4-CP在超临界水中脱氯的动力学与机理研究

本文针对"对氯苯酚超临界水脱氯的反应动力学及机理分析"这一主题，由韦朝海、李登勇等人进行了深入的研究。他们在特定的实验条件下，即反应温度400~460℃，压力24 MPa，停留时间30~200秒，过氧量100%~500%，在等温立式柱塞流反应器中对4-CP（对氯苯酚）进行了脱氯反应的考察。 研究结果显示，当反应条件设定为440℃、24 MPa以及过氧量为375%时，4-CP的脱氯率达到80%，显示出这一过程的有效性和高效性。值得注意的是，随着停留时间和温度的提升，4-CP的脱氯率明显增加，而初始质量浓度和过氧量的变化对其脱氯过程的影响并不显著。 动力学分析表明，4-CP在超临界水氧化（SCWO）下的反应过程遵循幂指数方程，通过参数拟合，发现4-CP的反应级数为1，而H2O2的反应级数为0，这暗示着反应可能主要由4-CP主导。活化能被确定为92.978 KJ•mol^-1，指前因子为104.6302，这为预测实际反应提供了依据。动力学模型能够有效地预测实验数据，验证了其预测能力。 进一步的定性分析通过GC/MS方法揭示了反应中间产物，主要包括对苯二酚、邻苯二酚和对苯醌，这提示在脱氯过程中可能存在自由基参与的偶合反应作为主要反应机制。这一发现对于理解4-CP在超临界水环境下的化学转化过程至关重要，证实了超临界水脱氯技术的可行性与高效性，为该工艺的实际应用提供了理论基础。 总结来说，这项研究不仅探讨了对氯苯酚在特定条件下超临界水脱氯的反应动力学特性，还揭示了其反应机理，为优化该技术并在工业上大规模应用提供了关键数据和理论指导。