热科学与技术

作者：吴少文,于幸娟,邱兰,朱羽廷,吴志根

单位：同济大学环境科学与工程学院,同济大学环境科学与工程学院,同济大学环境科学与工程学院,同济大学建筑设计研究院(集团）有限公司,同济大学环境科学与工程学院

关键词：高盐溶液,蒸发,分子动力学模拟,蒸发系数,

基金：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）；国家重点研发计划项目

随着膜浓缩工艺产生的高盐废水急剧增加，热蒸发技术在减量化处理高盐废水工程当中得到广泛应用。本文采用分子动力学模拟方法，从微观角度研究了含KCl和CaCl2的高浓度溶液在铜表面的非稳态蒸发过程。研究结果表明，盐溶液蒸发过程中的蒸发水分子主要来源于远离离子的自由水分子，而离子配位水分子对蒸发水分子贡献不大，在相同加热温度下两种盐溶液的蒸发速率都比纯水低，并且加热温度越低，差距越大。同时，由于Ca2+和水分子的作用强于K+和水分子的作用，相同摩尔浓度的KCl溶液蒸发速率大于CaCl2溶液。由于界面离子的存在改变了其周围水分子的取向，有利于界面水分子与碰撞水分子间氢键的形成，使得两种溶液蒸发系数都低于纯水。

来源：2023年第1期

《热科学与技术》期刊编辑部

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