第十章其它單元操作

1、第一節(jié)第一節(jié) 膜分離膜分離第二節(jié)第二節(jié) 結(jié)晶結(jié)晶第三節(jié)第三節(jié) 吸附吸附第四節(jié)第四節(jié) 泡沫分離泡沫分離第五節(jié)第五節(jié) 超臨界萃取超臨界萃取一、膜分離過程簡介一、膜分離過程簡介二、膜二、膜三、膜組件三、膜組件四、典型的膜分離過程四、典型的膜分離過程五、膜分離過程的特點(diǎn)五、膜分離過程的特點(diǎn)1.1.膜分離法膜分離法用天然或人工合成的、具有選擇透過性的薄膜，用天然或人工合成的、具有選擇透過性的薄膜，以化學(xué)位或電位差為推動力，對雙組分或多組以化學(xué)位或電位差為推動力，對雙組分或多組分體系進(jìn)行分離、分級、提純或富集的方法統(tǒng)分體系進(jìn)行分離、分級、提純或富集的方法統(tǒng)稱為膜分離法。稱為膜分離法。2.2.常見的膜分離法

2、常見的膜分離法微濾、超濾、納濾和反滲透、滲析、電滲析、微濾、超濾、納濾和反滲透、滲析、電滲析、滲析汽化、氣體膜分離、液膜分離等滲析汽化、氣體膜分離、液膜分離等3.3.膜分離法的應(yīng)用膜分離法的應(yīng)用化工、生物、醫(yī)藥、能源、環(huán)境、冶金等化工、生物、醫(yī)藥、能源、環(huán)境、冶金等1.1.膜的種類膜的種類2.2.膜材料膜材料3.3.膜的性能膜的性能物化穩(wěn)定性物化穩(wěn)定性分離透過性分離透過性(1)(1)膜的分類膜的分類按照膜孔徑的大小可以分為：致密膜和微孔膜按照膜孔徑的大小可以分為：致密膜和微孔膜按照結(jié)構(gòu)分為：非對稱膜、對稱膜和復(fù)合膜按照結(jié)構(gòu)分為：非對稱膜、對稱膜和復(fù)合膜(2)(2)對稱膜對稱膜膜兩側(cè)截面結(jié)構(gòu)及形

3、態(tài)相同，且孔徑與孔徑分膜兩側(cè)截面結(jié)構(gòu)及形態(tài)相同，且孔徑與孔徑分布基本一致的膜稱為對稱膜。布基本一致的膜稱為對稱膜。(3)(3)非對稱膜非對稱膜由致密的表層及疏松的多孔支撐層組成。由致密的表層及疏松的多孔支撐層組成。(4)(4)復(fù)合膜復(fù)合膜一種具有表皮層的非對稱膜。一種具有表皮層的非對稱膜。(1)(1)膜分離對膜材料的要求膜分離對膜材料的要求具有良好的成膜性能和物化穩(wěn)定性，耐酸、堿、微生物侵蝕具有良好的成膜性能和物化穩(wěn)定性，耐酸、堿、微生物侵蝕和耐氧化等；和耐氧化等；反滲透、納濾、超濾、微濾用膜最好為親水性；反滲透、納濾、超濾、微濾用膜最好為親水性；氣體分離要求膜材料對透過組分優(yōu)先吸附溶解和優(yōu)先

4、擴(kuò)散；氣體分離要求膜材料對透過組分優(yōu)先吸附溶解和優(yōu)先擴(kuò)散；電滲析用膜特別需要強(qiáng)調(diào)膜的耐酸、耐堿和熱穩(wěn)定性；電滲析用膜特別需要強(qiáng)調(diào)膜的耐酸、耐堿和熱穩(wěn)定性；膜萃取過程要求膜耐有機(jī)溶劑。膜萃取過程要求膜耐有機(jī)溶劑。(2)(2)常用的膜材料常用的膜材料高分子材料：纖維素類、聚酰胺類、芳香雜環(huán)類等高分子材料：纖維素類、聚酰胺類、芳香雜環(huán)類等無機(jī)材料：金屬及其氧化物、多孔玻璃、陶瓷等無機(jī)材料：金屬及其氧化物、多孔玻璃、陶瓷等(1)物化穩(wěn)定性：物化穩(wěn)定性：強(qiáng)度強(qiáng)度允許使用壓力、溫度、允許使用壓力、溫度、pH對有機(jī)溶劑和化學(xué)藥品的抵抗性對有機(jī)溶劑和化學(xué)藥品的抵抗性物化穩(wěn)定性決定了膜的使用壽命物化穩(wěn)定性決定了

5、膜的使用壽命(2)分離透過性分離透過性滲透通量：單位時間單位膜面積的透過物量。滲透通量：單位時間單位膜面積的透過物量。分離效率：可用截留率分離效率：可用截留率(R)、分離因子、分離因子()和和分離系數(shù)分離系數(shù)()表示表示 截留率：截留率： 分離因子：分離因子： 分離系數(shù)：分離系數(shù)：通量衰減：膜的滲透通量隨時間的衰減。通量衰減：膜的滲透通量隨時間的衰減。121100%ccRc11AAAAyxyxAAyx0mJJ1.1.板框式膜組件板框式膜組件2.2.螺旋卷式膜組件螺旋卷式膜組件3.3.管式膜組件管式膜組件4.4.中空纖維膜組件中空纖維膜組件1. 1. 反滲透與納濾反滲透與納濾溶解溶解- -擴(kuò)散理

6、論：擴(kuò)散理論： 溶劑和溶質(zhì)被吸附溶解于膜表面；溶劑和溶質(zhì)被吸附溶解于膜表面； 溶劑和溶質(zhì)在膜中擴(kuò)散傳遞，最終透過膜。溶劑和溶質(zhì)在膜中擴(kuò)散傳遞，最終透過膜。溶劑溶劑溶液溶液膜膜滲透滲透溶劑溶劑溶液溶液=gH平衡平衡H溶劑溶劑溶液溶液反滲透反滲透p p(1)(1)反滲透的基本原理反滲透的基本原理四、典型的膜分離過程四、典型的膜分離過程（2 2）濃度極化）濃度極化改變改變操作條件操作條件控制濃度極化：控制濃度極化： 增加原料液的流速；增加原料液的流速； 適當(dāng)提高操作溫度適當(dāng)提高操作溫度透過快的組分透過快的組分透過慢的組分透過慢的組分推動力推動力膜膜濃度極化示意圖濃度極化示意圖（3 3）膜的污染）膜的

7、污染 操作一定時間后，膜表面被不溶的沉積物所覆蓋，操作一定時間后，膜表面被不溶的沉積物所覆蓋，使膜的性能下降。使膜的性能下降。主要原因：主要原因：原料液處理不當(dāng)所造成的。原料液處理不當(dāng)所造成的。 如：如：懸浮顆粒；懸浮顆粒；膜表面結(jié)垢；膜表面結(jié)垢；細(xì)菌污染；細(xì)菌污染；金屬氧化物、有機(jī)物、淤泥等。金屬氧化物、有機(jī)物、淤泥等。（4 4）納濾納濾 納濾過程與反滲透過程極為相近，納濾膜能夠攔納濾過程與反滲透過程極為相近，納濾膜能夠攔截截納米數(shù)量級納米數(shù)量級的分子。與反滲透相比，納濾水透量大、的分子。與反滲透相比，納濾水透量大、操作壓力低、成本低納濾可以用于脫除水溶液中的雜操作壓力低、成本低納濾可以用于

8、脫除水溶液中的雜質(zhì)和有機(jī)物，如印染水的脫色、飲用水的預(yù)處理等。質(zhì)和有機(jī)物，如印染水的脫色、飲用水的預(yù)處理等。2.2.超過濾與微孔過濾超過濾與微孔過濾超濾：截留大分子溶質(zhì)，而允許低分子溶質(zhì)和溶劑通超濾：截留大分子溶質(zhì)，而允許低分子溶質(zhì)和溶劑通過，從而將大分子與小分子分開過，從而將大分子與小分子分開。也是一種。也是一種以壓力差以壓力差為推動力的膜分離過程。為推動力的膜分離過程。微濾超濾納濾反滲透微粒大分子大分子小小分分子子二二價價離離子子一一價價離離子子水水微濾、超濾、納濾、反滲透對物質(zhì)的截留微濾、超濾、納濾、反滲透對物質(zhì)的截留超濾和微濾的超濾和微濾的截留機(jī)理截留機(jī)理:物質(zhì)在膜表面及微孔內(nèi)的吸附、

9、在孔內(nèi)物質(zhì)在膜表面及微孔內(nèi)的吸附、在孔內(nèi)的停留（阻塞）、膜表面的機(jī)械截留（篩分）、架橋截留和膜的停留（阻塞）、膜表面的機(jī)械截留（篩分）、架橋截留和膜內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)截留。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)截留。機(jī)械截留機(jī)械截留吸附吸附截留截留架橋架橋截留截留膜表面截留膜表面截留膜內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)截留膜內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)截留3.3.滲析和電滲析滲析和電滲析（1 1）滲析的基本原理）滲析的基本原理 膜兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)或溶劑在濃度差的推動下透膜兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)或溶劑在濃度差的推動下透過膜。過膜。典型過程：典型過程：血液透析血液透析膜滲吸液溶劑滲出液原液溶質(zhì)溶劑ABx1x2溶劑擴(kuò)散物質(zhì)滲透過程原理滲透過程原理（2 2）電滲析的基本原理）電滲析的基本原理

10、 溶液中的離子在電位差的推動下，通過荷電膜而溶液中的離子在電位差的推動下，通過荷電膜而同其他不帶電的組分分開。同其他不帶電的組分分開。電滲析過程的電滲析過程的基本原理基本原理：陽膜：帶負(fù)電的陽離子傳遞膜陽膜：帶負(fù)電的陽離子傳遞膜陰膜：帶正電的陰離子傳遞膜陰膜：帶正電的陰離子傳遞膜電滲析廣泛地應(yīng)用于電滲析廣泛地應(yīng)用于苦鹽水脫鹽，是世界苦鹽水脫鹽，是世界上某些地區(qū)生產(chǎn)淡水上某些地區(qū)生產(chǎn)淡水的主要方法。的主要方法。濃溶液濃溶液稀溶液稀溶液電極沖洗液電極沖洗液原料液原料液陽陽極極陰陰極極CACA電滲吸過程原理電滲吸過程原理4.4.氣體膜分離過程氣體膜分離過程(1)(1)氣體膜分離的機(jī)理氣體膜分離的機(jī)理

11、 氣體混合物在膜兩側(cè)分壓差的作用下，各組分氣體氣體混合物在膜兩側(cè)分壓差的作用下，各組分氣體以不同滲透速率透過膜，使混合氣體得以分離或濃縮以不同滲透速率透過膜，使混合氣體得以分離或濃縮的過程。的過程。 描述氣體通過高分子膜的主要參數(shù)：描述氣體通過高分子膜的主要參數(shù)：滲透率滲透率P：描述膜的氣體透過性：描述膜的氣體透過性；滲透系數(shù)滲透系數(shù)J：單位時間、單位膜面積、單位推動力作：單位時間、單位膜面積、單位推動力作用下所透過氣體的量用下所透過氣體的量；分離系數(shù)分離系數(shù)：描述氣體分離膜的選擇性，一般將其定：描述氣體分離膜的選擇性，一般將其定義為兩種氣體義為兩種氣體i i，j j滲透系數(shù)之比。滲透系數(shù)之比

12、。（2 2）氣體膜分離的主要應(yīng)用）氣體膜分離的主要應(yīng)用 氫氣的回收利用；氫氣的回收利用； 從空氣中制取富氮?dú)怏w和富氧氣體。從空氣中制取富氮?dú)怏w和富氧氣體。5.5.滲透蒸發(fā)過程滲透蒸發(fā)過程 在膜的原料側(cè)是液體混合物，膜的另一側(cè)為氣相真空或負(fù)在膜的原料側(cè)是液體混合物，膜的另一側(cè)為氣相真空或負(fù)壓操作，混合物的各組分在分壓差作用下，以不同速率從膜的一壓操作，混合物的各組分在分壓差作用下，以不同速率從膜的一側(cè)蒸發(fā)并滲透到膜的另一側(cè)，從而達(dá)到分離濃縮的目的。側(cè)蒸發(fā)并滲透到膜的另一側(cè)，從而達(dá)到分離濃縮的目的。區(qū)別于其他膜過程的重要特點(diǎn)是有相變。假設(shè)過程分兩步完成：區(qū)別于其他膜過程的重要特點(diǎn)是有相變。假設(shè)過程

13、分兩步完成： 進(jìn)料液體在膜進(jìn)料側(cè)蒸發(fā)形成飽和蒸汽，進(jìn)料液體在膜進(jìn)料側(cè)蒸發(fā)形成飽和蒸汽， 飽和蒸汽透過膜到達(dá)膜的滲透側(cè)。飽和蒸汽透過膜到達(dá)膜的滲透側(cè)。主要應(yīng)用：有機(jī)溶劑脫水、水的凈化、有機(jī)混合物分離。主要應(yīng)用：有機(jī)溶劑脫水、水的凈化、有機(jī)混合物分離。 1.除滲透氣化外，膜分離過程不發(fā)生相變，除滲透氣化外，膜分離過程不發(fā)生相變，和其他方法相比較能耗較低；和其他方法相比較能耗較低； 2.膜分離過程通常在常溫下進(jìn)行，因而特膜分離過程通常在常溫下進(jìn)行，因而特別適宜與對熱敏物質(zhì)，如對果汁、酶、藥別適宜與對熱敏物質(zhì)，如對果汁、酶、藥品等的分離、分級、濃縮等過程；品等的分離、分級、濃縮等過程； 3.膜分離技術(shù)

14、適用范圍廣；膜分離技術(shù)適用范圍廣； 4.膜分離裝置簡單、操作容易、易控制、膜分離裝置簡單、操作容易、易控制、維修，且分離效率高。維修，且分離效率高。應(yīng)用應(yīng)用水的脫鹽水的脫鹽和凈化和凈化食品工業(yè)食品工業(yè)醫(yī)療、衛(wèi)生方面醫(yī)療、衛(wèi)生方面石油、化石油、化工方面工方面環(huán)境工程環(huán)境工程其他方面其他方面海水與苦海水與苦咸水淡化咸水淡化電廠鍋爐電廠鍋爐供水脫鹽供水脫鹽超純水制備超純水制備城市家庭飲城市家庭飲用水的凈化用水的凈化乳品乳品加工加工酒類酒類生產(chǎn)生產(chǎn)果汁果汁加工加工酶制劑酶制劑生產(chǎn)生產(chǎn)醫(yī)療、衛(wèi)醫(yī)療、衛(wèi)生用水生用水藥品生產(chǎn)藥品生產(chǎn)醫(yī)療應(yīng)用醫(yī)療應(yīng)用中藥提煉中藥提煉回收有機(jī)蒸氣回收有機(jī)蒸氣制取富氧空氣制取富氧

15、空氣無水乙醇生產(chǎn)無水乙醇生產(chǎn)膜與生膜與生物技術(shù)物技術(shù)國防上國防上的應(yīng)用的應(yīng)用交通、交通、運(yùn)輸方運(yùn)輸方面面脫脫氣氣膜膜電泳漆電泳漆廢水廢水電鍍廢電鍍廢水水纖維纖維工業(yè)工業(yè)廢水廢水造紙造紙工業(yè)工業(yè)廢水廢水其他廢其他廢水水膜法處理乳清膜法處理乳清一、結(jié)晶的基本概念一、結(jié)晶的基本概念結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過程，是獲得高純固體物質(zhì)的基融物中析出的過程，是獲得高純固體物質(zhì)的基本單元操作。本單元操作。結(jié)晶可以分為溶液結(jié)晶、熔融結(jié)晶、升華結(jié)晶結(jié)晶可以分為溶液結(jié)晶、熔融結(jié)晶、升華結(jié)晶和沉淀結(jié)晶。和沉淀結(jié)晶。其中溶液結(jié)晶、熔融結(jié)晶是化學(xué)工業(yè)中最

16、常采其中溶液結(jié)晶、熔融結(jié)晶是化學(xué)工業(yè)中最常采用的結(jié)晶方法。用的結(jié)晶方法。能獲得純凈的晶體；能獲得純凈的晶體；能耗少，操作溫度抵，對設(shè)備要求不高，三廢能耗少，操作溫度抵，對設(shè)備要求不高，三廢排放少；排放少；結(jié)晶屬于熱、質(zhì)同時傳遞的過程，影響操作的結(jié)晶屬于熱、質(zhì)同時傳遞的過程，影響操作的因素復(fù)雜多邊；因素復(fù)雜多邊；結(jié)晶產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸、貯存或使用都很方便。結(jié)晶產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸、貯存或使用都很方便。眾多的化工產(chǎn)品都是用結(jié)晶的方法分離或提純眾多的化工產(chǎn)品都是用結(jié)晶的方法分離或提純得到的晶態(tài)物質(zhì)。如：糖和鹽，化肥等得到的晶態(tài)物質(zhì)。如：糖和鹽，化肥等醫(yī)藥、染料、精細(xì)化工方面醫(yī)藥、染料、精細(xì)化工方面冶金、材料工

17、業(yè)中，結(jié)晶也是重要的單元操作；冶金、材料工業(yè)中，結(jié)晶也是重要的單元操作；在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。如：生物技術(shù)中蛋白在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。如：生物技術(shù)中蛋白質(zhì)的制造，催化劑行業(yè)中超細(xì)晶體的生產(chǎn)，新質(zhì)的制造，催化劑行業(yè)中超細(xì)晶體的生產(chǎn)，新材料中超純物質(zhì)的凈化等。材料中超純物質(zhì)的凈化等。第三節(jié)第三節(jié) 吸附吸附一、一、 固體表面上的吸附作用固體表面上的吸附作用吸附吸附：在一定條件下，一些物質(zhì)的分子、原子或離子在一定條件下，一些物質(zhì)的分子、原子或離子能自動地附著在某些固體表面上的現(xiàn)象。能自動地附著在某些固體表面上的現(xiàn)象。吸附劑吸附劑：具有吸附作用的物質(zhì)；具有吸附作用的物質(zhì)；吸附質(zhì)吸附質(zhì)：被吸附的物質(zhì)。被吸

18、附的物質(zhì)。物理吸附物理吸附：吸附力為分子間力的吸附；：吸附力為分子間力的吸附；化學(xué)吸附化學(xué)吸附：吸附力為化學(xué)鍵力的吸附。：吸附力為化學(xué)鍵力的吸附。平衡吸附量平衡吸附量（吸附量或吸附容量）：吸附達(dá)到平衡（吸附量或吸附容量）：吸附達(dá)到平衡時，吸附劑單位面積（或單位質(zhì)量）上吸附氣體的時，吸附劑單位面積（或單位質(zhì)量）上吸附氣體的物質(zhì)的量或標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。物質(zhì)的量或標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。二、二、 吸附分離過程的分類吸附分離過程的分類變溫吸附分離變溫吸附分離 溫度溫度 吸附容量吸附容量 ， 而溫度而溫度 吸附容量吸附容量 故低溫吸附分離，高溫再生吸附劑故低溫吸附分離，高溫再生吸附劑。變壓吸附分離變壓吸附分離

19、 恒溫下，恒溫下，分壓分壓 吸附容量吸附容量 ， 而分壓而分壓 吸附容量吸附容量 故加壓吸附分離，減壓再生吸附劑。故加壓吸附分離，減壓再生吸附劑。 變濃度吸附分離變濃度吸附分離 用溶劑置換，改變吸附組分的濃度，使吸附劑解吸。用溶劑置換，改變吸附組分的濃度，使吸附劑解吸。 色譜吸附分離色譜吸附分離 包括氣相、液相、離子交換、凝膠色譜包括氣相、液相、離子交換、凝膠色譜。 循環(huán)吸附分離技術(shù)循環(huán)吸附分離技術(shù) 固定吸附床經(jīng)熱力學(xué)參數(shù)和移動相周期性地改變，從而使固定吸附床經(jīng)熱力學(xué)參數(shù)和移動相周期性地改變，從而使 混合物得以分離的技術(shù)混合物得以分離的技術(shù)。 三、吸附劑三、吸附劑（1 1）對吸附劑要求）對吸附

20、劑要求 良好的選擇性、較高的吸附容量、較高的機(jī)械強(qiáng)度。良好的選擇性、較高的吸附容量、較高的機(jī)械強(qiáng)度。（2 2）吸附劑種類）吸附劑種類 天然吸附劑，如活性鋁土礦、漂白土、硅藻土等；天然吸附劑，如活性鋁土礦、漂白土、硅藻土等； 硅膠；硅膠； 活性氧化鋁；活性氧化鋁； 活性炭；活性炭； 合成沸石分子篩。合成沸石分子篩。四、吸附分離的應(yīng)用四、吸附分離的應(yīng)用 氣體和液體的去濕氣體和液體的去濕 如：氟里昂脫水如：氟里昂脫水。 氣體的分離和凈化氣體的分離和凈化 如：工業(yè)生產(chǎn)中的原料氣脫除其中的如：工業(yè)生產(chǎn)中的原料氣脫除其中的COCO2 2、H H2 2S S、COCO、SOSO2 2 等微量雜質(zhì)。等微量雜質(zhì)

21、。 氣體中少量溶劑的回收氣體中少量溶劑的回收 如：油漆或輕紡工業(yè)中，排出的氣體內(nèi)溶劑蒸汽（苯、如：油漆或輕紡工業(yè)中，排出的氣體內(nèi)溶劑蒸汽（苯、 丙酮、二硫化碳）的回收丙酮、二硫化碳）的回收。 有機(jī)烷烴和芳烴的分離和精制有機(jī)烷烴和芳烴的分離和精制 如：間如：間- -二甲苯和對二甲苯和對- -二甲苯的分離、碳水化合物中的果糖二甲苯的分離、碳水化合物中的果糖 和葡萄糖的分離等和葡萄糖的分離等。 鼓泡和泡沫分離也稱為鼓泡吸附分離，簡稱為泡沫鼓泡和泡沫分離也稱為鼓泡吸附分離，簡稱為泡沫分離，是以氣泡為介質(zhì)，以組分的分離，是以氣泡為介質(zhì)，以組分的表面活性差表面活性差為分為分離依據(jù)的一種分離方法。離依據(jù)的一

22、種分離方法。 一、基本原理一、基本原理泡沫吸附分離的依據(jù)是溶液或懸浮液中各組分的泡沫吸附分離的依據(jù)是溶液或懸浮液中各組分的表面活性表面活性的差別。的差別。表面活性物質(zhì)分子表面活性物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不對稱結(jié)構(gòu)不對稱，在水中的表面活，在水中的表面活性物質(zhì)有在性物質(zhì)有在界面富集的傾向界面富集的傾向，在含有表面活性物，在含有表面活性物質(zhì)的水溶液中通入空氣時，表面活性物質(zhì)就會在質(zhì)的水溶液中通入空氣時，表面活性物質(zhì)就會在氣泡上富集，并隨氣泡上浮移出泡沫塔得到分離。氣泡上富集，并隨氣泡上浮移出泡沫塔得到分離。泡沫的性質(zhì)；泡沫的性質(zhì)；表面活性劑的性質(zhì)和濃度；表面活性劑的性質(zhì)和濃度；溫度；溫度；溶液溶液pHpH值；值

23、；離子強(qiáng)度；離子強(qiáng)度；流動條件。流動條件。醫(yī)藥生物工程中蛋白質(zhì)、酶、病毒、細(xì)菌的分醫(yī)藥生物工程中蛋白質(zhì)、酶、病毒、細(xì)菌的分離；離；工業(yè)污水中金屬離子的回收以及海水中金屬的工業(yè)污水中金屬離子的回收以及海水中金屬的富集及放射性元素的廢水處理；富集及放射性元素的廢水處理；選礦。選礦。 超臨界流體萃取是超臨界流體萃取是利用超臨界流體作為萃取劑，利用超臨界流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出待分離的組分的分離方法從液體或固體中萃取出待分離的組分的分離方法。 一、超臨界流體及其性質(zhì)一、超臨界流體及其性質(zhì) 超臨界流體是指溫度和壓力處于臨界點(diǎn)以上的流體超臨界流體是指溫度和壓力處于臨界點(diǎn)以上的流體。 在超臨界狀

24、態(tài)下，在超臨界狀態(tài)下，流體兼有氣液兩相的雙重特點(diǎn)流體兼有氣液兩相的雙重特點(diǎn)：具：具有與氣體相當(dāng)?shù)母邤U(kuò)散系數(shù)和低粘度，與液體相近的有與氣體相當(dāng)?shù)母邤U(kuò)散系數(shù)和低粘度，與液體相近的密度和對物質(zhì)良好的溶解能力。密度和對物質(zhì)良好的溶解能力。 流體的流體的溶解能力對體系的溫度和壓力變化十分敏感溶解能力對體系的溫度和壓力變化十分敏感，可以通過改變體系的溫度和壓力來調(diào)節(jié)組分溶解度?？梢酝ㄟ^改變體系的溫度和壓力來調(diào)節(jié)組分溶解度。 利用超臨界流體的這一性質(zhì)進(jìn)行分離操作效果良好，利用超臨界流體的這一性質(zhì)進(jìn)行分離操作效果良好，而且過程無相變，能耗低。而且過程無相變，能耗低。1.1.用作萃取的超臨界流體用作萃取的超臨界流體應(yīng)具備的條件應(yīng)具備的條件 對被萃取溶質(zhì)有良好的溶解能力和選擇性；對被萃取溶質(zhì)有良好的溶解能力和選擇性； 臨界溫度應(yīng)接近室溫或操作溫度并低于被萃臨界溫度應(yīng)接近室溫或操作溫度并低于被萃取溶質(zhì)的分解溫度；取溶質(zhì)的分解溫度； 臨界壓力低；臨界壓力低； 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備無腐蝕性，價廉易得。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備無腐蝕性，價廉易得。 用于醫(yī)藥、食品工業(yè)時，必須無毒。用于醫(yī)藥、食品工業(yè)時，必須無毒。2.2.常用作萃取劑的臨界流體常用作萃取劑的臨界流體二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、異丙醇二氧化碳、乙烷、乙