超临界流体(Supercritical Fluid,简称SF或SCF)是指超临界温度(Tc)和临界压力(Pc)状态下的高密度流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性,其粘度与气体相似,但扩散系数比液体大得多,其密度和液体相近。超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)。其基本原理为:CO2的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)分别为31.05℃和7.38MPa,当处于这个临界点以上时,此时的CO2同时具有气体和液体双重特性。它既近似于气体,粘度与气体相近;又近似于液体,密度与液体相近,但其扩散系数却比液体大得多。是一个优良的溶剂,能通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解。同时,在稍高于临界点的区域内,压力稍有变化,即引起其密度的很大变化,从而引起溶解度的较大变化。因此,超临界CO2可以从基体中将物质溶解出来,形成超临界CO2负载相,然后降低载气的压力或升高温度,超临界CO2的溶解度降低,这些物质就沉淀出来(解析)与CO2分离,从而达到提取分离的目的。不同的物质由于在CO2中的溶解度不同或同一物质在不同的压力和温度下溶解状况不同,使这种提取分离过程具有较高的选择性。
超临界流体设备得到人们广泛的认可,技术上也得到了一定的科学认证,但是仍旧存在这一些问题,尽管上述超临界流体技术的应用范围不同,但单从系统构成而言,都需要产生和输送超临界流体的设备和管路,都需要超临界流体换热器等。目前超临界流体技术的研究与应用,大多以co2超临界流体为主。由于各种研究都需在较高压力下进行,co2的热力学特性又使得其应用受到许多限制,所以有必要开发研究其它工质的超临界流体。
所有超临界流体是否具有共性?如果有,某些工质在超临界状态的未知特性(如超临界流体的传热特性等)可望通过其它工质在超临界状态的已知特性来比拟。要得到临界压力较高的co2在超临界状态的传热传质特性、制冷系统的循环特性等,一方面可以建立相应的理论和试验模型,直接对其进行研究与探索;另一方面可先对临界压力较低的r13,r23在这些领域的相应特性进行研究,找出它们的规律性,然后再根据co2的自身性质予以修正,同样可得到co2在这些领域的相应特性。
开原化机制造主要产品有:炼油、化工生产用各种塔器、换热器、储罐等化工容器;各种反应釜、反应炉;二氧化碳超临界萃取成套设备;化肥用氨合成塔等成套设备;用于生产山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等产品的加氢用加氢反应釜、各种高压储罐等。产品主要材质有:碳钢、不锈钢、钛、镍及其复合材料等,适用于各种条件下的化工生产。
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