超臨界流體技術

什么是超臨界流體？
    純凈物質要根據(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)象該點被稱為臨界點超臨界流體指的是處于臨界點以上溫度和壓力區(qū)域下的流體，在臨界點附近，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與氣體性質。即，密度大大高于氣體，粘度比液體大為減小，擴散度接近于氣體。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、反應等方面，越來越多地被用來作代替原有有機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)到了臨界點以上會急劇減小，超臨界水的介電常數(shù)減小到與有機溶媒相同的水平 由于這種特性，水在超臨界狀態(tài)，便具有與有機溶媒相同的特性，變成了可以與有機物*混合的狀態(tài) 熱容量值有較大變化，這也是臨界點非常*的特性。臨界點的熱容量值急劇上升，幾乎達到了無限大，然后再減小，如果恰當?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 1）超臨界水氧化技術 超臨界水氧化技術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，把廢水中含有的有機物分解成無害成份的技術在臨界點以下的條件下，廢水中含有的有機物處于并非與水*混合的狀態(tài)，形成界面（Boundary layer）。因此，為使有機物與氧氣反應，實現(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物界面，只有這樣才能使有機物與氧氣反應。因此，如要分解廢水含有的有機物需要較多時間。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，實現(xiàn)了*混合，使有機物與氧氣能夠自由反應，反應速度得到了急劇提高。因此，即使是難分解性有機物，也可以幾乎100%分解。另外，超臨界水氧化反應具有極快的反應速度，所以，即使以小型的設備，也可處理大量的廢水，由于是在水中進行的氧化反應，不存在Sox、NOx等大氣污染物質的排放
    超臨界水氧化的優(yōu)點 , 對難分解性有機物的高分解度（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
    · 易于應對急劇變化的廢水 ? 有利于化學工程
    · 迅速的氧化反應速度迅速 ? 設備的小型化
    · 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
    · 高腐蝕速度 ? 選擇材料難
    · 無機物溶解度減小，誘發(fā)工程Plugging ? 連續(xù)運轉難
    · 較高的初期投資費.
    2）超臨界流體提取技術（SFE）
    利用超臨界流體（二氧化碳等）的超臨界流體提取技術與溶媒提?。⊿olvent Extraction）相比，在經濟上與環(huán)境上都具有許多優(yōu)點。但是，應用于天然物時，偏重于essential oil等非極性（nonpolar）物質，在高效提取polar的物質方面存在局限。但是，在*近對天然物中的多種物質進行探索及研究的過程中，不僅需要非極性物質的高效提取技術，還需要對polar的物質的高效提取的技術。
    3）超臨界水解技術（NCH）
    超臨界水（Near-critical water）是指處于臨界點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溶媒