1．超临界流体萃取的简介
超临界流体萃取(Supercritical fluidextraction，简称SFE)是用超临界条件下的流体作为萃取剂，由液体或固体中萃取出所需成分(或有害成分)的一种分离方法。超临界流体(Supercritical fluid，简称SCF)是指操作温度超过临界温度和压力超过监界压力状态的流体。在此状态下的流体，具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力，同时还具有类似于气体的高扩散性、低粘度、低表面张力等特性。因此SCF具有良好的溶剂特性，很多固体或液体物质都能被其溶解。常用的SCF有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等．其中以二氧化碳最为常用。由于SCF在溶解能力、传递能力和溶剂回收等方面具有特殊的优点．而且所用溶剂多为无毒气体．避免了常用有机溶剂的污染问题。
早在100多年前，人们就观察到临界流体的特殊溶解性能，但在相当长时间内局限于实验室研究及石油化工方面的小型应用。直到20世纪70年代以后才真正进入发展高潮。1978年召开了首届专题讨论会，1979年首台工业装置投入运行，标志着超临界萃取技术开始进入工业应用。
超临界萃取之所以受到青睐，是由于它与传统额液-液萃取或浸取相比，有以下优点：①萃取率高；②产品质量高；③萃取剂易于回收；④选择性好。
1．超临界萃取的基本原理
1．1．超临界流体特性
所谓超临界流体（SCF），是指一类压强高于临界压强Pc,温度高于临界温度Tc，的流体，这种流体既不是液体，也不是气体，是一类特殊的流体。
超临界流体的物性较为特殊。表1将超临界流体的这些物性与气体、液体的
表1超临界流体的物性及与普通流体物性的比较
ρ(kg﹒m-3) D(m2﹒s-1) μ(Pa﹒s)
气体（0.1Mpa,15～30℃） 0.6～2 （0.1～0.4）×10-4 （0.1～0.3）×10-4
液体（0.1Mpa,15～30℃） 600～1600 （0.02～0.2）×10-8 （0.02～0.3）×10-2
超临界流体传热换热机理的研究
一、前言
超临界流体传热换热机理是近年来热力学、流体力学界的研究热点。超临界流体是指在临界点以上，但压力仍高于饱和蒸汽压强时所具有的高密度、低粘度、高扩散性等特点的流体。由于这些特点，超临界流体应用广泛，可以用于能源开采、化工制造、环境保护等领域，并且超临界流体传热换热机理也是研究这些领域的核心问题之一。
本文将重点介绍超临界流体传热换热机理的最新研究进展和理论基础。
二、超临界流体传热机理
1. 动态小结晶
动态小结晶是指在超临界流体中，由于密度变化、扩散性变化、界面张力变化等因素的影响导致的“小结晶”现象。这种“小结晶”不同于常规的晶化现象，它是动态的，而且会随着温度、压力等因素的改变而改变。动态小结晶对超临界流体的传热有重要影响。
2. 温度梯度扰动 温度梯度扰动指的是在超临界流体中，由于温度梯度的存在，会引起流体分子的扰动，从而导致流体传热的增强。这种扰动和动态小结晶相互作用，会形成一种复杂的传热机制。
3. 热力学力效应
超临界流体的高密度和低粘度使得流体内部存在着强烈的热力学力效应。当流体受到温度或压力变化时，热力学力效应会导致流体内部形成湍流或涡流现象，从而增强流体的传热效果。
三、超临界流体换热机理
1. 对流传热
超临界流体的高密度和低粘度使得其对流传热效果较好。通常情况下，超临界流体在热力学不平衡的情况下会发生湍流或涡流，从而增强对流传热效果。
2. 热边界层传热
超临界流体具有高扩散性和低粘度，可以较好地克服热边界层对传热的影响。因此，在热边界层传热方面，超临界流体比普通流体具有优越性。
3. 相变传热
超临界流体在压力和温度变化时，可能会发生相变现象。这种相变是瞬间发生的，且非常强烈，是一种很有效的传热机制。 四、超临界流体换热器研究现状
超临界流体换热器被广泛应用于化工、电力、航空航天、海洋工程等领域。目前，超临界流体换热器的研究与发展以提高传热效率、降低换热器结构复杂度、降低成本为主要研究方向。
超临界流体技术
目录
基本概念
超临界流体的特性
超临界流体特性技术
超临界流体技术的优点
超临界流体萃取
超临界流体的应用
展开
基本概念
超临界流体的特性
超临界流体特性技术
超临界流体技术的优点
超临界流体萃取
超临界流体的应用
展开
编辑本段基本概念
纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力，来观察状态的变化，那么会发现，如果达到特定的温度、压力，会出现液体与气体界面消失的现象该点被称为临界点。超临界流体指的是处于临界点以上温度和压力区域下的流体，在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。
超临界流体具有十分独特的物理化学性质，它的密度接近于液体，粘度接近于气体，扩散系数大、粘度小、介电常数大。
其分离效果较好，是很好的溶剂。
编辑本段超临界流体的特性
超临界流体由于液体与气体分界消失，是即使提高压力也不液化的非凝聚性气体。超临界流体具有十分独特的物理化学性质，它的密度接近于液体，粘度接近于气体，扩散系数大、粘度小、介电常数大，扩散度接近于气体。另外，根据压力和温度的不同，这种物性会发生变化，因此，在提取、精制、反应等方面，越来越多地被用来作代替原有有机溶媒的新型溶媒使用，分离效果较好，是很好的溶剂。 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媒－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媒相同的水平
由于这种特性，水在超临界状态，便具有与有机溶媒相同的特性，变成了可以与有机物完全混合的状态
热容量值有较大变化，这也是临界点非常独特的特性之一。临界点的热容量值急剧上升，几乎达到了无限大，然后再减小，如果恰当地利用这种特性，将能够得到一种非常优秀的热媒体
编辑本段超临界流体特性技术
超临界水氧化技术
超临界水氧化技术是使废水在水的超临界条件(P>218atm, T>374℃)下与氧化剂(O2、Air、H2O2等)反应，把废水中含有的有机物分解成无害成份的技术在临界点以下的条件下，废水中含有的有机物处于并非与水完全混合的状态，形成界面(Boundary layer)。因此，为使有机物与氧气反应，实现氧化分解，需要把气体状态的氧气溶解到水中，溶解的氧气重新通过有机物界面，只有这样才能使有机物与氧气反应。因此，如要分解废水含有的有机物需要较多时间。不过，在超临界水状态下，水的特性与有机物相同，所以界面消失，超临界水的氧气溶解度也大大提高，实现了完全混合，使有机物与氧气能够自由反应，反应速度得到了急剧提高。因此，即使是难分解性有机物，也可以几乎100%分解。另外，超临界水氧化反应具有极快的反应速度，所以，即使以小型的设备，也可处理大量的废水，由于是在水中进行的氧化反应，不存在Sox、NOx等大气污染物质的排放
超临界流体的制备和应用
超临界流体是介于气体-液体两相之间的一种物质状态，具有一定的密度、粘度和溶解能力。在高温高压条件下，超临界流体的物理和化学性质会发生巨大的变化，因此被广泛应用于化学、材料、环保等领域。本文将就超临界流体的制备和应用做详细阐述。
一、超临界流体的制备
1.常用制备方法
超临界流体的制备主要有三种方法：压缩法、膨胀法和化学反应法。
压缩法是以高压为主要手段，通过升高温度和压力把物质压缩至临界状态，进而转化为超临界流体。膨胀法则是通过突然减压使液体在恒压下变为超临界流体。化学反应法是利用化学反应产生的反应热，让物质在特定温度、压力条件下形成超临界流体。
2.影响制备的因素
超临界流体的制备还受到多种因素的影响，如温度、压力、溶剂、反应物浓度等。温度和压力是制备超临界流体的关键参数，它们的选择会直接影响反应物的状态和产率。不同的溶剂或反应物浓度也会对制备过程产生重要影响，不同的配料比例可能导致制备结果不同。 二、超临界流体的应用
1.化学领域
超临界流体在化学领域有多种应用，例如在化学反应和催化领域中，超临界流体既可以作为反应介质，也可以作为溶剂。在超临界流体中，反应速率和收率往往比传统的反应更高。此外，超临界CO2在芳香化合物的合成和分离、核磁共振（NMR）试样制备、高质量蛋白质像素制备等领域也得到了广泛应用。
2.材料领域
超临界流体在材料领域有突出应用，尤其是在金属纳米材料的制备中。由于超临界反应物的可控性和高分散能力，超临界流体可以用于制备纳米颗粒、纳米形貌粉体、高含量纳米抗菌材料等。此外，超临界流体还广泛应用于制备二氧化硅和其他纳米材料的天然长晶体的制备过程中，可以实现高质量、高效率、低成本的纳米材料制备。
3.环保领域
超临界流体在环保领域也有重要作用，主要体现在有机污染物的净化和绿色化学反应中。超临界流体具有高渗透能力和高粘度，可以有效地替代传统有毒有机溶剂，达到绿色化学反应的目的。同时，超临界流体通过溶解和分离技术可以实现高品质的固体废物的回收利用，有重要的环保价值。 4.其他领域
