TÌM HIỂU TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN CỦA NƯỚC (H2O) VÀ ỨNG DỤNG.

1
Trường Đại học BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH
Khoa KỸ THUẬT HÓA HỌC
GVHD: PGS TS. Nguyễn Ngọc Hạnh
HVTH: 1.Nguyễn Ngọc Phượng
2.Phạm Trường Giang
TIỀU LUẬN
NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT HÓA HỌC
TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN CỦA NƯỚC
SUPERCRITICAL WATER
KẾT LUẬN
QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT
QUÁ TRÌNH OXY HÓA_LÀM SẠCH NƯỚC THẢI
TRẠNG THÁI NƯỚC SIÊU TỚI HẠN
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
NỘI DUNG
GIỚI THIỆU
3
1822, Charles Cagniard Baron de la Tour
1879, Hannay và Hogarth
1875 – 1876 Andrew
1891, Gore
Đến nay
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
1968 – 1980 E.U. Franck
scw
4
TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN CỦA NƯỚC
Hình 1. Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn của nước

Khi nước đưa lên nhiệt độ và áp

suất cao hơn nhiệt độ , áp suất tới hạn
thì nước sẽ chuyển sang trạng thái siêu
tới hạn.

Ở trạng thái siêu tới hạn, nước
không còn ở thể lỏng nhưng vẫn chưa
thành thể khí.
5
TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN CỦA NƯỚC

Pha rắn

Pha lỏng

Pha khí

Trạng thái siêu tới hạn
Hình 2. Sự khác biệt về mật độ giữa các pha
6
TÍNH CHẤT CỦA SCW
7
Hình 3. Độ nhớt động lực học
Hình 4. Độ nhớt động học
ĐỘ NHỚT
ĐỘ NHỚT
8
KHẢ NĂNG KHUẾCH TÁN

Khả năng khuếch tán được xác định bằng phương pháp:
+ Phổ NMR_Bởi Yoshida

+ Tán xạ chùm electon_bởi Beta

Khả năng khuếch tán của một chất ở trạng thái siêu tới hạn cao hơn với chất ở trạng thái bình
thường.

Khả năng khuếch tán của lưu chất siêu tới hạn tăng khi nhiệt độ tăng.
9
NHIỆT DUNG RIÊNG
NHIỆT DUNG RIÊNG
Hình 5. Nhiệt dung riêng của trạng thái nước siêu tới hạn
10
TỶ TRỌNG
TỶ TRỌNG
Hình 6. Tỷ trọng của trạng thái nước siêu tới hạn
11
SỰ DẪN NHIỆT
SỰ DẪN NHIỆT
Hình 7. Sự dẫn nhiệt của trạng thái nước siêu tới hạn
12
scw
Ổn định
Không độc
Dung môi xanh
Khả năng
hòa tan
Rẻ tiền
Ưu điểm của scw
Ưu điểm của scw
13
Vận hành ở nhiệt

độ và áp suất khá
cao
1 2
Vấn đề ăn mòn
thiệt bị
3
Giá thành cao
Nhược điểm của SCW
Nhược điểm của SCW
14
SCWO
1
5
4
2
CHẤT HÓA DẺO
VẬT LIỆU HỮU CƠ
VẬT LIỆU
NĂNG LƯỢNG
NƯỚC THẢI
ĐẤT BỊ Ô NHIỄM
Ứng dụng của SCWO
Ứng dụng của SCWO
3
15
Quá trình oxy hóa SCWO
Quá trình oxy hóa SCWO
Mô hình oxy hóa SCWO
16
Ứng dụng SCWO_làm sạch nước thải

Ứng dụng SCWO_làm sạch nước thải
Nước thải công nghiệp
Sogut và Akgun đã công bố kết quả:

Với áp suất vận hành 24MPa

Nhiệt độ lớn hơn 450
O
C

Sử dụng H
2
O
2
làm chất oxy hóa

Thời gian thực hiện 8 – 16s

Đã loại bỏ 100% hàm lượng TOC
17
Ứng dụng SCWO_làm sạch nước thải
Ứng dụng SCWO_làm sạch nước thải
Dầu cắt gọt kim loại

Vận hành ở 500
O
C

Áp suất 25MPa


Bởi Jimenez_ Espadafor và cộng sự
18
19
Ứng dụng SCWO_làm sạch nước thải
Ứng dụng SCWO_làm sạch nước thải
Mô hình SCWO trong phòng thì nghiệm
và trong công nghiệp
Nước thải trong nhà máy sản xuất Acrylonitrile xử lý bởi
quá trình SCWO công bố của Shin và công sự với:

Nhiệt độ 552
o
C

Áp suất 25MPa

Thời gian 15s

Loại bỏ 97% hàm lượng TOC
20

Tổng hợp thủy nhiệt của các oxit kim loại:
373-473K.

Nghiên cứu phát triển một quy trình mới về
tổng hợp thủy nhiệt:673-723K.
Quá trình tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt
21

Khả năng hòa tan của oxit kim loại

Quá trình tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt
22
Độ hòa tan của oxit Cu trong nước có nhiệt độ cao.
Quá trình tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt
23
Các đặc tính đặc trưng của tổng hợp thủy nhiệt
- Hạt có kích thước khoảng 10-1000nm
- Hạt có bề mặt tinh thể phát triển tốt.
Các đặc tính đặc trưng của tổng hợp thủy nhiệt
24
25
Cơ chế của sự tạo thành hạt mịn (nhỏ) trong nước siêu tới hạn