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超临界反应装置具有一般的化学反应所不具有的特点
时间:2021-11-25      阅读:320
  超临界反应装置指反应物处于超临界状态或者反应在超临界介质中进行。所采用的超临界介质应具有对反应装置无腐蚀性,临界压力低以及较高的选择性和溶解度。常用的超临界流体(Supercritical Fluid,SCF)有超临界水,超临界CO2,超临界甲醇等。由于超临界流体的特殊性能,超临界化学反应具有一般的化学反应所不具有的特点,主要表现在以下几个方面:
  (1)在超临界状态下,压力对反应速度常数有很强的影响,微小的压力变化能够引起反应速度常数发生几个数量级的变化。
  (2)超临界化学反应可使传统的多相反应转化为均相反应,并增加反应速度,均相反应将反应物甚至催化剂都溶解在SCF中,从而消除了反应物与催化剂间的扩散限制。
  (3)超临界化学反应的产物有较高的选择性和收率,超临界状态可以降低某些高温反应的反应温度,抑制或减轻热解反应中常见的积炭现象。
  (4)超临界化学反应能使反应过程与分离过程相结合。利用超临界流体对温度和压力敏感的溶解性能,可以调节并选择合适的温度和压力条件,使产物不溶于反应相中而及时移去,从而简化产物、反应物、催化剂及副产物之间的分离,使反应向着有利于产物生成的方向进行。
  (5)SCF能溶解某些导致固体催化剂失活的物质,从而有可能使SCF的固体催化反应长时间保持催化剂的活性,并有可能使失活的催化剂逐步恢复其催化活性。
  超临界反应装置目前应用主要集中在工业废水和生活污水的处理研究方面,而目前这方面的研究也取得了很好的成果,在军工领域的水面舰艇防护、化学处理,核电站非放射性废物处理、舰艇及潜艇废弃燃油的在线处理以及人体代谢物处理等方面,均有很重要的应用。
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