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ccus超临界二氧化碳
CCUS，全称为二氧化碳捕集、利用与封存，是一种技术，用于捕集生产过程中排放的二氧化碳，并对其进行利用或封存，以减少温室气体排放。
超临界二氧化碳是一种状态，指的是当二氧化碳的温度和压力达到或超过其临界点（通常是31.1°C和7.38Bar）时，它变为一种超级压缩的气体，具有许多独特的物理和化学特性。
在CCUS技术中，超临界二氧化碳可以用于多种应用，如二氧化碳的运输、注入和驱油等。
具体来说，超临界二氧化碳在CCUS中的应用包括：
捕集：超临界二氧化碳可以用于从排放源中捕集二氧化碳。
它可以从工业烟气、汽车尾气等中提取二氧化碳，然后压缩成超临界状态，方便运输和储存。
运输：超临界二氧化碳可以用于将捕集的二氧化碳从一个地方运输到另一个地方。
由于其高密度和流动性，超临界二氧化碳是高效的二氧化碳运输方式。
注入：超临界二氧化碳可以用于将二氧化碳注入地下岩层中，进行地质封存。
通过在地下的高压条件下将超临界二氧化碳注入，可以将其长期封存在地下岩层中，避免其逃逸到大气中。
驱油：超临界二氧化碳可以用于提高石油采收率（EOR）。
通过将超临界二氧化碳注入油藏中，可以扩大油藏的孔隙度和渗透率，提
高油的流动性，从而增加石油的采收率。
总体来说，超临界二氧化碳在CCUS技术中具有多种应用，有助于减少温室气体排放，并促进可持续发展。
超临界二氧化碳萃取相关标准超临界二氧化碳萃取相关标准超临界二氧化碳萃取是一种绿色、高效的分离技术，已经在多个领域得到了广泛应用。
在这篇文章中，我们将深入探讨超临界二氧化碳萃取的相关标准，以及这些标准对该技术的应用和发展所起到的重要作用。
一、超临界二氧化碳萃取的基本原理超临界二氧化碳萃取是一种利用超临界状态下的二氧化碳对物质进行提取和分离的技术。
在高压和适当温度下，二氧化碳可以达到超临界状态，此时既具有气体的扩散性，又有液体的溶解力，因此可以高效地萃取目标物质。
与传统的有机溶剂相比，超临界二氧化碳具有无毒、无残留、易回收利用等优点，因此备受关注。
二、超临界二氧化碳萃取的相关标准1. 工艺参数标准：包括工艺温度、压力、流速等参数的要求，这些参数对超临界二氧化碳萃取的效果和成本都有重要影响，是保证萃取效果和生产稳定的关键。
2. 萃取物质标准：不同的物质对超临界二氧化碳的萃取条件要求不同，因此对于不同的萃取物质需要有相应的标准来指导操作。
3. 设备标准：超临界二氧化碳萃取设备的设计和制造需要符合一定的标准，以保证设备的安全性、稳定性和效率。
4. 产品质量标准：对于超临界二氧化碳萃取得到的产品，需要有相应的质量标准来保证产品的品质和安全性。
三、超临界二氧化碳萃取标准的重要性超临界二氧化碳萃取标准的制定和执行对于推动该技术的发展和应用具有重要意义。
标准的存在可以保证超临界二氧化碳萃取的安全性和可行性，避免了因为操作不当而造成的安全事故和环境污染。
标准化可以提高超临界二氧化碳萃取的生产效率和产品质量，促进了技术的推广和产业化应用。
标准的建立可以促进超临界二氧化碳萃取技术的国际交流和合作，为技术的不断创新和进步提供了基础和保障。
四、个人观点和理解作为超临界二氧化碳萃取的写手，我对相关标准的制定和执行十分重视。
在这个快速发展的领域，标准化的严格执行和不断完善可以提高技术的可信度和可持续发展性。
通过与专业的技术团队合作，并结合相关行业的实际需求，我们有信心为超临界二氧化碳萃取相关标准的制定和实施贡献自己的力量。
co2超临界发泡-回复什么是CO2超临界发泡？CO2超临界发泡是一种在超临界状态下使用二氧化碳（CO2）作为发泡剂的发泡技术。
超临界状态是指当物质的温度和压力超过其临界点时所处的状态。
对于CO2来说，其临界点为31.1摄氏度和7.38兆帕（Mpa）。
在超临界状态下，CO2的物理和化学性质会发生显著变化，使其成为一种理想的发泡剂。
CO2超临界发泡的发展历史CO2超临界发泡技术最早可以追溯到20世纪70年代，当时研究人员发现CO2在超临界状态下具有较低的粘度和高的溶解能力，因此可以作为一种替代传统发泡剂的新型材料。
然而，由于设备和技术限制，一直到2000年代以后，该技术才开始得到广泛应用。
CO2超临界发泡的优势与传统的发泡剂相比，CO2超临界发泡具有许多优势。
首先，CO2是一种环保和可再生的发泡剂，因为其在大气中的存在不会对全球气候产生负面影响，且可以从工业过程中回收和再利用。
其次，CO2超临界发泡可在较低温度和较低压力下进行，从而有助于节能和减少生产成本。
此外，CO2超临界发泡还可以实现精密控制的发泡效果，从而产生具有均匀细腻泡孔结构的发泡制品。
最后，CO2超临界发泡还可以与其他添加剂和材料相结合，以满足不同应用领域的需求。
CO2超临界发泡的应用领域CO2超临界发泡技术已经在多个领域得到应用。
在食品行业中，CO2超临界发泡可以制造出具有轻盈口感和丰富泡沫的食品制品，例如啤酒和冰淇淋。
在建筑行业中，CO2超临界发泡可以用于制造保温材料和隔热材料，从而提高建筑物的能效。
在汽车制造业中，CO2超临界发泡可以用于制造轻量化的汽车零部件，以降低汽车的能耗和排放。
此外，在医药和化妆品领域，CO2超临界发泡可以用于制造微胶囊和纳米颗粒，以改善药物和化妆品的递送性能。
CO2超临界发泡的挑战和未来展望尽管CO2超临界发泡具有许多优势，但也面临一些挑战。
首先，设备成本较高，需要精密的控制和操作技术。
其次，CO2的流动特性复杂，对设备的密封性和耐腐蚀性要求较高。
二氧化碳跨临界制冷循环摘要：CO2是一种环保型的自然工质，它对臭氧层不产生任何破坏作用且具有较小的温室效应。
本文概述跨临界C02制冷循环的原理，提出几个影响该循环的技术关键。
介绍跨临界CO2循环的相关应用领域，指出CO2作为性能良好的自然工质有着很好的发展前景。
关键词：二氧化碳；制冷；跨临界循环引言由于制冷剂中氯原子对大气臭氧层有破坏作用，《蒙特利尔协议》规定R12 等CFCS（氯氟碳）在制冷工质中被禁用，危害程度较小的R22 等HCFCS（氢氯氟碳）的禁用日期也一再提前。
目前已获应用的R134a，R410A，R407C 等HFCS （氢氟碳）仍是一类新的化学合成物，它们不仅制造成本昂贵，而且已被证明能产生较为严重的温室效应。
另外，随着研究的深入，有可能证明HFCS 在其它方面也有危害。
因此，在制冷系统中对地球生物圈中原来就有的“自然工质”进行研究，已成为近年来的前沿课题之一。
二氧化碳（R744）目前被称作是一种被遗忘的制冷剂，它在19世纪被广泛地使用，从20世纪30年代后被冷落。
现在，大家认为：已经到了使用现代的高新技术重新利用二氧化碳的时候了。
1.CO2制冷二氧化碳基本上不会引起环境问题，它无毒不燃，具有氨和烃类制冷剂所不可及的一些优点。
另外它价廉，与一般的制冷设备和润滑系统都相容。
它可以高度压缩，因此可以利用先进设备及设计大大减小压缩机的体积和管道直径。
它在高压下良好的传热效果是该制冷剂的另一个优点。
总而言之，在满足制冷要求的情况下，使用二氧化碳制冷剂可以大大降低设备的投资。
2.工作原理跨临界蒸汽压缩式制冷循环是利用气体液化后可吸收蒸发（汽化）潜热的特性以达到制冷的目的。
跨临界系统由压缩机C ，气体冷却器G ，内部热交换器I，节流阀V ，蒸发器E 与储存器A组成封闭回路，以CO2为工作介质，气体工质在压缩机C 中升压至超临界压力P2，在T 一S 图上为过程1一2 ，然后进入气体冷却器G 中，被冷却介质（空气或冷却水）所冷却。
超临界发电机组的国家政策与市场前景分析随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，清洁能源的开发和利用成为了全球各国重要的战略方向之一。
超临界发电机组作为一种高效清洁的发电技术，日益受到各国政府的支持和重视。
本文将对超临界发电机组的国家政策和市场前景进行分析，并探讨其未来发展趋势。
首先，超临界发电机组的国家政策方面，各国政府普遍提出了清洁能源发展的目标和计划。
世界各国纷纷出台鼓励开发清洁能源的政策法规，其中对于超临界发电机组的支持力度也不断增强。
例如，中国国家能源局在《煤炭产业发展“十三五”规划》中提到，将加大超临界和高超临界发电机组的推广力度，提高燃煤发电的效率和环保水平。
美国能源部也制定了相应的政策支持清洁能源技术的发展并鼓励煤电厂升级为超临界发电机组。
其次，超临界发电机组在市场前景方面具有良好的发展潜力。
首先，超临界发电机组较传统的发电技术具有更高的热效率和能源利用率，能够实现更低的耗煤量和排放量。
这符合各国政府对于环境保护的要求，并有助于减少碳排放和气候变化。
其次，超临界发电机组的投资成本相对较低，且技术成熟度高，运行稳定可靠，具有较长的寿命。
这使得超临界发电机组在市场上具有竞争优势，受到投资者的青睐。
再者，随着燃煤发电的方式和技术不断升级，超临界发电机组将成为取而代之的技术，市场需求将进一步增长。
然而，超临界发电机组的市场前景也面临一些挑战和限制因素。
首先，超临界发电机组的技术要求较高，需要大量的投资和专业技术支持。
这对于一些发展中国家和地区来说可能存在一定的难度。
其次，超临界发电机组虽然在煤炭燃烧过程中排放的二氧化碳等有害物质较少，但仍然无法完全避免对环境造成的影响。
与此同时，清洁能源技术的发展也可能引发能源产业结构的调整和人员转岗问题，需要政府和企业共同努力解决。
对于超临界发电机组的未来发展趋势，我们可以预见以下几个方面。
首先，随着环保意识的提高和对炭排放量的限制，超临界发电机组在燃煤发电行业中将逐渐替代传统的发电技术，成为主流技术。
超临界二氧化碳发电原理近年来，随着对环境保护意识的增强和对可再生能源需求的不断增长，超临界二氧化碳发电技术备受关注。
这种新兴的发电技术以其高效、环保的特点，成为了未来能源发展的重要方向。
本文将介绍超临界二氧化碳发电的原理，并探讨其在能源领域的应用前景。
超临界二氧化碳发电技术利用超临界二氧化碳的特殊性质来产生电力。
所谓超临界二氧化碳，是指在高温高压条件下，二氧化碳处于高密度、高粘度的状态，具有液体和气体的混合特性。
超临界二氧化碳发电利用了这种特殊状态下的二氧化碳的热力学性质，实现了高效能源转换。
超临界二氧化碳发电系统主要由四个关键组件组成：压力容器、燃烧器、涡轮机和冷凝器。
首先，将二氧化碳加热到超临界状态，然后将其注入压力容器中。
接下来，通过燃烧器将燃料燃烧产生的高温热能传递给超临界二氧化碳，使其温度和压力升高。
超临界二氧化碳在高温高压下进入涡轮机，带动涡轮旋转，进而驱动发电机发电。
最后，通过冷凝器将超临界二氧化碳冷却，形成液体二氧化碳，回收利用。
超临界二氧化碳发电技术的优势主要体现在以下几个方面。
首先，超临界二氧化碳作为工质具有较高的比热容和导热系数，可以更充分地利用燃料燃烧产生的热能，提高发电效率。
其次，超临界二氧化碳的密度较大，流体运动阻力小，可以减少能量损失，提高系统性能。
此外，超临界二氧化碳的工作温度和压力范围广泛，适应性强，可以利用多种燃料进行发电，具有较高的灵活性。
最重要的是，超临界二氧化碳发电过程中不产生二氧化碳的排放，对环境无污染，是一种非常环保的能源转换方式。
超临界二氧化碳发电技术在能源领域的应用前景广阔。
首先，它可以替代传统的燃煤发电和燃气发电，减少二氧化碳的排放，降低温室气体的浓度，有利于应对气候变化。
其次，超临界二氧化碳发电技术可以与其他可再生能源相结合，如太阳能和风能，形成混合发电系统，提高能源利用效率。
此外，超临界二氧化碳发电技术还可以应用于工业过程废热回收，提高能源利用效率，降低能源消耗。
超临界二氧化碳循环发电关键技术研发应用超临界二氧化碳循环发电是一种新型的高效环保发电技术，其核心是使用超临界二氧化碳作为工质，在高温高压下进行循环发电，实现高效能利用化石能源的同时减少二氧化碳排放。
这种技术的应用已经在全球范围内得到了广泛的关注和推广。
超临界二氧化碳循环发电技术的关键技术主要包括超临界二氧化碳透平机组、超临界二氧化碳锅炉、循环系统以及控制系统等。
该技术的研发和应用需要解决一系列难点问题，如超临界二氧化碳透平机组的设计制造、超临界二氧化碳锅炉的热力学特性研究、循环系统的稳定性与可靠性等。
经过多年的研究和开发，国内外许多企业和科研机构已经取得了一系列重要的研究成果。
目前，超临界二氧化碳循环发电技术已经在一些工业应用中得到了广泛的应用。
未来，该技术将会被广泛应用于火力发电、工业生产等领域，成为未来可持续发展的重要方向。
总之，超临界二氧化碳循环发电技术具有广阔的应用前景和发展空间，其研发和应用对于推动能源高效利用、减少二氧化碳排放、保护环境等方面具有重要的意义和价值。
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超临界co2封存全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：超临界CO2封存是一种将二氧化碳气体转化为液态状态并注入地下地层储存的技术。
这一技术被广泛认为是一种有效的温室气体减排手段，可以帮助减缓气候变化对环境的影响。
本文将详细探讨超临界CO2封存技术的原理、优势、风险以及未来发展方向。
超临界CO2封存技术是指将CO2气体通过压缩和降温等处理，将其转化为超临界状态下的液态CO2，进而注入地下地层进行长期封存。
实现此技术需要一定的设备和工艺流程，包括CO2捕获、压缩、输送、注入和监测等步骤。
这种技术的核心理念是通过将CO2气体储存在地下地层，以防止其释放到大气中，从而减少温室气体的排放量。
超临界CO2封存技术具有一系列优势。
它是一种较为成熟和可靠的技术，已在多个项目中得到应用并取得了相当的成果。
封存地下的液态CO2可以长期储存，并且在地层锁定CO2的同时还可以提高采油率，实现经济效益与环境效益的双赢。
封存技术还可以通过促进二氧化碳的地质固定过程，为气候变化防控提供一种有力手段。
超临界CO2封存技术也存在一定的风险和挑战。
最主要的风险之一就是地下地层的封存安全问题。
封存地下的CO2需要选择合适的地质层，并确保地层密封性和稳定性，避免CO2泄漏引发环境污染。
封存技术的成本较高，部分项目可能需要政府资金支持或碳交易市场激励，才能实现规模化应用。
为了进一步推动超临界CO2封存技术的发展，未来需要从多方面进行努力。
需要加强科学研究，提高封存地下CO2的安全性和稳定性。
政府、企业和科研机构需要加强合作，加大投入，推动技术在实践中应用。
还需要建立一套完善的监管制度，规范封存项目的执行和监督，保障封存过程的合法性和公正性。
超临界CO2封存技术是一种具有广阔应用前景和良好环境效益的技术。
通过持续不断地探索和创新，相信这一技术将为全球气候变化治理做出积极贡献，推动人类实现绿色低碳发展目标。
第二篇示例：超临界CO2封存技术是一种被广泛研究和应用的碳减排技术，该技术通过将二氧化碳气体压缩至超临界状态，然后将其封存在地下深层岩石层中，从而实现对CO2的固定和减排。
超临界二氧化碳在聚合物中的扩散速率引言超临界二氧化碳作为一种环境友好的溶剂，在化学工业中得到了广泛应用。
而聚合物作为一类重要的材料，在各个领域中也有着广泛的应用。
本文将探讨超临界二氧化碳在聚合物中的扩散速率，通过研究该过程的速率，可以更好地理解二者相互作用，并为实际应用提供指导。
超临界二氧化碳的特性超临界二氧化碳，简称SC-CO2，是指在临界点以上、临界温度和临界压力下的二氧化碳状态。
SC-CO2具有以下特性：1.高溶解性：SC-CO2具有较高的溶解度，可以溶解大量的有机溶质，包括聚合物。
2.低粘度：SC-CO2的粘度相对较低，能够快速渗透到聚合物中。
3.可逆性：SC-CO2与聚合物之间的溶解与析出过程是可逆的，可以实现可控的溶解和分离。
聚合物的结构和性质聚合物是由重复单元（单体）通过化学键连接而成的高分子化合物。
聚合物具有以下结构和性质：1.高分子量：聚合物由大量单体组成，具有较高的分子量。
2.高度交织的结构：聚合物分子链之间存在交联和交错，形成复杂的网络结构。
3.溶解度差异：不同聚合物的溶解度差异较大，对SC-CO2的溶解能力有所不同。
超临界二氧化碳在聚合物中的扩散速率因素温度温度是影响超临界二氧化碳在聚合物中扩散速率的重要因素。
一般情况下，随着温度的升高，聚合物的分子运动速率增加，从而加快了SC-CO2的扩散速率。
压力压力是影响SC-CO2在聚合物中扩散速率的关键因素。
较高的压力可以增加SC-CO2与聚合物之间的接触面积，从而提高扩散速率。
聚合物结构和性质聚合物的结构和性质对SC-CO2的扩散速率也有很大影响。
具体影响因素包括：1.聚合度：聚合度越高，聚合物分子链越长，扩散速率越慢。
2.交联程度：较高的交联程度会增加聚合物网络的稳定性，使得SC-CO2的扩散速率减慢。
3.单体类型：不同类型的单体对SC-CO2的溶解度存在差异，从而影响扩散速率。
4.结晶结构：部分聚合物具有结晶结构，影响SC-CO2在其中的扩散速率。
超临界二氧化碳1. 介绍超临界二氧化碳是一种特殊的物质状态，介于气体和液体之间。
在特定的温度和压力条件下，二氧化碳可以变为超临界状态，具有独特的物理和化学性质。
超临界二氧化碳被广泛应用于许多领域，包括化学工程、食品加工、药物制造等。
2. 物理性质超临界二氧化碳的物理性质与常规气体和液体有很大的不同。
在超临界状态下，二氧化碳具有高密度、高扩散性、低粘度等特点。
它的密度接近液体，但其扩散性却接近气体，这使得超临界二氧化碳在传质过程中具有很大的优势。
此外，超临界二氧化碳还具有可逆性和可调节性。
通过调整温度和压力，可以使超临界二氧化碳在气态和液态之间进行转变，从而实现对物质的提取、分离和反应控制。
3. 化学性质超临界二氧化碳的化学性质也与常规气体和液体有所不同。
由于其高扩散性和低粘度，超临界二氧化碳能够有效地溶解许多有机物质，包括脂类、色素、药物等。
因此，超临界二氧化碳被广泛应用于物质的提取和分离过程中。
此外，超临界二氧化碳还具有较高的溶解度和较低的表面张力，这使得它在液相反应中能够提供更大的反应界面，从而加速反应速率。
这一特性使得超临界二氧化碳成为一种理想的溶剂和反应介质。
4. 应用领域超临界二氧化碳在许多领域都有广泛的应用。
4.1 化学工程超临界二氧化碳在化学工程领域中被广泛用于物质的提取和分离。
由于其高溶解度和可调节性，超临界二氧化碳可以有效地提取天然产物中的有用成分，并实现对物质的纯化和分离。
4.2 食品加工超临界二氧化碳在食品加工中也有重要应用。
由于其无毒、无味、无色，并且可以快速蒸发，超临界二氧化碳被用作食品中的溶剂和萃取剂。
通过超临界二氧化碳的处理，可以提取食品中的香料、色素、脂类等成分，同时保持食品的原始风味和营养。
4.3 药物制造超临界二氧化碳在药物制造中也有广泛的应用。
由于其高溶解度和可逆性，超临界二氧化碳可以用于药物的晶体生长、纯化和结晶过程中。
此外，超临界二氧化碳还可以用作药物的载体和控释系统，提高药物的溶解度和生物利用度。
㊀第24卷第3期洁净煤技术Vol．24㊀No．3㊀㊀2018年5月Clean Coal TechnologyMay㊀2018㊀超临界CO 2在电力行业的应用及现状曹㊀蕾,孙登科,李维成,陈㊀阳,周松锐(东方电气集团东方锅炉股份有限公司,四川成都㊀611731)摘㊀要:为实现当今国际对于提高能源利用率㊁节能减排的目标,介绍了超临界二氧化碳(sCO 2)的基本特点,描述了其在发电领域的4大应用方向(含碳原料火力发电㊁核反应堆㊁太阳能光热和余热回收),概括了sCO 2用于发电领域的现阶段研发㊁试验㊁示范状况,并总结了sCO 2用于电力行业的现有瓶颈㊁技术挑战和研究方向㊂结果表明:不同的sCO 2循环系统中都存在还未完全解决的核心问题:如sCO 2对材料的腐蚀特性㊁sCO 2系统设计和设备选型㊁高效微通道换热器的设计及制造㊁新型sCO 2透平㊁压缩机和燃机的研发㊂在材料㊁循环系统高效设计以及关键设备设计制造等瓶颈有所改善或突破后,sCO 2会在民用发电㊁军工㊁舰船等行业得到广泛应用㊂关键词:超临界CO 2;发电;布雷顿循环中图分类号:TQ53㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1006-6772(2018)03-0001-07Application and status of supercritical carbon dioxide in power industryCAO Lei,SUN Dengke,LI Weicheng,CHEN Yang,ZHOU Songrui(Dongfang Boiler Group Co.,Ltd.,Chengdu ㊀611731,China )Abstract :In order to realize the global goals of adjusting,optimizing the industrial structure,enhancing the energy efficiency,saving energy and reducing emission,the basic characteristics of sCO 2were overviewed.Four aspects,i.e.,electricity generation using carbonaceous ma-terial,nuclear reactor,solar power and waste heat recovery,concerning the sCO 2's application in power field were described.The current research,experiment and demonstration were summarized.The bottle -neck,technical challenge and future research aspects of developing sCO 2were proposed.Results show that all different sCO 2cycling systems have critical problems that have not been totally solved,such ascorrosion of sCO 2to materials,system design and type -choosing of sCO 2cycling system,design and manufacture of high -efficiency micro-channel circuit heat exchanger,research and development of new -type sCO 2turbine,compressor and gas turbine.The sCO 2is able to be widely used in power industry,military and ship project after improvement and breakthrough of material,design of high efficiency cycling system,fabrication of key equipment.Key words :supercritical carbon dioxide;power generation;Brayton cycle收稿日期:2017-09-29;责任编辑:张晓宁㊀㊀DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.2018.03.001作者简介:曹㊀蕾(1982 ),女,四川自贡人,高级工程师,硕士研究生,从事新能源技术㊁煤气化设备设计的研究㊂E -mail :caolei8212@ 引用格式:曹蕾,孙登科,李维成,等.超临界CO 2在电力行业的应用及现状[J].洁净煤技术,2018,24(3):1-7,13.CAO Lei,SUN Dengke,LI Weicheng,et al.Application and status of supercritical carbon dioxide in power industry[J].Clean Coal Technology,2018,24(3):1-7,13.0㊀引㊀㊀言超临界二氧化碳(sCO 2)是CO 2的超临界状态,兼有气体㊁液体的双重特点且具有许多其他超临界流体不具备的性质,在传统的萃取㊁材料清洗㊁涂料㊁染料行业等已有应用㊂利用超临界二氧化碳(sCO 2)循环发电的概念和可行性研究始于20世纪60年代[1],但由于研究条件㊁设备设计制造技术的限制,发展较缓慢㊂2004年Dostal 等[2]率先报道了将sCO 2用于新一代核反应堆的研究,开启了将sCO 2用作发电介质的技术和使用sCO 2系统相应设备的研究热潮[3]㊂从sCO 2的特性来看㊁因其临界点相比水的临界点非常容易达到,且有很多优于超临界水的特性,具备替代现有12018年第3期洁净煤技术第24卷水工质作为能量吸收和转化工质的潜力㊂因此, sCO2对于提高能源利用效率㊁降低碳捕捉成本意义重大,已跻身成为燃煤发电前沿技术之一[4]㊂中国进入 十三五 时期后,电力行业也开始深入产业结构的优化调整和转型升级,要建设清洁低碳㊁安全高效的现代能源体系㊂采用sCO2的布雷顿(Brayton)循环发电具有更高的发电效率,其发电系统的压缩机㊁透平等机构紧凑㊁体积较小,可减小系统投资,也特别适合于核动力㊁舰船[5]等空间有限的场合㊂此外,sCO2的物性特点也决定了其在余热回收[6]方面具有广阔的应用前景㊂本文介绍了sCO2的特性,归纳其在电力行业的应用和研究进展,然后对发展sCO2循环发电存在的共性问题进行总结,并对sCO2用于发电的前景进行展望㊂1㊀sCO2特性当CO2的温度超过31．1ħ㊁压力超过7．38MPa时,即进入sCO2状态㊂sCO2流体性质介于气体和液体之间,兼有气体㊁液体的双重特点且流体黏度低㊁接近气体,流动性强㊁易于扩散,密度大㊁接近液体,传热效率高㊁作功能力强,价格低㊁易得到,非易燃易爆㊁无毒[7]㊂2㊀sCO2在电力行业的应用sCO2发电属 热机 原理,其循环通常使用逼近理论最优的概括性卡诺循环 布雷顿(Brayton)循环,即以sCO2作循环工质,推动透平做功,将热源的热量转化为机械能,循环过程中sCO2无相变㊂热源可来自化学燃料燃烧㊁太阳能㊁核反应堆㊁工业废热㊁地热能等㊂采用sCO2布雷顿循环作为热量吸收和能量转化系统,具有如下优点:①热稳定性和物理性质良好㊂sCO2在临界点附近密度较大,可减小压缩功,在循环最高温度为500~700ħ时即可达到较高的循环热效率,温度高于500ħ后,其循环效率比蒸汽朗肯循环高3%~5%㊂②sCO2的高流体密度㊂可减小透平㊁压缩机等关键设备的尺寸,降低设备造价㊂以发电透平的尺寸为例,在相同发电能力条件下,CO2㊁He㊁水蒸气3种工质所需的透平尺寸比为1ʒ6ʒ30㊂③sCO2的工作温度和工作压力相对较低㊁更易达到㊂目前的超超临界火电机组水蒸气的工作参数为550~700ħ㊁27~35MPa,而sCO2的工作温度㊁压力只需500~700ħ㊁20MPa[8]㊂sCO2的布雷顿循环过程如图1所示,sCO2的压力和体积的变化按图中点1 2 3 4 1顺序循环㊂sCO2经过压缩机升压(1 2);然后利用换热器将sCO2等压加热(2 3);sCO2被加热后进入透平,推动透平转子做功(3 4);做功后sCO2进入冷却器,恢复到初始状态(4 1),再进入压缩机形成闭式循环㊂在高于400ħ时,sCO2发电效率已具有明显的优势,且随温度升高效率也显著提高,当温度达550ħ时,发电效率可达45%[9]㊂图1㊀基本布雷顿循环PV图Fig．1㊀PV diagram of basic Brayton cycle典型的sCO2发电循环流程如图2所示㊂系统主要包括压缩机㊁高速透平㊁回热器/换热器㊁冷却器等设备㊂应用中,常加入中间冷却㊁分流㊁再压缩或多级压缩中间冷却等热力过程以提高循环效率㊂图2㊀sCO2循环发电系统示意Fig．2㊀Sketch of sCO2cycle power generation 2．1㊀火力发电sCO2用于火力发电即是替代传统锅炉中的水蒸汽介质㊂此时,图2中的热源即为含碳原料燃烧放出的热量㊂sCO2循环无相变,压缩过程中消耗能量小,只占透平输出功的30%㊂常规He循环约占45%,燃气轮机则更高,占50%~60%㊂2．2㊀核能发电sCO2用核能发电时,若采用直接循环,则图22曹㊀蕾等:超临界CO2在电力行业的应用及现状2018年第3期中的热源为核反应堆堆芯;若采用间接循环,则图2中热源则为核岛中的蒸汽发生器㊂sCO2布雷顿循环用于核能发电除了具有效率高㊁设备体积小等优势,在安全性上较蒸汽系统有极大改善,因此sCO2布雷顿循环成为第4代核电的备选方案之一[10]㊂2．3㊀太阳能发电综合sCO2布雷顿循环效率和现有材料的服役温度,500~700ħ的运行温度最合适,而这正是太阳能光热发电的聚光器和吸热器可实现的温度㊂因此,近年来,不少学者开展了将sCO2循环应用于聚光型太阳能光热发电系统的研究[3,11-17]㊂在太阳能光热发电中,图2热源为经吸热器加热后的熔盐等介质㊂2．4㊀余热回收尽管各类工业废热属于低品位能源,但其储藏量巨大,分布广,即便是小部分得以利用,也很可观[18]㊂利用工业废热作为图2中的热源,搭配使用高效的微通道换热器(如印刷电路板式换热器(PCHE)[19-20])可使sCO2回收更多余热㊂3㊀sCO2在电力行业的应用研究进展近十年来,美国㊁英国㊁法国㊁中国㊁日本㊁韩国等均开展了sCO2用于发电的研究并形成了相关专利,部分国家已经开展了样机制造和试验㊂研究内容主要集中在sCO2循环系统的优化设计㊁主要设备设计和制造㊁材料选取以及sCO2的性质及腐蚀性研究等㊂3．1㊀美国美国的sCO2研究起步较早,研究较深入,中试装置正在建设中,具体见表1㊂3．2㊀中国中国华能集团㊁中国科学院㊁中核集团核动力研究院等单位开展了sCO2布雷顿循环系统及系统试验㊂其他企业㊁高校对sCO2的应用研究大部分集中在关键设备的设计㊁试验和传热理论研究㊂表1㊀美国开展sCO2循环系统的系统设计的公司和进展Table1㊀Companies that are developing sCO2cycle system design and their progress 单位名称研究方向及进展NREL㊁Abengoa Solar㊁Echogen Power㊁Sandia国家实验室㊁UW-Madison㊁Barber-Nichols㊁EPRI 组成的团队世界上第1个兆瓦级的商用sCO2发电机组EPS100建于美国纽约,发电输出功率8MW,采用双轴带回热的闭式布雷顿循环系统㊂研究项目管理㊁sCO2循环模拟㊁将sCO2加入太阳能光热系统㊁涡轮机和测试回路设计㊁压缩机和透平的制造㊁场地及系统安装和运行㊁材料腐蚀评估等方面,用以设计㊁制造和验证在700ħ和干燥冷却条件下的10MWe 超临界CO2循环发电[21-22]Bechtel Marine Propulsion Corporation(BMPC)搭建了100kW级的sCO2发电试验系统,该系统是一种双轴带回热的闭式布雷顿循环系统,由一台可变速涡轮机驱动压气机,另一台恒速涡轮机带动电动机㊂该系统验证了方案的可行性,但由于是缩比系统,总效率并不高Echogen 针对余热发电研制出了sCO2发电系统㊂该系统可以通过阀门的调节满足不同余热温度的运行条件,并且保证余热发电效率达到30%㊂该系统可用于舰船发动机余热发电系统,将柴油机排出的中㊁高温烟气的热量加以利用,降低了能量的浪费,同时,还可用于燃气轮机联合循环发电,用sCO2取代传统的蒸汽循环MIT提出了再压缩sCO2冷却核反应堆的总体方案并进行了热动力设计,反应堆额定热功率为2400MW,涡轮机入口温度和压力分别为647ħ和20MPa,系统热效率为51%,净效率为47%[23]诺尔斯原子能实验室与贝蒂斯实验室(隶属美国海军堆项目组)探索sCO2布雷顿循环技术在船舶动力系统领域的应用㊂2010年,已建成一座100kW 电功率的整体试验系统,1000~3000kW电功率的sCO2试验的前期工作也在进行中8Rivers 从2010年开始致力于sCO2循环的系统设置㊁优化以及试验研究㊂天然气的Allam循环是将燃烧产生的CO2回注到燃机室继续参与天然气的燃烧作功,达到控制燃机室温度和在乏气中便于收集纯CO2㊁降低CO2捕集成本的目的,属于对sCO2直接加热的利用方式[24-25]㊂此循环由8Rivers公司下属NET电力公司㊁埃克斯龙电力公司和西比埃(CB&I)公司联合研发运行㊂目前3家公司正在德克萨斯建设50MWth的燃用天然气㊁sCO2作循环介质的示范电厂,投运后还将示范Allam循环的全套可操作性[26]㊂NET公司还同日本东芝和英国Heatric公司合作,前者负责研发和提供新型sCO2燃机和透平,后者负责设计和制造PCHE㊂300MWe的Allam循环天然气发电商业电厂正在设计阶段,预计2020年投入运营32018年第3期洁净煤技术第24卷㊀㊀总的说来,中国对于sCO2发电应用的开发整体相对滞后,研究方向和美国类似,主要集中在如下6方面㊂3．2．1㊀sCO2的循环系统开发和效率赵新宝等[27]对sCO2布雷顿循环的特征以及使用sCO2作为电站冷却和能量转化系统的优点进行了分析㊂张一帆等[28-29]建立了含分流再压缩和一次再热的sCO2布雷顿循环火力发电模型,分析了主压缩机进出口压力㊁透平入口温度等关键参数对循环效率的影响㊂西安热工院目前已经完成5MW化石能源试验系统的设计,拟于2018年在陕西阎良建成5MW sCO2发电试验平台㊂中国华能集团远期目标是10年后建成使用sCO2作循环工质的300MW燃煤示范电站㊂郭嘉琪等[30]选取分流㊁预压缩再热㊁改进再压缩sCO2布雷顿循环为研究对象,分析探讨了关键运行参数的选取对循环特性的影响㊂梁墩煌等[10]对核反应堆系统中以sCO2为工质的热力循环过程进行了建模与分析,结果表明:在不同的应用场合下,sCO2布雷顿循环与不同的反应堆结合可以表现出不同的特性,sCO2最适合在气冷快堆与液态金属快堆(钠冷快堆和铅冷快堆)中使用,具有热效率和铀资源利用率高等优势㊂方立军等[31]对100MW聚光太阳能系统部分冷却的布雷顿循环系统分析了不同透平入口温度对再热压力和循环压比对循环火用效率的影响,得出后续可增加底循环来利用冷凝器的火用的结论㊂丁涛等[32]对CO2的跨临界朗肯循环进行了热力学模型的计算,考察了过热度对等熵效率的影响㊁回热器逆流换热效能对热效率的影响以及循环过热度对热效率的影响㊂黄潇立等[33]建模开展了sCO2布雷顿循环热力学特性分析和评价,并与再压缩循环进行定量比较得出了各自的适用对象㊂3．2．2㊀sCO2传热效率黄彦平等[34]对加热工况下圆管内sCO2传热关系式进行了分类整理,分析发现现有的经验关系式多是根据有限的试验结果拟合得到,适用范围有限㊂黄彦平团队研究的内容主要有PCHE流道设计和压降计算方法㊂王淑香等[35]对sCO2在螺旋管内的混合对流换热进行试验,得出了Nu的试验关联式㊂另外,核动力研究院㊁郑州大学等单位对竖直圆管[36]㊁双D形流道[37]㊁三叶管[38]㊁内螺纹管[39]㊁细管[40]㊁倾斜管[41]内的sCO2换热特性进行了模拟分析和计算㊂3．2．3㊀基于sCO2的光热发电江苏金通灵流体机械公司与中国科学院工程热物理研究所于2015年9月签署了技术咨询协议,拟共同开发面向太阳能光热发电的sCO2布雷顿循环发电系统,实现10MW级发电系统㊁太阳能聚光及储能单元的系统集成与联调[7]㊂吴毅等[42]对采用不同类型的蒸汽动力循环和sCO2循环为动力子系统的5种塔式太阳能集热发电系统进行了模型分析对比,发现相同条件下不同的sCO2循环均比蒸汽动力循环具有更高的热效率和相应的火用效率,其中基于跨临界CO2循环(sCO2-TCO2)的塔式太阳能电站热效率最高,可达46．63%㊂3．2．4㊀高效换热设备、透平的开发褚雯霄等[43]模拟和试验验证了不同肋结构(即微通道结构)对PCHE传热的影响㊂潘利生等[44]研究了温度对CO2发电效率的影响,同时还开展了换热器的设计与优化㊁高速透平的设计及发电系统的集成㊂3．2．5㊀sCO2物性分析sCO2物性参数虽可以通过NIST(美国国家标准与技术研究院)公开的REFPROP热力学数据库查询,但CO2在超临界点附近的实际物性准确性尚待试验验证㊂杨俊兰等[45]对sCO2流体的性质进行了深入研究㊂结果表明,CO2的比热㊁密度㊁导热系数以及黏度在准临界点附近的变化非常剧烈㊂3．2．6㊀sCO2发电机组的选材不同钢材在sCO2的环境中也会发生不同程度的增重(即产生氧化膜㊁渗碳腐蚀),赵新宝等[8,27]介绍了目前电站常用的铁素体和奥氏体耐热钢㊁镍基高温合金在sCO2中的腐蚀情况㊂3．3㊀法国法国电力公司(EDF)从事了约8年的sCO2基础研究和系统设计,开展了适合sCO2的材料研究㊁聚光太阳能发电(CSP)动态模拟㊁sCO2换热系统设计;PCHE初步设计完成㊂在2013年提出二次再热燃煤sCO2循环系统概念设计,计算效率达50%[46]㊂3．4㊀日本日本东京工业大学完成了用于核反应堆的sCO2循环系统设计㊂该设计中采用了多级压缩中间冷却技术,额定功率为600MW,透平入口温度为4曹㊀蕾等:超临界CO2在电力行业的应用及现状2018年第3期647ħ,反应堆出口运行压力约为7MPa,系统效率为45．8%;该大学还完成了用于太阳能发电的sCO2循环系统设计,系统效率高达48．2%[47-50]㊂东芝公司于2013年提出日本专利和世界专利,提出了一种使用sCO2循环的发电系统[51]㊂系统结合了富氧燃烧的燃机和sCO2循环发电技术,燃机内送入高压的纯氧和循环的CO2,燃烧得到的尾气(较纯的CO2)直接送入CO2透平进行发电,乏气通过冷却器冷却后,分离出CO2和水,再将CO2送入前述加压器再次加压㊂这一理念同美国8Rivers公司的Allam循环类似㊂3．5㊀韩国韩国原子能研究院分析了sCO2循环与钠冷快中子堆结合的可行性,并计划进一步开展PCHE热工水动力性能的试验研究[52-53]㊂推出了示范快堆电站KALIMER-600,与美国阿贡国家实验室设计的电站相比,省去了中间回路,sCO2和堆芯出来的高温钠直接换热,减少了设备㊂4㊀结语及建议sCO2在电力行业的应用研究主要集中在太阳能光热系统㊁核电系统以及用sCO2替代传统燃煤锅炉的水工质进入透平发电的方式㊂不同的sCO2循环系统中都存在如下还未完全解决的核心问题: 1)sCO2的物性和高温下对材料的腐蚀特性㊂sCO2物性参数虽可以通过NIST公开的REFPROP 热力学数据库查询,但CO2在超临界点附近的实际物性准确性尚待试验验证;sCO2对材料的腐蚀特点也需进一步试验验证㊂2)使用sCO2的系统设计和设备选型㊂适用于光热发电系统㊁核电系统及燃煤燃气系统的sCO2循环系统配置和设备选型各有特点,有的适合增加回热段㊁有的适合增加二次再热,具体的系统设置需要根据不同的使用环境进行准确的模拟㊁试验验证及对比计算,筛选出最优工况,才能提高发电效率㊂3)PCHE的设计及制造㊂目前成熟商业化的PCHE设计制造方只有英国Heatric公司,另有瑞典的Alfa Laval公司宣称能用爆炸法成形微通道换热板㊂为降低sCO2循环系统总投资,国内需开发具有自主知识产权的PCHE产品㊂4)新型sCO2透平的研发㊂由于sCO2流体性质特殊性,使得透平体积能缩小至蒸汽朗肯循环透平的1/30,日本东芝公司已在开发新型高转速的透平,我国也需加快开发速度㊂5)新型sCO2压缩机的研发㊂采用超临界流体作为核反应堆冷却剂,利用超临界流体拟临界区物性突变现象,将压缩机运行点设置在拟临界温度附近的大密度区,将反应堆运行点设置在拟临界温度之后的低密度区,可以在保证气体冷却的前提下,降低压缩功耗,实现气冷堆在中等堆芯出口温度下达到较高效率的目标[54]㊂因此,如核电工况下的压缩机要使用在CO2的跨临界区,由于密度波动很大,需开发合适的sCO2压缩机㊂6)sCO2燃机的研发㊂如果将sCO2用于类似Allam循环的工况,即是将CO2回注到煤㊁生物质㊁燃气燃烧系统中参与直燃发电,则对应的燃机设计也会更改,需要新设计㊁验证和制造㊂综上,sCO2在电力行业应用的技术挑战主要集中在设备材料耐蚀性㊁循环系统高效布置以及高效传热㊁高效循环的新型设备研发三大方面㊂国外在这些方面的研发正如火如荼进行,国内研发也已大面积起步,相信未来会有越来越多的sCO2发电循环示范工程㊂总的说来,随着世界环境对能源的清洁高效利用要求越来越高,sCO2用作循环如布雷顿循环介质,可替代水或蒸汽,解决到达超临界点需要的温度压力高的问题;替代原有工质如He㊁N2等,解决压缩功耗过大的问题;同时也能缩小关键设备尺寸㊁减少空间和设备材料投入;通过合理的系统布置,如Allam循环的类似方式,还能将CO2富集㊁便于捕捉㊂因此,sCO2凭借其独特的物性优势,在电力行业的应用有广阔空间,在上述材料㊁循环系统高效设计以及关键设备设计制造等瓶颈有所改善或突破后,必定会在民用发电㊁军工㊁舰船等行业大有作为㊂参考文献(References):[1]㊀FRANCESCO Crespi,GIACOMO Gavagnin,DAVID Sánchez,etal.Supercritical carbon dioxide cycles for power generation:A re-view[J].Applied Energy,2017,195:152-183.[2]㊀DOSTAL V,DRISCOLL M 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二氧化碳临界染色摘要：一、前言二、二氧化碳临界染色的概念与原理三、二氧化碳临界染色的优点四、二氧化碳临界染色的应用五、二氧化碳临界染色的发展前景六、结论正文：一、前言随着环保意识的逐渐提高，传统染色工艺由于其污染问题越来越受到限制。
因此，研究新型环保染色工艺成为当务之急。
二氧化碳临界染色作为一种环境友好型染色工艺，具有低污染、低能耗等优点，受到广泛关注。
二、二氧化碳临界染色的概念与原理二氧化碳临界染色是指在超临界状态下，利用二氧化碳作为染色介质进行染色的技术。
在超临界二氧化碳中，染料分子能够快速、均匀地扩散，实现对纤维的染色。
与传统染色工艺相比，二氧化碳临界染色无需使用水，从而降低了染色过程中的能耗和污染。
三、二氧化碳临界染色的优点1.环保：二氧化碳临界染色无需使用水，减少了废水排放，降低了对环境的影响。
2.节能：染色过程在超临界状态下进行，能有效降低能源消耗。
3.染色性能优良：染料在超临界二氧化碳中扩散均匀，提高了染色效果。
4.适用范围广：二氧化碳临界染色可用于各种纤维材料的染色，具有较高的通用性。
四、二氧化碳临界染色的应用目前，二氧化碳临界染色技术已经成功应用于纺织、皮革、纤维等领域的染色。
例如，在纺织领域，可以对棉、毛、丝、麻等纤维进行染色；在皮革领域，可以对皮革进行无水染色，提高其环保性能。
五、二氧化碳临界染色的发展前景尽管二氧化碳临界染色技术已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题，如染色设备成本较高、染料品种有限等。
随着科技的不断发展，相信这些问题将得到解决，二氧化碳临界染色技术将得到更广泛的应用。
六、结论总之，二氧化碳临界染色技术是一种具有环保、节能等优点的染色工艺，其应用范围广泛。
超临界二氧化碳的发展现状与前景展望摘要:超临界二氧化碳具有气体的低粘度、高扩散系数和液体的高密度,且化学惰性,无毒无腐蚀,临界状态容易实现,是一种性能优良的环境友好溶剂。
本文在超临界二氧化碳的萃取、超临界流体沉淀技术、化学反应介质、取代传统工艺助剂和溶剂等方面就目前的现状做了简介,指出了目前超临界二氧化碳的研究进展以及今后的研究方向。
关键词:超临界二氧化碳;绿色溶剂;萃取；沉淀；化学反应超临界流体( Supercritical Fluid , 简称SCF) ,是指处于临界温度和临界压力之上的流体。
这种流体具有气体的低粘度、高扩散系数和液体的高密度特性,对许多物质具有很强的溶解能力,而且其溶解能力对温度和压力的变化极为敏感,易于调节。
随着科技发展和人们对环境问题认识的不断提高,目前化学工业、涂料、油漆、泡沫塑料、机械、微电子等行业使用的挥发性有机溶剂所带来的温室效应、臭氧层空洞、水源污染等环境问题越来越引起了人们的重视,因而对一些性能优良且环境友好的超临界流体的应用研究受到了许多国家的政府、尤其是科学工作者的广泛关注。
超临界流体技术自上世纪70年代开始崭露头角以来，以其环保、高效等显著特性迅速超越了传统技术。
近二十多年来，随着人们对可持续发展战略认识的不断加强，在国民经济各领域，特别是工业领域，绿色化学、清洁生产技术受到越来越多的重视。
超临界技术在国内外迅猛发展，在食品、化工、香料、环保、纳米材料、生物医药等诸多领域均有广阔的应用前景，也取得了众多的重要成果。
常见的超临界流体中,由于二氧化碳化学性质稳定,无毒性和无腐蚀性,不易燃和不爆炸,临界状态容易实现,而且其临界温度(31.1 ℃) 接近常温,对食品及医药中香气成分、生理活性物质、酶及蛋白质等热敏性物质无破坏作用,因而,有关超临界二氧化碳的应用研究尤为广泛。
化学过程工业中许多反应、抽提、分离和其他操作均涉及使用有机溶剂，但其会造成许多环境问题，常规有机溶剂为挥发性有机化合物。
此外，有机溶剂有可能破坏臭氧层而受到限制。
超临界二氧化碳是传统有机溶剂有吸引力的替代方案。
二氧化碳不是挥发性有机化合物。
虽然二氧化碳是温室气体，如果它从环境中抽取，应用于过程中，然后再返回到环境中，则不会造成温室气体效应。
超临界二氧化碳具有不断增多的商业化应用潜力。
与许多有机溶剂不同，超临界二氧化碳不可燃。
它为惰性、无毒，具有适中的临界常数。
二氧化碳：临界温度为31．1℃，接近常温，用于对温度敏感的材料有吸引力。
二氧化碳的临界压力为7．38 MPa。
由于其分子非极性，故液态的二氧化碳对极性物质的溶解能力极低，而对低极性和非极性物质却具有较高的溶解能力，二氧化碳对非极性或疏水性纤维具有较高的溶解能力。
如果把二氧化碳置于封闭体系中升温和加压后，当温度和压力超过二氧化碳的临界温度(31．1℃)和临界压力(7．39 MPa)即超过临界点后，则二氧化碳就转变为超临界流体状态。
由于它不同于气体、液体和固体，故将这种液体状态称为超临界流体。
处于超临界流体的二氧化碳：和气体一样，可以均匀地分布在整个容器中，通过控制压力，可以达到和液体一样大小的密度(0．3 g／cm 以上)，它对物体具有很强的渗透作用，对物质的溶解能力比气体大得多，甚至比液体还要强，超临界二氧化碳流体的密度是气体的数百倍，接近于液体，但其粘度又和气体相等，它的扩散系数是气体的l％左右，但又比液体大数百倍，这就是溶解分散在超临界二氧化碳流体中的物质易扩散、渗透能力强的原因所在。
1超临界流体特性超临界流体(Supercritical Fluid，简称SCF)是指临界温度和临界压力以上的高密度流体，超临界流体兼具气体和液体的双重特性，密度接近于液体，粘度和扩散系数接近于气体，渗透性好。
目前，有文献报道的超临界流体大致有几十种，最为常见的是二氧化碳和水，均具有价廉易得、安全无毒等特点，应用较为广泛。
2超临界技术的发展现状近来的一些研究表明，超临界流体溶剂有优于普通溶剂的特性。
如：可用超临界CO2取代老溶剂氟里昂，作为氟代丙烯酸酯单体自由基聚合反应的溶剂，气产率高，而且产物易于分离；在三乙胺或三乙胺/甲醇存在下CO2催化加氢合成甲酸或甲酸衍生物的反应在超临界CO2中进行时，其反应速率明显大于在其他溶剂中进行时的速率。
由于超临界流体的独特性质，使得超临界技术正作为一种具有广阔应用前景的“绿色工艺”，受到越来越多国家的重视。
从目前的发展状况看，超临界技术在以下几个方面发挥了重要的作用。
2.1超临界流体萃取在临界点附近的超临界流体,操作温度或操作压力的微小变化,都会引起超临流体密度的很大变化,从而可导致其溶解能力高达几个数量级的变化。
超临界CO2 萃取即是在低温或高压(高密度) 条件下,溶解出所需的成分,然后提高温度或降低压力,在低密度条件下使萃取出来的成分与萃取剂分离,从而实现超临界CO2 萃取分离过程。
食品工业上，超临界二氧化碳萃取主要用于从天然中提取各种脂溶有效成分，其提取率优于有机溶剂萃取，且无溶剂残留，为纯天然产品。
现已成功提取的物质有啤酒花浸膏、咖啡因、亚麻酸、农副产品植物油脂（如小麦胚芽油、米糠油、玉米油、大蒜油、洋葱油、姜油、橄榄壳油、辣椒萃取物、胡椒萃取物、花椒提取物、蛋黄油、鱼油（EPA、DHA）等）、植物种子油料（如沙棘、黑加仑、大豆、可可豆、松子油、向日葵、棕榈、咖啡豆等油脂）、天然色素（辣椒红、玉米黄、番茄红、紫草色素等）等。
例如：清华大学紫光集团利用超临界流体萃取技术，成功开发了从啤酒花提取啤酒花浸膏、从桂花提取桂花浸膏、红豆杉中提取紫杉醇、紫草中提取紫草素、小麦胚芽里提取胚芽油、黑加仑里提取籽油沙棘植物中提取沙棘油干辣椒中提取辣椒红色素等系列产品的加工工艺。
医药领域中，利用超临界二氧化碳萃取技术提取米油沙棘油、维生素E、紫杉醇、银杏黄酮、人参皂苷、马钱子碱、青蒿素等多种药用成分。
在工业废物处理及回收利用方面, Hurren和Fu报道了利用超临界CO2萃取从金属加工业产生的油泥中回收金属和切削油。
传统采用挤压或离心方法能将污泥中含油量降至10～ 15%而采用超临界CO2萃取则可降至1%以下,并且回收的油相当洁净,可直接再次使用。
还有油泥中金属粉末也能全部回收,而此前只能作为废物进行填埋处理。
2.2 超临界流体沉淀（ supercritical fluid precipitation SFP）早在1879年,Hannay等人就发现,当SCF溶液快速降压膨胀(RESS) 时,溶液中的溶质会象雪花一样在气体中沉淀。
但是,RESS这一现象真正得到人们关注是在20世纪80年代。
当时Krukonis预测到了这一现象的实用价值,并开展了相应的研究工作,使人们对这一现象有了深刻的理解。
随后,Battelle研究所发展了RESS成核结晶技术并使这一过程在实验室得以实现。
该方法利用SCF的溶解能力随压力变化这一特性,把溶质溶解在SCF中,然后使溶液通过一毛细喷嘴高速喷入一常压沉淀设备内,SCF由于压力降低而迅速膨胀成气态,其对溶质的溶解度迅速降低,溶液过饱和度迅速增大,致使溶质结晶沉淀出超细粒子,经过滤装置可收集到不含溶剂之洁净的超细粒子产品。
人们在对采用RESS技术制备超细微粒进行更深入的研究中发现,虽然RESS具有过程简单、操作容易等许多优点,但是当成核物质在SCF(如CO2)中难溶解或不溶解时,则不宜采用该法。
目前SEP 技术涉及的研究领域有无机、有机、高分子材料及药物等的超细化；药物的维球化、微胶囊化、纳米悬浮液的制备，易爆物质的粉碎，膜制备及粒子涂层等。
如：Elvassore 等人将胰岛素与可生物分解的聚合物（聚L－丙交换脂或聚乙烯乙二醇）溶解在二氯甲烷与二甲基亚砜组成的混合溶剂中，以SF-CO2为抗溶剂成功地制备出了平均尺寸分别为0.5－ 2um、400－ 600nm，粒度分布窄，残留溶剂消除彻底且内部均匀混有保持着高的药用活性胰岛素的聚合物微球或纳米球；通过严格控制温度、压力、流量聚合物样品等操作条件，可以得到表面光滑、内部结构坚实且重现性高的不团聚、不絮凝的内部均匀混有胰岛素的聚合物纳米球。
2.3超临界流体二氧化碳作为反应介质超临界流体作为反应介质，具有许多优越性。
首先是具有气体的特征：粘度小，扩散性能好，易于和其它气体互溶，传质与传热性能好；同时又具有液体的密度和强溶解度，易于通过调节压力、温度。
控制流体的密度、介电常数、粘度和扩散系数。
常用的有超临界水反应及超临界二氧化碳反应。
水及二氧化碳均系对环境无污染的介质，超临界流体反应工程属于绿色产业的应用技术，宜于在2l世纪的新兴产业中推广。
近几年，在超lI缶界流体技术应用于反应工程上的主要研究方向有：测定均相反应的反应速率和溶剂效应，以及寻求新的应用对象；研究非均相催化和生物催化反应的一般行为，以及拓宽其应用范围；物料的转化和分解反应；在超临界水中的氧化反应等。
2.4 用于取代传统工艺助剂或溶剂超临界CO2可以很好地溶解分子质量较小的有机化合物,若添加适当的表面活性剂,则如聚合物、重油、石蜡、蛋白质等许多分子质量较大的物质可以在超临界CO2 中溶解,因此,以超临界CO2 代替传统工业溶剂,减少挥发性有机溶剂的排放具有显著的优势和广阔的应用前景。
2.4.1 超临界CO2喷漆技术涂料中使用的挥发性有机溶剂,不仅危害施工人员的健康,而且可污染大气和水源,严重威胁人类的生存环境。
使用环境友好的超临界CO2代替传统喷漆过程中的快挥发溶剂,而仅保留原溶剂总量1/ 3～1/ 5 的慢挥发溶剂,可获得良好的喷漆质量。
实践证明这种新的喷漆系统能大大减少环境污染的挥发性有机溶剂的排放,同时改善施工环境,有利于操作人员的身体健康,具有广阔的应用前景。
2.4.2 超临界CO2清洗技术在机械、电子、医药和干洗等行业中普遍采用挥发性有机溶剂来进行清洗,带来了大气污染等环境问题和人身危害安全问题。
由于许多工业材料在超临界CO2中的溶解度较低,为此,美国北卡罗莱纳大学的J . M.Desimore 等人设计了一种含氟化合物表面活性剂,可使聚合物、重油、石蜡、蛋白质等许多分子质量较大的物质在超临界CO2中溶解,因此可使用超临界CO2代替传统有机溶剂作为工业清洗剂。
超临界CO2清洗技术一方面可减少有毒有机物的排放,不污染环境,另外与用水或溶剂常规清洗相比,可降低清洗费用,清洗部件不需干燥处理,可缩短清洗时间。
3.前景与展望综上所述,超临界流体二氧化碳作为新型的绿色溶剂,不但可以替代传统的有机溶剂而且能够为反应分子提供新的分子环境,使反应的选择性转化率得到改变和提高,或使分离提纯等过程较容易进行。
因此,绿色溶剂的研究已引起了科学家的浓厚兴趣并有待进一步的开发,如何增强其商业可行性及预防污染在未来对化学家的工作将起到重要作用。
