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含氯有机污染物由于其污染面广、毒性较大、不易去除的特点,一直是目前研究的热点和难点。超临界水氧化技术作为一项高级氧化技术,可以高效降解大部分含氯有机污染物。本课题利用可视化石英毛细管反应器,结合INSTEC冷热台显微观察装置及拉曼光谱研究了邻二氯苯和间氯甲苯的超临界氧化过程。研究结果如下:(1)邻二氯苯和间氯甲苯在H2O体系中随温度升降都发生了较为明显的相态变化过程,但升降温结束后,两种有机物的体积几乎未发生改变,说明在H2O体系中邻二氯苯和间氯甲苯基本未发生分解反应;在H2O2体系中,邻二氯苯在温度升至332.2℃时,间氯甲苯在温度升至304.2℃时,有机相完全溶解于水相中,形成均相。升降温程序结束后,两种有机物的体积较开始时都有明显减少,说明在H2O2体系中两种有机物都能被氧化去除。(2)研究了氧化剂倍数、反应温度、反应时间等因素对有机物去除率的影响。实验结果表明,邻二氯苯和间氯甲苯的最适氧化剂倍数分别为2.0、1.5;反应温度的增大或停留时间的延长,都会对有机物去除率产生促进作用。当反应温度440℃,停留时间4min时,邻二氯苯的去除率接近100%。当反应温度340℃,反应时间8min时,间氯甲苯的去除率接近100%。(3)利用拉曼光谱确定了邻二氯苯在超临界水氧化过程中气相(CO2和O2)组成。随着反应温度的升高、停留时间的延长,CO2的产率也随之增加。在相同实验条件下,CO2的产率均小于对应有机物的去除率,证明两种有机物的氧化降解反应为多步反应。反应温度440℃,停留时间8min时,邻二氯苯对应的CO2产率接近100%;反应温度460℃,停留时间8min时,间氯甲苯对应的CO2产率接近100%,此时两类有机物及其氧化中间产物均被完全去除。(4)邻二氯苯和间氯甲苯的CO2生成动力学研究结果显示为一级反应。利用GC-MS对氧化降解过程中的中间产物进行了定性检测,并推测得到了两种含氯有机物的最终降解途径。