超臨界流體(Supercritical Fluid,簡稱SF或SCF)是指超臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)狀態(tài)下的高密度流體。超臨界流體具有氣體和液體的雙重特性,其粘度與氣體相似,但擴散系數比液體大得多,其密度和液體相近。超臨界流體對物質進行溶解和分離的過程就叫超臨界流體萃?。⊿upercritical Fluid Extraction,簡稱SFE)。其基本原理為:CO2的臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)分別為31.05℃和7.38MPa,當處于這個臨界點以上時,此時的CO2同時具有氣體和液體雙重特性。它既近似于氣體,粘度與氣體相近;又近似于液體,密度與液體相近,但其擴散系數卻比液體大得多。是一個優(yōu)良的溶劑,能通過分子間的相互作用和擴散作用將許多物質溶解。同時,在稍高于臨界點的區(qū)域內,壓力稍有變化,即引起其密度的很大變化,從而引起溶解度的較大變化。因此,超臨界CO2可以從基體中將物質溶解出來,形成超臨界CO2負載相,然后降低載氣的壓力或升高溫度,超臨界CO2的溶解度降低,這些物質就沉淀出來(解析)與CO2分離,從而達到提取分離的目的。不同的物質由于在CO2中的溶解度不同或同一物質在不同的壓力和溫度下溶解狀況不同,使這種提取分離過程具有較高的選擇性。
超臨界流體設備得到人們廣泛的認可,技術上也得到了一定的科學認證,但是仍舊存在這一些問題,盡管上述超臨界流體技術的應用范圍不同,但單從系統(tǒng)構成而言,都需要產生和輸送超臨界流體的設備和管路,都需要超臨界流體換熱器等。目前超臨界流體技術的研究與應用,大多以co2超臨界流體為主。由于各種研究都需在較高壓力下進行,co2的熱力學特性又使得其應用受到許多限制,所以有必要開發(fā)研究其它工質的超臨界流體。
所有超臨界流體是否具有共性?如果有,某些工質在超臨界狀態(tài)的未知特性(如超臨界流體的傳熱特性等)可望通過其它工質在超臨界狀態(tài)的已知特性來比擬。要得到臨界壓力較高的co2在超臨界狀態(tài)的傳熱傳質特性、制冷系統(tǒng)的循環(huán)特性等,一方面可以建立相應的理論和試驗模型,直接對其進行研究與探索;另一方面可先對臨界壓力較低的r13,r23在這些領域的相應特性進行研究,找出它們的規(guī)律性,然后再根據co2的自身性質予以修正,同樣可得到co2在這些領域的相應特性。
開原化機制造主要產品有:煉油、化工生產用各種塔器、換熱器、儲罐等化工容器;各種反應釜、反應爐;二氧化碳超臨界萃取成套設備;化肥用氨合成塔等成套設備;用于生產山梨醇、木糖醇、麥芽糖醇等產品的加氫用加氫反應釜、各種高壓儲罐等。產品主要材質有:碳鋼、不銹鋼、鈦、鎳及其復合材料等,適用于各種條件下的化工生產。
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