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典型應(yīng)用
超臨界流體技術(shù)
閱讀次數(shù)：2634 發(fā)布時間：2011/11/12 21:34:59
什么是超臨界流體？
純凈物質(zhì)要根據(jù)溫度和壓力的不同，呈現(xiàn)出液體、氣體、固體等狀態(tài)變化，如果提高溫度和壓力，來觀察狀態(tài)的變化，那么會發(fā)現(xiàn)，如果達(dá)到特定的溫度、壓力，會出現(xiàn)液體與氣體界面消失的現(xiàn)象該點(diǎn)被稱為臨界點(diǎn)超臨界流體指的是處于臨界點(diǎn)以上溫度和壓力區(qū)域下的流體，在臨界點(diǎn)附近，會出現(xiàn)流體的密度、粘度、溶解度、熱容量、介電常數(shù)等所有流體的物性發(fā)生急劇變化的現(xiàn)象 超臨界流體的特性 超臨界流體由于液體與氣體分界消失，是即使提高壓力也不液化的非凝聚性氣體 超臨界流體的物性兼具液體性質(zhì)與氣體性質(zhì)。即，密度大大高于氣體，粘度比液體大為減小，擴(kuò)散度接近于氣體。另外，根據(jù)壓力和溫度的不同，這種物性會發(fā)生變化，因此，在提取、精制、反應(yīng)等方面，越來越多地被用來作代替原有有機(jī)溶媒的新型溶媒使用 例如，水的密度、離子、介電常數(shù)等以臨界溫度374℃為分界，發(fā)生急劇的變化。特別是在常溫狀態(tài)下極性溶媒－水的介電常數(shù)到了臨界點(diǎn)以上會急劇減小，超臨界水的介電常數(shù)減小到與有機(jī)溶媒相同的水平 由于這種特性，水在超臨界狀態(tài)，便具有與有機(jī)溶媒相同的特性，變成了可以與有機(jī)物完全混合的狀態(tài) 熱容量值有較大變化，這也是臨界點(diǎn)非常獨(dú)特的特性。臨界點(diǎn)的熱容量值急劇上升，幾乎達(dá)到了無限大，然后再減小，如果恰當(dāng)?shù)乩眠@種特性，將能夠得到一種非常優(yōu)秀的熱媒體。
超臨界流體特性技術(shù) 1）超臨界水氧化技術(shù) 超臨界水氧化技術(shù)是使廢水在水的超臨界條件（P>218atm, T>374℃）下與氧化劑（O2、Air、H2O2等）反應(yīng)，把廢水中含有的有機(jī)物分解成無害成份的技術(shù)在臨界點(diǎn)以下的條件下，廢水中含有的有機(jī)物處于并非與水完全混合的狀態(tài)，形成界面（Boundary layer）。因此，為使有機(jī)物與氧氣反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)氧化分解，需要把氣體狀態(tài)的氧氣溶解到水中，溶解的氧氣重新通過有機(jī)物界面，只有這樣才能使有機(jī)物與氧氣反應(yīng)。因此，如要分解廢水含有的有機(jī)物需要較多時間。不過，在超臨界水狀態(tài)下，水的特性與有機(jī)物相同，所以界面消失，超臨界水的氧氣溶解度也大大提高，實(shí)現(xiàn)了完全混合，使有機(jī)物與氧氣能夠自由反應(yīng)，反應(yīng)速度得到了急劇提高。因此，即使是難分解性有機(jī)物，也可以幾乎100%分解。另外，超臨界水氧化反應(yīng)具有極快的反應(yīng)速度，所以，即使以小型的設(shè)備，也可處理大量的廢水，由于是在水中進(jìn)行的氧化反應(yīng)，不存在Sox、NOx等大氣污染物質(zhì)的排放
超臨界水氧化的優(yōu)點(diǎn) , 對難分解性有機(jī)物的高分解度（99.9999%以上）
· 處理水及排放氣體無害于環(huán)境
· 排放氣體：無Nox、Sox、Dioxins等
· 處理水：可分解至排放水水平
· 易于應(yīng)對急劇變化的廢水 ? 有利于化學(xué)工程
· 迅速的氧化反應(yīng)速度迅速 ? 設(shè)備的小型化
· 可處理的廢水濃度廣（數(shù)ppm～數(shù)十%）,無須2次處理
超臨界水的氧化缺點(diǎn)
· 高腐蝕速度 ? 選擇材料難
· 無機(jī)物溶解度減小，誘發(fā)工程Plugging ? 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)難
· 較高的初期投資費(fèi).
2）超臨界流體提取技術(shù)（SFE）
利用超臨界流體（二氧化碳等）的超臨界流體提取技術(shù)與溶媒提�。⊿olvent Extraction）相比，在經(jīng)濟(jì)上與環(huán)境上都具有許多優(yōu)點(diǎn)。但是，應(yīng)用于天然物時，偏重于essential oil等非極性（nonpolar）物質(zhì)，在高效提取polar的物質(zhì)方面存在局限。但是，在*近對天然物中的多種物質(zhì)進(jìn)行探索及研究的過程中，不僅需要非極性物質(zhì)的高效提取技術(shù)，還需要對polar的物質(zhì)的高效提取的技術(shù)。
3）超臨界水解技術(shù)（NCH）
超臨界水（Near-critical water）是指處于臨界點(diǎn)附近溫度與壓力條件下的液態(tài)水。近臨界水雖然是液態(tài)，但一部分特性卻與超臨界水類似，與常溫狀態(tài)的水有許多不同特性，因此，正被試圖用作新的反應(yīng)溶媒
原創(chuàng)作者：海安縣石油科研儀器有限公司
