuò)散,危害性極大。本文在傳統(tǒng)稀釋法的基礎(chǔ)上,提出利用單分子膜阻蒸發(fā)技術(shù)抑制泄露事故中液體�；返膿]發(fā),合成了一種單分子膜揮發(fā)抑制劑,可有效抑制揮發(fā)進(jìn)行。本文以氨水、甲醛和硝酸三種液體�；窞檠芯繉�(duì)象,對(duì)其揮發(fā)特性及抑制劑抑制效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并利用量化模擬計(jì)算以及能量障礙理論,探究了溶液氣液界面的揮發(fā)特性及抑制機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：(1)溶液揮發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氨水揮發(fā)受溫度影響顯著,隨時(shí)間延長(zhǎng),濃度呈指數(shù)下降趨勢(shì)；甲醛溶液揮發(fā)過(guò)程中,濃度與時(shí)間呈線性負(fù)相關(guān),當(dāng)溫度達(dá)60-80℃時(shí)揮發(fā)進(jìn)一步加��；硝酸溶液濃度變化隨時(shí)間呈拋物線下降,在5-25℃時(shí),溶液沒(méi)有揮發(fā),傳質(zhì)系數(shù)約為0m/min。在相同條件下,三種物質(zhì)揮發(fā)速率為：氨水甲醛硝酸。(2)溶液抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：液體�；窊]發(fā)抑制劑在5-45℃下表現(xiàn)出極佳的抑制性能。在5-35℃下,揮發(fā)抑制率高達(dá)90%以上；在40-45℃下,抑制率依然大于70%；當(dāng)溫度升高到50-80℃時(shí)單分子膜界面排列有序程度變差,致密度降低,結(jié)構(gòu)破壞,逐漸喪失抑制性能。(3)利用量子化學(xué)方法對(duì)三種物質(zhì)揮發(fā)過(guò)程中的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能量計(jì)算,找到氣液界面三種分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)在不同揮發(fā)階段的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。能量計(jì)算結(jié)果表明,隨揮發(fā)進(jìn)行,團(tuán)簇結(jié)構(gòu)變化所需的能量逐漸增大,即團(tuán)簇構(gòu)型更穩(wěn)定,進(jìn)一步驗(yàn)證了結(jié)論(1)中傳質(zhì)系數(shù)的變化規(guī)律。(4)抑制過(guò)程能量障礙理論及熱力學(xué)分析結(jié)果表明：溫度越高,抑制劑產(chǎn)生的能量障礙越大,抑制效果越好。當(dāng)溫度介于25-50℃時(shí),抑制劑的蒸發(fā)比阻明顯增大,產(chǎn)生的最小能量障礙遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溶液揮發(fā)所需的最大能量值。與此同時(shí),氣液界面?zhèn)髻|(zhì)過(guò)程的吉布斯自由能變恒大于0,由溫度變化引起的揮發(fā)過(guò)程受到阻礙。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ086.52

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本文編號(hào)：1162510