超临界流体技术在石油化工的应用

超临界流体技术在石油化工中的应用

超临界流体技术是利用超临界流体(Super critical Fluid ,简称SCF) 的特性而逐渐发展起来的一门新兴技术。超临界流体是指被压缩和加热至临界压力( p c) 和临界温度( T c) 以上的流体。此种流体兼有液体和气体的优点,粘度小,扩散系数大,密度大,具有良好的溶解特性和传质特性,且在临界点附近对压力和温度的变化异常敏感。超临界流体不仅可以作为良好的分离介质,也可作为一种良好的反应介质。在这些特性基础上发展起来的超临界流体技术已广泛应用于石油化工中。

一、超临界萃取的原理

在某一温度和压力时，物质的气相和液相没有明显的界线，而且此时物质仅有一相，称为物质的临界状态。此时的温度和压力分别称作临界温度TC 和临界压力PC。温度和压力高于临界点时的流体被称作超临界流体。

超临界二氧化碳萃取分离过程的原理是利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系而进行的。在超临界状态下，将超临界二氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界流体二氧化碳萃取过程是由萃取和分离组合而成的。

二、超临界二氧化碳流体的特点

适用于超临界流体萃取的溶剂有：二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、氨、乙醇、二氯乙烷、正庚烷和甲苯等，其中，二氧化碳最适合工业上应用。超临界二氧化碳的分子间作用力很小，类似气体；密度很大，接近液体，是一种气液不分的状态，没有相界面，也没有相际效应，有助于提高萃取效率，并可大幅度节能。

三、超临界二氧化碳流体在油气勘探中的应用

地表油气地球化学勘探主要是以近地表土壤和岩石为介质，用微量和超微量测试手段检测油气及其伴生物和它们在运移过程中的衍生物，作为指示深部是否存在油气藏的指标。

因此在地表油气地球化学勘探时，超临界二氧化碳由于在临界压力和温度附近具有易于穿透样品介质的特殊性能，达到了快速提取样品中烃类物质的目的。

四、超临界二氧化碳流体在油气开采中的应用

（1）超临界二氧化碳钻井液研究现状

在钻具内，二氧化碳流体处于超临界状态，其类似于液体的高密度为动力钻具提供了足够的动力，超临界二氧化碳进入环空后，由于环空压力较低，超临界二氧化碳会相变为气态，从而维持井底的欠平衡状态，实现了井底欠平衡-平衡-过平衡三种钻进状态的转换，有利于枯竭油藏开采。

（2）超临界二氧化碳驱油提高采收率

二氧化碳临界温度比较接近油藏温度，在油藏中注入的高压二氧化碳可部分地溶于石油中，引起石油膨胀，粘度降低；另一方面石油中较易挥发的组分蒸发出来，形成富集气体，前进的气体反复与未被作用的油藏接触，从而甚至可与石油形成互溶状态。

五、超临界二氧化碳流体在石油炼制中的应用

超临界流体技术在石油化工中的应用主要有超临界流体萃取技术和超临界流体作反应

介质的超临界流体反应技术。

1、渣油超临界萃取技术的应用

超临界流体萃取在石油化工中的应用主要是渣油超临界流体萃取脱沥青，在以往的研究中，关于二氧化碳作为超临界流体用于脱沥青的报道不是很多，因为超临界溶剂丙烷等轻烃对于有机物的溶解较二氧化碳要好，但是最近也有文献调研发现，俄罗斯和德国已有将超临界二氧化碳流体用于油料脱沥青中。

Kerr - Mcgee 公司和UOP 公司开发的ROSE (Residual Oil Supercritical Extraction)

渣油脱沥青过程已经实现工业化多年,它的主要特点是利用超临界流体的性质实现

沥青质的分离和溶剂回收,以代替常规的蒸发回收。ROSE 工艺在萃取段完成液- 液萃取以脱除沥青质,在溶剂回收段夹带着脱沥青油的溶剂经过等压升温至超临界状态,脱沥青油溶解度降低与溶剂相分离,之后不含油的溶剂经过换热降温循环使

用。

2、渣油超临界流体萃取精密分离技术的研究和应用

近年来,在超临界流体萃取的基础上又发展起了超临界流体萃取精密分离评价减压渣油的方法。超临界流体萃取精密分离技术是将超临界流体萃取和精馏结合起来进行分离纯化的新技术。超临界流体溶剂的溶解能力主要取决于它的密度,恒温升压,超临界流体的密度增大,溶解能力增强;恒压升温,溶解能力降低,出现超临界萃取过程中特有的“加热冷凝”现象。依据以上基本原理即可设计成渣油超临界萃取精密分离装置,其关键部件是超临界萃取分馏塔,它由萃取段和分离段组成,分离段中装有高效填料。

结语

超临界流体技术在石油化工中有一定的研究和应用,主要是超临界流体萃取技术。

随着对渣油在超临界溶剂中相平衡热力学特性的深入了解,超临界流体萃取技术在石油化工中将有更进一步的应用。超临界化学反应在石油化工中的应用尚处于实验室研究阶段,但已有的研究结果预示出,超临界化学反应技术在石油化工中将具有

很好的工业应用前景。

参考文献：李会鹏等《抚顺石油学院学报》超临界流体技术及其在石油化工中的应用1998年3月曾莉莉、陈良飞、刘德磊、赵品文等《广东化工》超临界二氧化碳萃取在石油工业中的应用2012年第五期

百度百科超临界二氧化碳萃取

超临界流体技术的应用与原理

超临界流体分离技术的原理及应用 超临界流体（SCF）是指在临界温度和临界压力以上的流体，高于临界温度和临界压力而接近临界点状态，称为超临界状态。处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，以至于无法分辨，故称为SCF。超临界流体具有选择性溶解物质的能力，并随着临界条件（T，P）而变化。超临界流体可从混合物中有选择地溶解其中的某些组分，然后通过减压，升温或吸附将其分离析出。 超临界流体萃取分离过程的原理是超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用，利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。 超临界分离技术的特点：(1)萃取速度高与液体萃取，特别适合于固态物质的分离提取；(2)在接近常温条件下操作，能耗低于一般精馏发，适合于热敏性物质和易氧化物质的分离；(3)传热速率快，温度易于控制；(4)适合于挥发性物质的分离。 超临界流体具有许多不同于一般液体溶剂的物理化学特性，基于超临界流体的萃取技术具有传统萃取技术无法比拟的优势，近年来，超临界流体萃取技术的研究和应用从基础数据、工艺流程到实验设备等方面均有较快的发展。但由于对超临界流体本身尚缺乏透彻的认识，对其化学反应、传质理论以及反应中热力学的本质问题研究有待深入，而且超临界流体萃取分离技术需要高压装置，因而对工艺设备的要求往往也比较高，需要有较大的投入等原因的客观存在，因此目前超临界流体的大规模实际应用还存在诸多问题需要进一步解决。 目前国际上超临界流体萃取与造粒技术的研究和应用正方兴未艾，技术发展应用范围包括了：萃取(extraction)，分离(separation)，清洗(cleaning)，包覆(coating)，浸透(impregnation)，颗粒形成(particle formation)与反应(reaction)。德国，日本和美国已处于领先地位，在医药，化工，食品，轻工，环保等方面研

超临界流体技术原理及其应用

“超临界流体技术原理及其应用” 院选课读书报告 (2012~2013下学期) 题目:SC—CO2流体技术基本原理及其应用前景系专业名称: 学生姓名: 学号: 指导教师:

SC—CO2流体技术基本原理及其应用前景 摘要 超临界流体是指物质处于极其临界的温度和压强下形成的一种新的流体，它的性质介于液体和气体之间，并且兼具二者的有点。现研究较多的流体包括：二氧化碳等。超临界二氧化碳是一种液态的二氧化碳，在一定的条件，如果达到临界点或者以上，会形成一种新的状态，兼顾气态和液态的部分性质，而且拥有新的性质。超临界二氧化碳萃取技术是一种新型分离技术，超临界CO2萃取是采用CO2作为溶剂，在超临界状态下的CO2流体密度和介电常数较大，对物质溶解度很大，并随压力和温度的变化而急剧变化，因此，不仅对某些物质的溶解度有选择性，且溶剂和萃取物非常容易分离。超临界CO2萃取特别适用于脂溶性，高沸点，热敏性物质的提取，同时也适用于不同组分的精细分离，即超临界精镏。超流体流体应用前景目前应用十分的广泛，目前已应用于食品工业、化妆品香料工业、医药工业、化工工业等方面，超临界流体应用将越来越广泛于各个行业的发展。 关键词：“超临界流体，超临界二氧化碳，超临界二氧化碳萃取，超临界流体应用前景” 一、SC—CO2流体技术基本原理 （一）SC—CO2超流体技术的基本原理概述 超临界流体（SCF）是指处于临界温度和压强的情况下，它的物理性质介于液体和气体之间。⑴这种流体同时据有气态和液态的特点，它既具有与液体相近的密度和其优良的溶解性。溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度相关，溶质在超临界流体中的溶解度也与其类似。因此，通过改变超临界流体的压强和温度，改变其密度，便可以溶解许多不同类型的物质。 超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解力和其密度的关系，即利用压强和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，其拥有

超临界流体萃取原理及其特点

超临界流体萃取技术 超临界流体概念 任何物质，随着温度、压力的变化，都会相应的呈现为固态、液态和气态这三种状态，称为物质的三态。三态之间互相转化的温度和压力值叫做三相点，每种分子量不太大的稳定的物质都具有一个固有的临界点，严格意义上，临界点由临界温度、临界压力、临界密度构成。在临界温度以上，无论怎样加压，气态物质绝不会被液化。当温度和压力超过了临界点时，该物质就进入了超临界状态，超临界状态下的物质既非气体又非液体的状态，叫做超临界流体[11]，SCF是气体和液体状态以外的第三流体。 超临界流体萃取原理及其特点 所谓超临界流体萃取[12]，是指利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的。SCF的密度对温度和压力的变化很敏感，而其溶解能力在一定压力范围内与其密度成比例，因此可以通过控制温度和压力来改变物质在SCF中的溶解度，特别是在临界点附近，温度和压力的微小变化可导致溶质溶解度发生几个数量级的突变，这就是SFE的依据。 与其它常规分离方法相比，SFE具有以下特点[13]： 1) 通过调节温度和压力可全部或选择性地提取有效成分或脱除有害物质； 可在较低温度和无氧环境下操作，分离、精制热敏 2)选择适宜的溶剂如CO 2 性物质和易氧化物质； 3)临界流体具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或粘稠的原料中快速提 取有效成分； 4)降低超临界相的密度，很容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污染，且回 收溶剂无相变过程，能耗低； 5)兼有蒸馏和萃取双重功能，可用于有机物的分离、精制。 SFE存在的不足有[14]： 1) 高压下萃取，相平衡较复杂，物性数据缺乏； 2) 高压装置与高压操作，投资费用高，安全要求亦高； 3) 超临界流体中溶质浓度相对还是较低，故需大量溶剂循环； 4) 超临界流体萃取过程固体物料居多，连续化生产较困难。 超临界流体的选择

超临界流体技术

如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！ 超临界流体技术提取天然药物 张莲莲 目录 超临界流体 超临界流体技术 生物碱类化合物提取 黄酮类化合物的提取 正文 超临界流体 超临界流体，就是高于临界温度和临界压力以上的流体，简称SCF。超临界流体具有液体和气体的双重特性，有与液体接近的密度，同时有与气体接近的黏度极高的扩散系数，故具有很强的溶解能力和良好的流动、传递性能。例如，水的密度、离子、介电常数等以临界温度374℃为分界，发生急剧的变化。特别是在常温状态下极性溶剂-水的介电常数到了临界点以上会急剧减小，超临界水的介电常数减小到与有机溶剂相同的水平。由于这种特性，水在超临界状态，便具有与有机溶剂相同的特性，变成了可以与有机物完全混合的状态。超临界流体具有较高的扩散性，从而减小了传质阻力，这对多孔疏松的固态物质和细胞材料中的化合物的萃取特别有利；超临界流体对改变操作条件(如压力、温度)特别敏感，这就提供了操作上的灵活性和可调性；超临界流体可在低温下进行，对分离热敏性物料尤为有利；超临界流体具有低的化学活泼性和毒性。 超临界流体技术 由于超临界流体以上良好的性能，超临界流体被广泛应用于有效成分的提取。在高压条件下，使超临界流体与物料接触，使物料中的有效成分溶于超临界流体中，与物料分离，然后通过降低溶有溶质的超临界流体的压力或升温的方法，使溶质析出，这样的技术称为超临界流体技术，简称SFE技术。能够作为超临界流体萃取的物质应具有临界压力和临界温度、惰性、低毒性及低价格、来源广等特点。超临界流体技术具有萃取效率高、分离工艺简单、不需要溶剂回收设备、工作条件温和、无毒、无残留、绿色生产等特点，在我国中医药工业上，尤其是在天然药有效成分提取分离上，已开始广泛应用，而且有着越来越广阔的应用前景。

超临界流体的应用

大庆师范学院 超临界流体的应用 年级: 09工四 学号: 200901030938 姓名: 王心 专业: 化学工程与工艺 指导老师: 刘海燕 二零一二年三月十八日

摘 要 本论文从超临界流体定义、性质开始介绍，最后谈谈它更多的应用。超临界流体萃取是国际上最先进的物理萃取技术。在较低温度下，不断增加气体的压力时，气体会转化成液体，当温度增高时，液体的体积增大，对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度和临界压力，高于临界温度和临界压力后，物质不会成为液体或气体，这一点就是临界点。再临界点以上的范围内，物质状态处于气体和液体之间，这个范围之内的流体成为超临界流体。超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的较大密度和溶解度，具有良好的溶剂特性，可作为溶剂进行萃取。 关键词：超临界流体的定义 性质 优点 应用

目 录 摘 要................................................................................................................................ 1 第1章 绪 论...................................................................................................................... 1.1 本论文的背景和意义 ........................................................................................... 1.2 本论文的主要方法和研究进展 ........................................................................... 3 1.3 本论文的主要内容 ............................................................................................... 4 第2章 超临界流体的介绍 (5) 2.1超临界流体的概念.................................................................................................. 5 2.2超临界流体的优点.................................................................................................. 5 2.3超临界流体的性质.................................................................................................. 5 第3章 超临界流体的应用 (6) 3.1超临界流体应用原理.............................................................................................. 6 3.2超临界流体的应用.................................................................................................. 6 结 论................................................................................................................................ 8 参考文献.. (9)

超临界流体的特性及其应用

浙江工商大学 研究生课程论文 论文题目：超临界流体的特性及其应用 课程名称：现代食品工程技术 专业名称：食品科学 学号： 24 姓名：陈方娟 指导教师：励建荣、石玉刚 成绩： 日期：超临界流体的特性及其应用 摘要:本文主要介绍了超临界流体的理化性质,并对超临界流体在化工、生

物质及环保等领域的应用进行了综述,同时对超临界技术的发展前景进行了展望。 关键词：超临界流体;理化性质;应用;前景展望 The Properties and Application of the Supercritical Fluids Abstract : This paper describes the physical and chemical properties of supercritical fluids, then introduce the application in the fields of chemical industry, biomass and environmental protection, and so on, while prospect the development of supercritical technology. keywords:supercritical fluids；physical and chemical properties；application；prospection 超临界流体(SCF)是介于气体和液体之间的一种特殊聚集态。19世纪60年代,英国科学家Thomas Andrews首次发现超临界现象;1879年,Hannay 和Hogarth发表了第一篇有关超临界流体的论文“超临界流体能够溶解固体物质”,为超临界流体萃取技术的应用提供了依据。随着对超临界流体性质认识的深入,超临界干燥、化学反应等新技术不断涌现并得到快速发展,所涉及的应用范围也迅速扩大。目前,在ISI Web of Knowledge数据库中有关超临界的论文已高达17000篇。我国在这一领域的研究工作起步较晚。1985年北京化工学院从瑞士进口了第一台超临界流体萃取装置,进行了不少研究工作。之后相继成立了相关的学术组织,定期召开国际性或

超临界流体技术原理及应用

〈〈超临界流体技术原理及应用〉〉教学大纲 课程名称：超临界流体技术原理及应用 课程英文名称：Supercritical Fluid Technology-Principles and practices 课内学时：32 课程学分：2 课程性质：选修课开课学期：每学年第二学期 教学方式：课堂讲授考核方式（考试/考查）：考试 大纲执笔人：赵锁奇主讲教师：赵锁奇 师资队伍：赵锁奇、许志明、孙学文 一、课程内容简介 讲授超临界流体技术的基本热力学原理，分析超临界流体萃取、超临界流体在材料制备及超临界流体中化学反应等领域中的各种现象及规律，介绍超临界流体技术的发展动向。 二、课程目的与要求 掌握超临界流体技术的基本热力学原理，并运用这些原理分析超临界流体萃取，超临界流体在材料制备及超临界流体超临界流体中化学反应等领域中的各种现象，并能灵活运用解决实际问题。了解超临界流体技术的发展动向。 学习本课程后，应达到以下基本要求： 1.掌握超临界流体的高压流体相平衡基本行为规律。 2.掌握超临界流体萃取的热力学和传递因素对萃取过程的影响规律。 3.掌握超临界流体中均相及非均相化学反应的特性。 4.掌握超临界流体技术在材料制备中几种基本过程的热力学原理 5.了解超临界流体技术在天然物质萃取，化学反应，印染、材料制备及半导体清洗等方面的应用。 三、教学内容及学时安排 绪论（2学时） 介绍超临界流体基本概念，超临界流体技术的起源发展及现状，超临界流体的参考书及信息源；讲解课程重点内容纲要 第一章纯流体近临界相行为及物理化学性质（2学时） 讲解纯流体相图及临界点的定义和临界参数与分子结构关系，纯流体的临界性质及临界参数的估算方法，临界点的经典和非经典描述，纯流体的传递性质。 第二章超临界流体混合物相行为（4学时） 讲授混合物的临界点热力学判据，详细分析含超临界流体的二元系六类高压流体相特性及其间的变化规律，对超临界流体萃取的指导意义，讲授三元系相图的热

超临界流体技术在环境保护领域中应用

超临界流体技术在环境保护领域中的应用摘要：随着现代社会的发展，环境污染问题已日趋严重。为了 有效地解决这一问题，许多新技术被引入到环境保护领域中。超临界流体技术就是其中之一。超临界流体技术因为其经济、快速和高效等特点，近年来发展迅速。本文即介绍超临界流体的特性和超临界流体技术（超临界萃取、超临界水氧化和超临界色谱）在环境保护领域中的应用。 关键词：超临界流体技术，超临界萃取，超临界水氧化，超临 界色谱，环境保护 abstract: with the development of modern society, the environmental pollution has become more and more serious. in order to effectively solve the problems, many new technology is introduced to the environmental protection in the field. supercritical fluid technology is one of them. supercritical fluid technology because its economy, rapid, efficient and other characteristics, developed very rapidly in recent years. this paper introduces the characteristics of that supercritical fluid and supercritical fluid technology (supercritical fluid extraction, supercritical water oxidation and supercritical fluid chromatography) in the environmental protection field of application. keywords: supercritical fluid technology, supercritical

超临界流体的理化性质及应用_李娴

超临界流体的理化性质及应用 李 娴, 解新安 (华南农业大学1.食品学院,2.生物质能研究所,广东广州510641) 摘 要:主要介绍了常温、常压下为液态的超临界流体的理化性质,包括密度、粘度、离子积、还原性等,并对超临界流体在化工、生物质及环保等领域的应用进行了综述,同时对超临界技术的发展前景进行了展望。 关键词:超临界流体;理化性质;超临界技术中图分类号:T Q 013.1 文献标志码:A 文章编号:0367-6358(2010)03-0179-04 T he Physicochemical Properties and A pplications of Supercritical Fluid LI Xian 1, XIE Xin -an 2 (S outh China Ag riculture Univ e rsity , 1.Colleg e of Food S cience ,2.I nstitu te of B ioener gy T ech nolog y ,Guang d ong ,G uang zh ou 510641,Ch ina) Abstract:T he physical and chemical properties of supercritical fluid that w as liquid under nor mal temperature and pressure,including density,viscosity ,ion product and r educibility,w ere introduced.The applications o f supercritical fluid in chemical industry,biom ass and environmental protection w ere described.Furthermor e,the future developm ent w as discussed. Key words:super critical fluid;physicochem ical properties;supercritical fluid technolog y 收稿日期:2009-06-19 基金项目:广东省科技计划国际合作项目(2007B050200010) 作者简介:李 娴(1986~),女,硕士生,E -m ail:lx ian1986@https://www.sodocs.net/doc/004718999.html, 。 超临界流体(SCF)是介于气体和液体之间的一种特殊聚集态。19世纪60年代,英国科学家Thom as Andr ew s 首次发现超临界现象;1879年,H annay 和H ogarth 发表了第一篇有关超临界流体的论文/超临界流体能够溶解固体物质0,为超临界流体萃取技术的应用提供了依据。随着对超临界流体性质认识的深入,超临界干燥、化学反应等新技术不断涌现并得到快速发展,所涉及的应用范围也迅速扩大。目前,在ISI Web of Know ledg e 数据库中有关超临界的论文已高达17000篇。我国在这一领域的研究工作起步较晚。1985年北京化工学院从瑞士进口了第一台超临界流体萃取装置,进行了不少研究工作。之后相继成立了相关的学术组织,定期召开国际性或全国性超临界流体会议,并且有许 多论文、专著等学术性文章发表。目前我国在中国知网数据库中发表的关于超临界的文章数已超过14000篇。本文对常温、常压下为液态的超临界流 体的理化性质及其应用进行了综述,并对此技术的发展前景进行了展望,以期能为我国在超临界这方面的研究工作提供参考。 1 超临界流体的性质及其机理 超临界流体是指温度和压力均高于临界点的流体。图1为纯物质的压力-温度相图,图中的临界点C 是指相图中气液平衡线向高温延伸时气液界面恰好消失的那个点,此处所对应的温度和压力即为临界温度和临界压力。图中阴影部分即超临界区。 # 179#第3期化 学 世 界

超临界流体及其应用

超临界流体及其应用 摘要：本文介绍了一种新的物质状态——超临界流体，介绍了它的相关特性，并对关于超临界流体近几年的研究做了简单介绍，以及对其发展前景做了展望。 关键词：超临界流体相物质状态 一、引言： 通常我们对物质的认识是固态、液态、气态三种，然而随着科学的发展物态便无法简单的限制到这三态之间，一些新型物态陆续被提出。1879年克鲁克斯（Sir William Crookes,1832-1919）首次发现等离子态（Plasma），作为一以由自由电子和带电离子为主要成分的物质，它无法被划分入固液气三态，于是它被视为物质的第四态。1822年法国Cagniard在进行实验时发现超临界流体的特性，他将炮管密封，其中加入不同温度的流体，再放入燧石的小球，球在炮管中滚动时会有声音的不连续变化，但当温度超过临界温度时，声音的不连续变化消失了，炮管的流体中液体和气体的密度变得相同，变成一个超临界流体的相，因此也没有二相之间的相界限。这种特殊的相态同样无法划归入之前的三态，亦属一种新的相态。1877年德国科学家奥托·雷曼（Otto Lehmann,1855－1922）运用偏光显微镜首次观察到了液晶化的现象，之后和德国植物生物学家弗里德里希·莱尼泽(Friedrich Reinitzer,1857-1927)合作进一步研究，最终发现了这种介于固体和液体之间的新的相态——液晶。最近的研究又表明更有超固态和中子态存在。 当前人提出了这些新相态，我们似乎便可以突破思维定势，相信在气体之上、液气之间、固液之间、固体之下都有其他状态。当然也存在其他分类方式，科学家也按照分子之间的相互关系作分类，则存在固态、液态、气态、等离子态、费米子凝聚态和夸克-胶子酱这几种状态。但是任一种分类法无法完全涵盖所有物质状态，我们同样相信仍然还有很多物质形态是我们目前所无法解释的，这也是我们孜孜以求的目标。 限于篇幅和所学知识，本文仅就超临界流体做一介绍。 二、超临界流体及其性质： 当物质超过临界温度和临界压 力之上时，气体和液体的性质会趋于 类似，最后会形成一个均匀相，在相 图中可以更清楚的看到： 当温度高于300K,压强大于 100bar时，两相分界线消失，此时 液体和气体性质相似，这就是超临界 流体。 Figure 1 超临界流体相图

超临界流体萃取技术小论文

超临界流体萃取技术 摘要 超临界流体萃取技术是一项发展很快、应用很广的新型的分离技术。由于其具有高效、方便、安全、低温萃取、无溶剂残留、选择性好等优点，使得这项技术在天然产物活性成分的提取上得到迅速发展，应用范围和种类也不断扩大。70年代以来超临界二氧化碳萃取技术应用日趋广泛，广发应用于香料的提取，也可萃取药用有效成分。超临界流体萃取技术在化学反应和分离提纯领域开展了广泛深入的研究，在医药、化工、食品、轻工等成果累累。 在此主要介绍超临界CO2萃取的原理、特点、影响因素及其在天然产物研究中的应用，并对其发展前景做了展望。 关键词超临界流体萃取天然产物超临界C02 萃取技术应用 超临界流体萃取(简称SFE)技术是利用临界压力和临界温度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展起来的一种化工分离技术。超临界流体萃取具有高效、方便、安全、环保、选择性好等优点，在天然植物中活性成分的提取中具有独特的优势。由于其具有工艺简单、操作温度低、无溶剂残留等特点及其他方法所不可取代的良好应用前景而得到越来越广泛应用和重视。超临界流体技术必将成为未来从天然植物中提取活性成分的一种新型工艺之一。 超临界流体萃取的基本原理和特点 1、超临界流体萃取的基本原理 SFE分离的原理比较简单，是利用溶质在不同条件下在超临界流体中溶解度的不同而进行的溶解分离。当气体的温度、压力高于临界温度Tc和临界压力Pc时，便进人临界状态，此时的流体成为超临界流体。超临界流体对物质有较强的溶解能力，兼有液体和气体的双重特性，即粘度接近气体，密度接近液体。在超临界状态下，温度、压力的变化会引起流体密度的显著变化，通过控制压力和温度使其有选择性地把不同极性、不同沸点和相对分子质量的成分萃取出来，然后借助减压等方法使超超临界流体变成普通气体，被萃取物质则自动析出，从而达到分离提纯的目的。超临界流体萃取的效率远远优于液-液萃取。 2、超临界流体萃取技术的特点 既利用了萃取剂和被萃取物质之间的分子亲和力实现分离，又利用了混合物各组分挥发度的差别，具有较好的选择性； 萃取效率高，过程易于控制。如临界点附近的CO2，温度压力的微小变化，都会引起其密度显著变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取的目的。工艺流程短、耗时少、节约成本。 萃取温度低，可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，能较完好保存中药有效成分不被破坏，不发生次生化，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。特别适宜于对热敏感、易氧化分解成分的提取。 萃取流体可循环使用，防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染。如临界CO2流体常态下是气体，无害，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，有效地避免了传统提取条件下溶剂毒性的残留。 3、超临界萃取技术的问题 相平衡及传递研究不充分，物性数据少；缺乏能正确推算超临界萃取过程的基本热力学模型。操作压力高，对设备、管道材质要求高；压缩设备投资大。 在生产的连续化上还存在着设备和工艺方面的困难。 超临界二氧化碳萃取（SC—CO2） SC-CO2萃取剂的特性

超临界萃取及其应用

1概述 英文名称 supercritical fluid extraction 简介 超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性，只需改变萃取剂流体的压力和温度，就可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小，先后萃取出来，在低压下弱极性的物质先萃取，随着压力的增加，极性较大和大分子量的物质与基本性质，所以在程序升压下进行超临界萃取不同萃取组分，同时还可以起到分离的作用。 温度的变化体现在影响萃取剂的密度与溶质的蒸汽压两个因素，在低温区（仍在临界温度以上），温度升高降低流体密度，而溶质蒸汽压增加不多，因此，萃取剂的溶解能力时的升温可以使溶质从流体萃取剂中析出，温度进一步升高到高温区时，虽然萃取剂的密度进一步降低，但溶质蒸汽压增加，挥发度提高，萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。 除压力与温度外，在超临界流体中加入少量其他溶剂也可改变它对溶质的溶解能力。其作用机理至今尚未完全清楚。通常加入量不超过10%，且以极性溶剂甲醇、异丙醇等居多。加入少量的极性溶剂，可以使超临界萃取技术的适用范围进一步扩大到极性较大化合物。 2流体 物质是以气、液和固3种形式存在，在不同的压力和温度下可以相的转换。在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度Tc；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。在压温图中，高于临界温度和临界压力的区域就称为超临界区，如果流体被加热或被压缩至其临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体性质，同时还保留有气体性能，这种状态的流体称为超临界流体。 3技术原理

超临界流体技术在环境工程领域中的应用

超临界流体技术在环境保护领域中的应用 摘要：随着现代社会的发展，环境污染问题已日趋严重。为了有效地解决这一问题，许多新技术被引入到环境保护领域中。超临界流体技术就是其中之一。超临界流体技术因为其经济、快速和高效等特点，近年来发展迅速。本文即介绍超临界流体的特性和超临界流体技术（超临界萃取、超临界水氧化和超临界色谱）在环境保护领域中的应用。 关键词：超临界流体技术，超临界萃取，超临界水氧化，超临界色谱，环境保护 1. 前言 随着社会的进步和人们生活水平的提高，环境污染问题越来越受到广泛地关注，而且各国政府对于有毒、有害废物的处理提出了更高的要求，制定了更为严格的环保标准。目前许多有毒废物、生物污泥和有机废水的治理，利用传统技术不甚奏效或过程繁杂、费用较高，因此，开发新型实用的环保处理技术是非常必要的。超临界流体技术是利用超临界流体(Supercritical Fluid,SCF)的特性逐渐发展起来的一门新兴技术，由于其具有节能、高效、选择性可调等特点，受到国内外环保学者的瞩目。先进工业国家竞相开发，已在环境监测、环境分析以及废物处理等方面得到广泛的应用，取得了突破性进展，欧美一些发达国家已将超临界流体技术如超临界水氧化法等实现了工业化。我国在超临界流体技术方面研究较少，大多处于实验阶段。目前，用于环境保护方面的超临界流体技术主要有3个方面、即超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)；超临界水氧化(Supercritical Water Oxidatton，SCWO)和超临界流体色谱(Supefcritical Fluid Chromatography，SFC)。 1.1 超临界流体的特性 超临界流体(Supercritical Fluid, SCF)是一种被加热和压缩至临界温度与临界压力以上的流体。早在1897年人们就发现，超临界流体状态的压缩气体对固体物质具有特殊的溶解能力[1]。超临界里流体之所以具有这种溶解能力是因为流体在超临界状态下具有与液体相近的密度，不但如此，超临界流体还具有与气体相当的扩散系数和较低的粘度，SCF分子扩散系数比一般液体高10-100倍，十分有利于传质和热交换。这就赋予了超临界流体对物质良好的溶解能力和与众不同的分离效果。SCF另一重要特点是可压缩性，温度或压力较小的变化可引起SCF 的密度发生较大的变化。大量的研究表明，SCF的密度是决定其溶解能力的关键因素，改变SCF的密度可以改变SCF的溶解能力。利用这一性质，可以通过改变系统的温度或压力来改变SCF对物种的溶解能力，使物种分离开来，从而提

超临界流体及其应用

超临界流体及其应用 姓名：李一岷 班级：1417021 学号：14170210013 指导老师：梁燕萍

超临界流体和二氧化碳及其应用 一．超临界流体简介 超临界流体是指当物质处在稍高于临界温度和压力的状态时，既不是一般意义上的气体也不是液体的流体。超临界流体是一种高密度流体，具有气体和液体的双重特性，并且其介电常数、极化率和分子行为与气、液两相均有显著的差别。超临界流体能通过分子键的相互作用和扩散作用将许多物质溶解，因此是一种优良的溶剂。而且在稍高于临界点的区域内，很小的压力变化，可引起密度的很大变化，从而引起溶解度的很大变化。人们利用超临界流体的这种性质提取和分离某些物质，这种技术成为超临界萃取。超临界萃取由于具有无毒、无污染、操作简单以及能耗低的有点，正得到越来越广泛的应用。除此之外，近年来超临界流体与许多学科领域交叉不断扩展着其应用范围，在萃取、喷涂、发泡、清洗、制备超细微粒、聚合中同样有着广足的发展和应用。 二．超临界流体萃取 当气体超过一定的温度、压力时, 便进入超临界状态, 此时的流体成为超临界流体。超临界流体兼有气液两重性的特点, 它既有气体相当的高渗透能力, 又兼有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。这种溶解能力能随体系参数( 温度和压力) 而发生变化。因而可以通过改变体系的温度和压力使被提取物的溶解度发生变化而分离出来, 从而达到分级提取的目的. 这种技术的优点有： 1．萃取分离效率高； 2．可在较低温度下进行，适用于分离热敏性物料； 3．与传统的分离方法比，能耗低； 4．易回收溶剂和溶质； 5．溶剂无毒，可用于食品加工和医药行业。 目前超临界流体研究进展和应用最快的是二氧化碳的超临界萃取。二氧化碳超临界流体萃取分离过程的原理是控制超临界流体在高于临界温度（Tc=31.1 ℃）和临界压力（pc=7.28 MPa）的条件下，从目标物中萃取有效分，当恢复到常压和常温时，溶解在二氧化碳流体中的成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态二氧化碳分开，从而达到萃取目的[4]。二氧化碳是一种不活泼的气体，萃取过程

超临界流体简介

§1 超临界流体简介 超临界流体（Supercritical Fluids，SCF）技术是近年来发展迅速之一项新型技术，应用范围广阔，早期主要用于萃取分离1方面，现则已深入到分析化学2-4、生化反应5-6及微粒制备7-11等各领域。 1、超临界流体的发展历程 物质的超临界状态最早于1822年被Cagnigard de la Tour所发现并且加以描述。1861年，Core描述了Naphthalene于二氧化碳中的溶解现象。1869年， Andrews对二氧化碳和氮气，进行二元化物(binary mixtures)相行为深入研究，测得二氧化碳之临界点。 而有关超临界流体溶液沉淀析出最早的文献，是于1879年，由Hanny 及 Hogarth所提出。发现在常压下碘化钾不溶于乙醇，但超临界状态下的乙醇则对碘化钾具相当的溶解力。当压力增加时，碘化钾的溶解度增加；当压力下降时，则有雪花般的晶体析出。是首先提出压力会影响溶质溶解度之观念者。1906年，Buchner指出溶质于超临界流体中之溶解度，亦受溶质本身之蒸气压影响。1939年，Horwarth申请的用超临界二氧化碳流体来浓缩果汁的第一份专利。 1954年，Francis搜集464个物质的相图，并描述261种有机化合物于液态二氧化碳的溶解度。1955年，Todd及Elgin首先将超临界流体用于分离物质。一个或一个以上的混合物质，于高压状态下可以溶于超临界流体，当压力降低物质可被回收。1959年，Elgin及Weinstock 发表了超临界流体用于液体溶液的分离。1963年，Zosel申请利用超临界二氧化碳萃取68种不同物质的专利。1963~1972年苏联Krasnodar研究学会利用超临界流体萃取80余种不同植物。1970年，能源危机与环保政策对传统有机溶剂的管制渐趋严格，使得超临界二氧化碳的研究与利用被大量开发。1980年后，超临界流体萃取法，开始广泛应用于各种材料制备上。 用于微粒之制备是开始于1985年，Glatz 发表以超临界流体萃取不同的类固醇，之后降压沉淀萃取出的类固醇，所得萃取物颗粒小于10μm。1986年，Loth 及Hemgesberg以超临界流体技术取代研磨方式来降低颗粒粒径。之后陆陆续续超临界流体用以降低颗粒粒径及包覆药物的文献发表8,12-13。 2、超临界流体之定义及性质 物质于压力-温度的调控会有气、液、固三相变化。图一为二氧化碳的三相图14，于在线为相邻的两相达到平衡共存，于三线交叉点为三相点(TP；温度: -56.4℃，压力: 5.2 bar)，于此点上固、液、气三相共存。液相及气相的终点是不连续的转移相，为临界点(CP；温度: 31.1℃，压力: 73.8 bar，密度: 0.47 g/cm3)。临界温度(critical temperature，Tc)为气相物质不论如何地加予压力，亦不会再压缩为液相之温度点，当加予压力至其临界压力(critical pressure，Pc)之上，此时二氧化碳的状态会异于液相及气相，而形成具独特性质之状态，称超临界状态。

超临界萃取的发展与应用

超临界萃取的发展与应用[摘要] 现如今，生态环境的日益恶化和能源的日益枯竭已经成为了人类生存面临的两大难题，为了缓解这些问题，科学家和研究者们提出了一系列的方案和技术，如绿色工艺，原子经济，绿色化学等等。因此，新的绿色、环境友好型的技术和工艺越来越受到人们的关注和重视。近几十年来兴起的超临界萃取技术就是一项环境友好型的技术，因其独特的物理化学性质和所具备的许多优点，因此越来越受到人们的重视，并且随着研究的不断深入，超临界萃取技术的应用也越来越广泛。 [关键词] 超临界流体；超临界二氧化碳；应用；前景 1 超临界流体 物质是以气、液和固3种形式存在，在不同的压力和温度下可以进行相的转换。在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度Tc；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。在压温图中，高于临界温度和临界压力的区域就称为超临界区，如果流体被加热或被压缩至其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体性质，同时还保留有气体性能，这种状态的流体称为超临界流体。 超临界流体的密度与液体相近，其对溶质的溶解能力比临界点状态以下的要大，而粘度却接近与气体，自扩散系数通常是普通液体的100多倍，且几乎不存在表面张力。因此SCF的许多物理性质介于气体及液体之间，从而致使其具有良好的质量及热量传输性质（扩散性、粘度、热传导、热容）。此外，在临界点附近稍微改变温度及压力，其密度通常会发生较大的变化，利用超临界流体这一特性可改变溶质在其中的溶解度。超临界流体既具有气体的高扩散能力，又具有液体的强溶解能力的特点。 表1 相的物理性质 相密度(g/ml) 扩散系数(cm2/s) 粘度(g/cm.s) 气体(G) 10-310-110-4超临界流体(SCF) 0.3～0.910-4～10-310-4～10-3液体(L)110-510-2