亚临界CO2流体性质及沸腾相变特性分析
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几种亚临界流体的性质引燃温度(℃):450 爆炸上限%(V/V):9.5爆炸下限%(V/V):2.1 溶解性:微溶于水,溶于乙醇、乙醚。
丁烷性质C4H10有两种异构体:(1)正丁烷n-butane CH3CH2CH2CH3存在于石油气、天然气和催化裂化气中。
无色气体。
相对密度0.5788(20/4℃)。
熔点-135℃。
沸点-0.5℃。
与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.6%~8.5%(体积)。
主要用途可以脱氢制丁二烯,氧化制乙酸、顺丁烯二酸酐,也可与硫起气相反应生成噻吩等。
(2)异丁烷存在于石油气、天然气和裂化气中,也可由正丁烷经异构化而制得。
无色气体。
相对密度0.5510(25/4℃)。
熔点-159.4℃。
沸点-11.73℃。
微溶于水。
性稳定。
与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.9%~8.4%(体积)。
主要用于与异丁烯经烃化而制异辛烷,作为汽油辛烷值的改进剂。
也可用作冷冻剂。
高纯度异丁烷:R-600a高纯度异丁烷是一种性能优异的新型碳氢制冷剂,取自天然成分,不损坏臭氧层,无温室效应,绿色环保。
高纯度异丁烷特点:高纯度异丁烷蒸发潜热大,冷却能力强;流动性能好,输送压力低,耗电量低,负载温度回升速度慢。
与各种压缩机润滑油兼容。
(注:高纯度异丁烷R600a在制冷系统中含量不足时,会造成压力值过大,机器声音异常,压缩机寿命缩短)高纯度异丁烷质量达国际标准,异丁烷的含量不小于99.9%,含硫量小于1ppm,水份含量不大于5ppm,烯烃含量小于0.01%。
二甲醚二甲醚DME(Dimethyl Ether),简称甲醚。
分子式:CH3OCH3 ,分子量46.07。
常温下为无色气体或压缩液体,有类似氯仿臭味。
密度(20℃)0.661克/毫升,凝固点为-141.5℃,沸点为-24.9 ℃,表面张力为(-10℃)16达因/厘米。
气体粘度0℃时为825×10公斤/米,蒸汽压(20℃)0.52MPa 。
闪点(闭口)-41℃,着火点℃。
亚临界参数亚临界参数是指物理系统中处于临界状态与超临界状态之间的一种特殊状态。
在这种状态下,系统的某些性质已经显示出临界行为,但尚未完全达到超临界状态。
亚临界参数在物理学、化学、工程等领域都有广泛的应用。
本文将从几个不同领域的角度来探讨亚临界参数的相关内容。
一、物理学中的亚临界参数在物理学中,亚临界参数常常出现在相变过程中。
相变是物质由一种状态转变为另一种状态的过程,例如固态到液态的熔化过程。
在相变过程中,存在一个临界温度和临界压力,当温度或压力超过临界值时,物质将发生相变。
然而,在临界温度和临界压力之间,物质的性质将会发生巨大变化,这就是亚临界参数的表现。
在亚临界状态下,物质的某些性质已经开始显示出临界行为,例如密度的突变、热容的突变等。
这种状态常常被用来研究物质在临界点附近的行为,以及相变过程中的动力学特性。
在化学反应中,亚临界参数常常与反应速率有关。
反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。
在亚临界状态下,反应速率可能会显著增加或减小。
例如,当反应物浓度接近临界浓度时,由于反应物之间的相互作用增强,反应速率可能会显著增加。
这是因为在亚临界状态下,反应物分子之间的相互作用力会增强,从而促进反应的进行。
另一方面,在亚临界状态下,反应物的浓度可能会变得非常稀薄,导致反应速率减小。
这是因为在低浓度下,反应物分子之间的碰撞频率较低,反应速率受到限制。
三、工程中的亚临界参数在工程中,亚临界参数常常与系统的稳定性和安全性有关。
例如,在核反应堆中,亚临界参数被用来描述核反应堆的临界态和超临界态之间的过渡状态。
在亚临界状态下,核反应堆的中子增殖率可能会发生变化。
中子增殖率是指每个中子引发的新中子数目。
当中子增殖率为1时,核反应堆处于临界状态;当中子增殖率小于1时,核反应堆处于亚临界状态;当中子增殖率大于1时,核反应堆处于超临界状态。
亚临界状态下的核反应堆通常是不稳定的,容易发生事故。
因此,在设计和运行核反应堆时,需要严格控制亚临界参数,确保核反应堆的稳定性和安全性。
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异常原因分析:
1.试井曲线出现异常
2.原因分析:假设井下液面波动导致
3.液面波动对曲线产生影响
4.模拟影响
超临界流体既不同于气体,也不同于液体,具有许多独特的物理化学性质。
超临界CO2具有接近于液体的密度,同时,其黏度与气体接近,扩散系数比液体大,具有良好的传质性能。
另外,超临界CO2的表面张力为零,因此它们可以进入到任何大于超临界CO2分子的空间。
在临界温度以下,不断压缩CO2气体会有液相出现,然而压缩超临界CO2仅仅导致其密度的增加,不会形成液相。
在临界点附近,CO2流体的性质有突变性和可调性,即压力和温度的微小变化会显著影响CO2流体的性质,如密度、黏度、扩散系数和溶剂化能力等。
可编辑。
co2临界现象观测及pvt关系的测定实验综述报告
CO2临界现象观测及PVT关系的测定实验是液态-气态相变的基本参数,包括压力、温度和容积密度等指标。
CO2临界现象的具体定义是,冷却CO2至一定温度,当其压力达到临界值时,其介质温度会非常稳定。
该临界现象的实验测定一般都被称为CO2临界现象测定实验。
CO2临界现象测定实验的基本原理是采用 differential scanning calorimetry(DSC)测量CO2在变温过程中温度变化。
通过调整实验器件所安装的漏斗形热电阻,一个有序地创建出一组温度,使CO2逐步冷却,以观察临界现象。
PVT关系则是由许多个实验组成的测定过程,其中包括定压容积测定实验、过压差容积测定实验、压缩系数实验、实验热容等,应用仪器分别为压缩仪、钳形仪、热电仪等,以精确可靠地测定出PVT关系。
实验结果再结合理论计算有助于实践工作。
然而,对于CO2临界数据和PVT关系研究,仍存在许多存在温度、压力、浓度及混合情况下的误差。
因此,CO2临界现象观测及PVT 关系的精确测定实验工作,不仅可以有效评估CO2的浓度,同时还可以增加熔融率PVT 数据的准确性。
超临界压力下CO2流体的性质研究杨俊兰;马一太;曾宪阳;刘圣春【期刊名称】《流体机械》【年(卷),期】2008(036)001【摘要】为了全面了解CO2在气体冷却器中的流动及传热特性以及为设计高效气体冷却器提供理论基础,对超临界CO2流体的性质进行了深入的研究,在三维图上分析了温度和压力对超临界CO2热物理性质的影响,并对超临界CO2流体进行了微观分析.结果表明,CO2的比热、密度、导热系数以及粘度在准临界点附近的变化非常剧烈.针对CO2比热的变化特点,得到了准临界温度的计算关联式,并给出了准临界区定义.CO2的密度、导热系数以及粘度变化最大时的温度与准临界温度相当接近.微观分析表明,超临界CO2流体分子间的作用力比较小,分子在临界区附近的聚集行为特别显著,这可以用来解释近临界区CO2物性独特的原因所在.【总页数】6页(P53-57,13)【作者】杨俊兰;马一太;曾宪阳;刘圣春【作者单位】天津大学,天津,300072;天津城市建设学院,天津,300384;天津大学,天津,300072;天津大学,天津,300072;天津大学,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】TB6【相关文献】1.超临界压力下CO2在螺旋管内的混合对流换热 [J], 王淑香;张伟;牛志愿;徐进良2.压力瞬态下超临界压力CO2的传热特性 [J], 朱兵国; 吴新明; 张良; 徐进良; 刘欢3.超临界压力下CO2在旋流通道内对流换热试验研究 [J], 宋嘉梁;陈健;赵锐;程文龙;陈永东4.竖直圆管中超临界压力CO2在低Re数下对流换热研究 [J], 张宇;姜培学;石润富;邓建强5.高雷诺数条件下超临界压力CO2在垂直圆管内换热特性的实验研究 [J], 李志辉;姜培学因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
超临界二氧化碳的性质及应用1 前言超临界流体是区别于气体、液体而存在的第三流体。
当温度和压力达到临界点时,物质就进入了超临界状态,超临界状态下的物质出现为一种既非气体又非液体的状态,叫超临界流体。
处于超临界状态F流体的物理化学性质如密度、扩散性、电导率、粘度等町以不超过相际边界呖通过压力或温度调节。
基于这屿独特的物理化学性质,超临界流体被证明是一种环境亲和的介质,它可能实现化学和化工技术的可持续发展。
而超临界C02(sc-c02)流体无毒、无污染、不易燃烧、价格低廉、化学惰性、可回收利用,且兼有超临界流体的特性,因此得到了人们的广泛关注。
2 超临界流体及其基本性质2.1 超临界流体(Supercritical fluid,SCF)超临界流体是指该流体处在其临界温度和临界压力以上的状态。
图1是纯物质的相图。
如图1所示,在相图中除气相、液相和固相外,还示出了一个特殊的区域即超临界区域SCF。
SCF是一种非凝聚性的高密度流体,在超临界状态下液体和气体的差别完全消失,是一种既不同于气体也不同于液的状态。
超临界流体的临界压力和临界温度因物质分子结构不同而异,分子极性愈强,分子愈大,临界温度愈高,临界压力则愈低表1 气体、液体和超临界流体的性能比较表1表明:超临界流体的密度比气体的密度大数百倍,其数值与液体相当,而粘度比液体小两个数量级,其数值与气体相当,扩散系数介于气体和液体之间约为气体的1/100,比液体要大数百倍。
由此得知,超临界流体具有与液体相当的密度,故有与液体相似的可溶解溶质的特点,同时又具有气体易于扩散的特点,它的低粘度,高扩散性,有利于溶解在其中的物质扩散和向固体基质的渗透。
在物质的超临界状态下,只要压力和温度稍有变化,密度就显著地变化,并相应地表现为溶解度的变化,这一性质使超临界流体的极具应用价值。
2.2 超临界二氧化碳流体的基本性质CO2临界温度和临界压力较低,分别为31.1 cC和7.38MPa,是应用最广泛的超临界流体。
文章编号: 1005—0329(2008)01—0053—05制冷空调超临界压力下C O 2流体的性质研究杨俊兰1,2,马一太1,曾宪阳1,刘圣春1(1.天津大学,天津 300072;2.天津城市建设学院,天津 300384)摘 要: 为了全面了解C O 2在气体冷却器中的流动及传热特性以及为设计高效气体冷却器提供理论基础,对超临界C O 2流体的性质进行了深入的研究,在三维图上分析了温度和压力对超临界C O 2热物理性质的影响,并对超临界C O 2流体进行了微观分析。
结果表明,C O 2的比热、密度、导热系数以及粘度在准临界点附近的变化非常剧烈。
针对C O 2比热的变化特点,得到了准临界温度的计算关联式,并给出了准临界区定义。
C O 2的密度、导热系数以及粘度变化最大时的温度与准临界温度相当接近。
微观分析表明,超临界C O 2流体分子间的作用力比较小,分子在临界区附近的聚集行为特别显著,这可以用来解释近临界区C O 2物性独特的原因所在。
关键词: 超临界C O 2;热物理性质;准临界温度;准临界区;分子聚集中图分类号: T B 6 文献标识码: AS t u d y o n t h e P r o p e r t i e s o f C O 2Fl u i d a t S u p e r c r i t i c a l P r e s s u r e Y A N GJ u n -l a n 1,2,M A Y i -t a i 1,Z E N GX i a n -y a n g 1,L I US h e n g -c h u n1(1.T i a n j i nU n i v e r s i t y ,T i a n j i n 300072,C h i n a ;2.T i a n j i n I n s t i t u t e o f U r b a n C o n s t r u c t i o n ,T i a n j i n 300384,C h i n a )A b s t r a c t : I n o r d e r t o u n d e r s t a n dt h e f l o wa n d h e a t t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c s o f C O 2f l u i d i n t h e g a s c o o l e r a n dp r o v i d e i n d i s p e n s a -b l e t h e o r e t i c a l b a s i s f o r d e s i g n i n g h i g h e f f i c i e n c y g a s c o o l e r ,t h e p r o p e r t i e s o f s u p e r c r i t i c a l C O 2f l u i d a r e s t u d i e d t h o r o u g h l y .T h e e f f e c t o f t e m p e r a t u r e a n d p r e s s u r eo nt h et h e r m o -p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f s u p e r c r i t i c a l c a r b o nd i o x i d e a r e t h e o r e t i c a l l ya n a l y z e di n t h e t h r e e d i m e n s i o n a l g r a p h s .A l s o t h e p r o p e r t i e s o f s u p e r c r i t i c a l C O 2f l u i da r e a n a l y z e db ym i c r o c o s m i c .T h er e s u l t s s h o wt h a t C O 2s p e c i f i c h e a t ,d e n s i t y ,t h e r m a l c o n d u c t i v i t y a n d v i s c o s i t y v a r y a b r u p t l y n e a r t h e p s e u d o c r i t i c a l t e m p e r a t u r e .A c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f C O 2s p e c i f i c h e a t ,t h e c o r r e l a t i o n s o f t h e p s e u d o c r i t i c a l t e m p e r a t u r e a r e o b t a i n e d a n d t h e p s e u d o c r i t i c a l r e g i o n i s d e f i n e d .I t i s a l s o f o u n dt h a t t h e t e m p e r a t u r e s a t w h i c ht h e C O 2d e n s i t y ,t h e r m a l c o n d u c t i v i t ya n dv i s c o s i t yp o s s e s s e s t h em a x i -m u mc h a n g e a r e v e r y c l o s e r t o t h e p s e u d o c r i t i c a l t e m p e r a t u r e .T h e m i c r o c o s m i c a n a l y s i s s h o w s t h a t t h e a p p l i e df o r c e b e t w e e nt h e s u p e r c r i t i c a l C O 2m o l e c u l a r i s r e l a t i v e l y s m a l l .T h e m o l e c u l a r a g g r e g a t i o nb e h a v i o r n e a r t h e c r i t i c a l r e g i o n i s v e r y o b v i o u s ,w h i c h i s t h e m a i n r e a s o nf o r t h e u n i q u e C O 2pr o p e r t i e s n e a r t h e c r i t i c a l r e g i o n .K e y w o r d s : s u p e r c r i t i c a l C O 2;t h e r m o -p h y s i c a l p r o p e r t i e s ;p s e u d o c r i t i c a l t e m p e r a t u r e ;p s e u d o c r i t i c a l r e g i o n ;m o l e c u l a r a g g r e -g a t e s1 前言C O 2跨临界制冷循环的特点是放热过程发生在超临界压力下,由于没有相变发生,这一过程的换热设备被称为气体冷却器。
超临界二氧化碳影响聚合物流变性能的研究*董 芬(运城学院,山西 运城 044000)摘 要:文章首先阐述超临界流体概念,随后对超临界二氧化碳对树脂聚合物流变性能的影响进行了试验研究。
通过改变温度与剪切速率来测定树脂体系的表观粘度检测,并得出超临界二氧化碳影响聚合物流变性能的主要因素有三方面:体系温度、超临界流体的压力、剪切速率。
关键词:超临界流体;聚合物流变性能;二氧化碳中图分类号:TQ577.3+5 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2017)04-0010-02 超临界流体是一种具有特殊物理性质的流体,近些年在世界各国的化工学研究中受到广泛重视,其具有气体的扩散性与液体的溶解性,还具有一定的黏度以及表面张力特性。
二氧化碳在临界温度31.26℃时会变产生质变[1],密度与黏度发生变化,同时具备了液体与气体的特性,其高强度的溶解能力深受科学界重视。
通过运用临界二氧化碳对物质进行溶解,进而能够顺利地提取有效成分,因此是目前被广泛研究与应用的流体之一。
1 超临界流体概念与超临界二氧化碳PVT 特性1.1 超临界流体概念纯净物质在温度与压力的不同条件下,发生部分质变,呈现出了多形态特性,包括液体、气体与固体的特性。
一般在温度达到某一数值时,压力的变化无法控制物质的气态转化,该物质脱离了压力的性质控制,这个温度就叫做临界温度Tc;而在临界温度下,气体被液化的最低压力叫做临界压力Pc,在临界点附近出现流体所有的物性变化,当温度与压力分别大于临界值时,则该物质便为临界状态[2]。
1.2 超临界二氧化碳的PVT 特性一般溶质超临界流体中的溶解度与流体密度相关,同时超临界流体密度决定了温度与压力值,温度与压力对超临界二氧化碳流体密度的影响如图1、图2所示。
在温度与压力临界点的附近,与临界点本身对应的数值差距显著,可见在临界点之前微小的数值改变直接让流体密度产生了剧烈的变化,这即是临界点的特性。
——————————————基金项目: 运城学院院级科研项目(YQ—2011073)作者简介: 董芬(1986-),女,山西运城人,助教,研究方向:聚合物加工,模具。
二氧化碳超临界流体的特性与应用摘要二氧化碳(CO2)超临界流体是一种在高温高压条件下表现出类似液体和气体特性的物质。
本文将介绍二氧化碳超临界流体的基本特性、制备方法以及其在不同领域的应用。
通过对二氧化碳超临界流体的研究,我们可以认识到其在环境保护、化学合成、材料加工等方面的潜在用途,并对未来的研究方向进行展望。
引言超临界流体是指处于临界点以上的高温高压条件下的物质,它具有介于气体和液体之间的特性。
二氧化碳是一种常见的超临界流体物质,其具有多种独特的特性,例如高溶解度、可调节性、环保性等,使得它在科学研究和工业应用中具有广阔的前景。
本文将重点探讨二氧化碳超临界流体的特性和应用。
二氧化碳超临界流体的制备方法压缩法制备压缩法是最常用的制备二氧化碳超临界流体的方法之一。
其基本原理是通过调节二氧化碳的温度和压力,将其转变为超临界状态。
压缩法制备二氧化碳超临界流体的过程包括气相压缩、液相增压和超临界状态稳定等步骤。
通过合理控制参数,可以获得稳定和高纯度的二氧化碳超临界流体。
超临界流体萃取法制备超临界流体萃取法是利用超临界流体的溶解性和选择性萃取物质的方法。
通过调节二氧化碳的温度、压力和萃取物质的性质,使得超临界流体可以选择性地溶解目标物质,并通过减压等方式将其分离。
这种方法具有高效、环保、可控性强等优点,被广泛应用于天然产物提取、废水处理等领域。
其他制备方法除了上述常用的制备方法外,还有一些其他方法可用于制备二氧化碳超临界流体,例如化学反应法、超临界喷雾法等。
这些方法相对较新,可以通过改变反应条件和处理参数来调节二氧化碳的特性,进一步拓宽二氧化碳超临界流体的应用范围。
二氧化碳超临界流体的特性高溶解度二氧化碳超临界流体具有较高的溶解度,可以溶解许多有机物和无机物。
其溶解度可通过调节温度、压力和二氧化碳的密度等参数来控制,具有较强的可调节性。
这使得二氧化碳超临界流体成为一种理想的溶剂,在化学合成、材料制备等领域具有广泛的应用前景。