水热反应釜中高温高压离子水溶液热力学性质

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.