超临界流体技术原理及应用ppt
36页1、超临界流体技术 原理及应用2012年3月1.1 超临界流体 基本特征当流体的温度和压 力处于它的临界温度和 临界压力以上时,称该 流体处于超临界状态。气体、液体和超临界流体性质n从数据可知,超临界流体的密度比气体大 数百倍,具体数值与液体相当。其粘度仍 接近气体,但比起液体来,要小2个数量级 。扩散系数介于气体和液体之间(大约是 气体的1/100,比液体要大数百倍).因而超临 界流体既具有液体对溶质有比较大的溶解 度的特点,又具有气体易于扩散和运动的 特性,传质速率大大高于液相过程。也就 是说超临界流体兼具气体和液体的性质。n是一种气、液不分的状态,没有相界面, 也就没有相际效应,有助于提高萃取效率 ,可用于超临界流体干燥。n物质处于其临界温度(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,处于均相状 态,具有类似液态性质,同时还保留气体 性能,这种状态的流体称为超临界流体( Supercritical fluid,简称SCF)1.2超临界流体技术的发展n*发展历史n*工业化进展1.3超临界CO2是常用的超临界流体 n nSCCO2除了具有超临界
2、流体上述性质外 ,且SCCO2是非极性流体,加之CO2无毒 、惰性、无残留等一系列优点,一使之成 为最常用的超临界流体。CO2相图超临界CO2是常用的超临界流体 n超临界点附近, CO2压力和温度的微小变 化都可以引起流体密度很大的变化,并相 对地表现为溶解度的变化。因此,人们可 以利用压力、温度的变化来实现萃取和分 离的过程。1.3SC-CO2萃取技 术应用及研究进展n1.3.1基本流程在传统的分离方法中,溶剂萃取是利用 溶剂和各溶质间的亲和性(表现在溶解度)的 差异来实现分离的;蒸馏是利用溶液中各 组分的挥发度(蒸气压)的不同来实现分离的 。而超临界流体萃取则是通过调节体系的 压力和温度来控制溶解度和蒸气压这两个 参数进行分离的,故超临界流体萃取综合 了溶剂萃取和蒸馏的两种功能和特点,进 而决定了超临界流体萃取具有传统普通流 体萃取方法所不具有的优势:通过调节压 力和温度而方便地改变溶剂的性质,控制 其选择性;适当地选择提取条件和溶剂, 能在接近常温下操作,对热敏性物质可适用;因粘 度小、扩散系数大,提取速度较快;溶质和溶剂 的分离彻底而且容易。从它的特性和完整性来看 ,相当于一个
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