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未来化学科技有限公司联合法国SEPAREX公司于2008年7月20日出席第七届全国超临界流体技术学术及应用研讨会。本届超临界流体会将全面展示、总结两年来我国超临界流体科学基础及技术应用领域所取得的最新成果和进展,深入交流和探讨超临界流体技术面临的挑战与机遇。届时,我们将展示法国SEPAREX公司生产的超临界流体设备,包括超临界萃取仪、超临界微粒设计与制备系统、超临界干燥系统、相平衡仪、超临界反应装置、超临界水氧化装置、全透明蓝宝石高压釜、各种高压釜、高压注射泵、超临界流体泵、离心循环泵、蓝宝石视窗高压池等,同时介绍超临界流体的一些应用实例。预祝本次大会取得圆满成功。更多信息欢迎登陆未来化学科技有限公司公司网站(http://www.futurechemtech.com)查询!
1、技术原理 超临界流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。 2、工艺流程超临界流体萃取的工艺流程如下:3.萃取装置 超临界萃取装置可以分为两种类型,一是研究分析型,主要应用于小量物质的分析,或为生产提供数据。二是制备生产型,主要是应用于批量或大量生产。 超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分:萃取剂供应系统,低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。具体包括二氧化碳注入泵、萃取器、分离器、压缩机、二氧化碳储罐、冷水机等设备。由于萃取过程在高压下进行,所以对设备以及整个管路系统的耐压性能要求较高,生产过程实现微机自动监控,可以大大提高系统的安全可靠性,并降低运行成本。4.超临界流体萃取的特点 超临界流体萃取与化学法萃取相比有以下突出的优点:(1)可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。因此,在萃取物中保持着药用植物的全部成分,而且能把高沸点,低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来;(2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是100%的纯天然;(3)萃取和分离合二为一,当饱含溶解物的CO2-SCF流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取效率高而且能耗较少,节约成本;(4)CO2是一种不活泼的气体,萃取过程不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒,故安全性好;(5)CO2价格便宜,纯度高,容易取得,且在生产过程中循环使用,从而降低成本;(6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取目的。压力固定,改变温度可将物质分离;反之温度固定,降低压力使萃取物分离,因此工艺简单易掌握,而且萃取速度快。
放射性废弃物的超临界水氧化: 从反应器设计到有毒废弃物的热水处理 摘要: 核工业将产生混有放射性元素和有机溶剂的一些有机废弃物,通常的工艺方法无法处理,尤其是高浓度的含氯的化合物。基于以前在原子能和高压领域经验,我们进行了有前景的超临界水氧化工艺的研究:处理氯化的高污染性废物。超临界水氧化工艺有两个众所周知的局限,阻碍了非纯有机废物处理的工业化发展:腐蚀和盐阻塞。 几代反应器设计,都是为了克服这些缺点。这里介绍未来化学科技有限公司进行的策略和方法,用于获得最终的工业工艺,应用于核废物的处理。也提高了含氯和高浓度矿物盐的危险废弃物的热水处理。 废弃物处理至今仍是一个最有趣的话题。危险废弃物,如核工业产生的有毒化合物或放射性有机化合物,无法使用传统的生物处理或热处理。因而,一定要开发对人和环境无害的新方法。超临界水氧化工艺,用于有机化合物在超临界水(临界压力22.1 MPa和临界温度647 K)中进行处理,看起来是一项处理这些危险废弃物的好技术。 超临界水氧化的优点在于水在超临界条件下的特殊物理性质。超临界水的均相和高扩散使快速反应和获得高处理率成为可能。此外,氧化剂被限制并允许流出物控制。 碳氢化合物被完全氧化成CO2和水,有机化合物中的N形成分子氮N2和少量的N2O,因此气态流出物中没有污染物质,如NOx。杂环原子如氯、磷或硫的矿物酸,分别为HCl, H3PO4H2SO4。 这些酸和氧化剂产生了腐蚀环境,任何材料均会受到腐蚀的侵袭。这一现象在卤化化合物的出现时得到强化。为了防止反应器被腐蚀,经常加入碱金属作为中和试剂。这导致了无机盐的形成。一方面无机盐在常温常压水中有非常高的溶解性,另外一方面,他们在超临界条件水出是不溶的,因为超临界水的低密度和小介电常数。结果导致了盐的析出,并在管壁上结垢。腐蚀和盐析出是超临界水工艺的两个主要的局限。为了扩展超临界水氧化的应用,这些缺点必须得到克服。对于新的反应器,必须适用于处理非常危险的废弃物,如核燃料。我们未来化学科技有限公司花了几年的时间研究了合适的反应器。 目标废弃物主要包括由动力堆乏燃料后处理的液-液萃取的产物:萃取剂(如磷酸三正丁酯,TBP)、稀释液(如煤油)、以及有机流出物(如卤化溶剂)。 未来化学科技有限公司供应三种反应器:第一种是管式或高压釜式反应器;第二种是TWR专利反应器;第三种是设计用于含盐有机物或卤化核素的超临界水氧化的一种新型反应器: 既有防止釜体腐蚀的双层,又有能够获得更好传质和传热及防颗粒沉积的搅拌器。 更多信息欢迎垂询问未来化学科技有限公司!