超临界流体及其在环境保护中的应用

超临界流体技术应用于污染物处理：
废水、废液处理 固体废弃物处理 燃料脱硫 污染物分析
超临界流体萃取技术处理污水：
直接接触法 ,是指将超临界流体直接和污染物接触并且萃 取出其中的有害成分。一般适合于有机废物含量高的污水。
间接接触法 , 指将待测的污染物先与中间媒介相接触 ,使其 中的污染物得到富集 ,然后将中间媒质在一定的条件下经超临 界溶剂萃取后 ,分离其中污染物的方法。这种方法适合处理较 低质量分数的废水和废气 。
聚苯乙烯(PS)——超临界水，5—10min可完全分解， 油状产物(苯乙烯、甲苯、二甲苯等)
聚碳酸酯(PC)——超临界水，原料回收纯度极高(双酚A达95%)
纤维素——超临界水，400℃、35Mpa，25ms的葡萄糖 收率达75%
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优势：
(1)对不同种类的废弃聚合物可 同时进行解聚 ,省掉了废 弃聚合物的分离和分类 ;
超临界流体技术 在污染物处理方面的应用
Application of the Supercritical Fluid Technologies in the Disposition of Pollution
超临界流体（Supercritical Fluid）
物质的温度和压力分别处在其临界温度和 压力之上的一种特殊状态的流体，是一种气液 不分的混沌态物质。
常用：水、CO2 、NH3 、乙烯、 乙烷、丙烯和丙烷等
具有如下特性:
?粘度低,传质阻力小,扩散速度快,是化学反应的良好介质;
?常温常压下不相溶的物质在超临界状态下具有较大的溶解 度,可形成均相体系,减小了相间传质阻力,大大提高了反应速 度；
?温度或压力的微小变化可以使流体的性质 (如密度等)发生 很大的变化,从而使溶质在超临界流体中的溶解度发生很大的 变化,这样有利于溶剂和溶质或催化剂分离。
超临界水氧化技术处理有机废液、污泥等废物
由于在水的超临界区，有机污染物能以任何比例溶解 在水中，并被空气或氧气氧化，使得这些污染物可在超 临界水中均相氧化。有机污染物中的 C和H元素被氧化 成CO2和H2O；Cl,P,S及金属元素转化成盐析出，并通 过降低压力和冷却有选择性地从溶液中分离产物以达到 处理有机污染物的目的。
谢谢
超临界流体技术用于污染物分析
环境检测一般要从空气、水、生物样等环境介 质中提取污染物进行分析 ——萃取
传统萃取：溶剂有毒，价格高，效率低 超临界流体萃取：无毒，样品用量少，处理时间短
结语：
超临界流体技术是绿色化学使用的重要手段之 一，作为一种新兴的废物处理技术，在固体废物和 污水处理中有一定的优势，在环境保护中起着重要 作用，成为环境友好化学的发展趋势。
超临界流体解聚技术用于废弃高分子的处理：
超临界流体中的解聚反应 ,主要利用超临界流体 优异的溶解能力和传质性能 ,分解或降解高分子废 弃物,得到气体、液体和固体产物。气体和液体可 用作燃料或化工原料 ,粘稠糊状产物可用作防水涂 料或胶粘剂 ,剩下的残渣部分可用作铺路或其他建 筑材料。
研究进展：
聚对苯二甲酸二乙醇酯(PET)——超临界甲醇或乙醇， 30min，高纯度对苯二甲酸二甲酯和乙二醇
腐蚀问题：
在处理含氯等卤素原子 ,硫和磷等杂原子的物质时 ,因被 氧化生成酸而对设备材质造成严重腐蚀。高浓度的溶解 氧,高温高压条件 ,极端的pH 值及某无机离子均可使腐蚀 加快。
反应器或管道堵塞问题：
氧化过程中生成盐以及因在进料中加入碱中和氧化过 程中产生的酸而生成盐 ,其沉积,致使反应器或管道堵塞 ,在 处理盐含量较高的废物时则更为严重。
(5)选择合适的超临界介质 ,可简化解聚产物的后续分离。
超临界技术用于燃煤脱硫
超临界萃取技术脱硫：克服了传统物理、 化学方法只能脱除无机硫的缺点，对于无机 硫和有机硫都有很好脱除效果。
超临界水用于煤脱硫：主要是对无烟煤和 炼焦煤的脱硫，煤中的有机质被氧化成 CO2 和H2O，硫被氧化成硫酸盐而沉淀。
(2)可降低解聚反应温度 ,避免在高温下解聚而形成粘度 较大的熔融态 ,继而形成不可解聚的固体 ,也可减少在高温 下解聚较易形成的挥发性物质和低分子量物质 ;
(3)废弃聚合物解聚的转化率大大提高 ,可达99%以上, 避免残留部分继续污染环境 ;
(4)过程的选择性大大提高 ,通过控制反应条件 ,可把废 弃聚合物降解成所需的产品 ;