基于拉曼光谱的可视化石英微反应器中间氯甲苯超(亚)临界水氧化研究 Study on Supercritical Water Oxidation of 3-Chlorotoluene in a Visible Quartz Microreactor by Raman Spectroscopy

借助可视化石英微反应器和拉曼光谱，探究了间氯甲苯的超临界水氧化过程，实现了对产物CO2的原位测定。实验观测了间氯甲苯-H2O/H2O2体系在加热冷却过程的相态变化，研究了氧化剂倍数、反应温度、反应时间对有机物去除率的影响，以及反应温度和反应时间对CO2产率的影响。结果表明：（1）在升温（10℃·min-1）与降温（10℃·min-1）过程，间氯甲苯-H2O/H2O2体系在加热和冷却过程均发生了明显相态变化，温度升至304.2℃时，油-水相界面消失，到400℃时，相界面消失形成均一相；经升温和降温后，间氯甲苯-H2O2体系有机物的体积较为明显减小；（2）随氧化剂（H2O2）倍数的增加，有机物去除率的提高呈先快后慢的趋势，适宜氧化剂倍数为1.50；温度越高、反应时间越长，有机物的去除率越高；当温度为340℃、反应时间为8 min时，间氯甲苯的去除率达到99.4%；（3） CO2的产率随着温度的升高或反应时间的延长而增加，当温度为460℃，反应时间为8 min时，CO2的产率达到100.0%；间氯甲苯在超临界水中的氧化过程为多步反应。