固體溶質(zhì)及其混合物在超臨界CO-,2-中的相平衡研究.pdf

1、超臨界流體科學與技術經(jīng)過近三十多年的發(fā)展，在基礎理論和應用上都取得了長足進展。當前，固體溶質(zhì)在超臨界流體中的相平衡研究仍然是超臨界流體科學與技術研究的熱點和難點，同時也是制約超臨界流體技術工藝開發(fā)和工業(yè)化應用的瓶頸，有關該方向的研究無論從基礎理論研究角度審視還是從實際應用角度考慮都具有十分重要的意義。本文對固體溶質(zhì)及其混合物在含和不含夾帶劑超臨界CO<,2>中的相平衡進行了較為系統(tǒng)深入的研究。論文主要研究工作如下： 本文在研究單

2、一固體溶質(zhì)在超臨界流體中溶解度的基礎上，對實驗設施進行了改造和完善，開發(fā)了以高效液相色譜為檢測手段的分析方法，并將之應用于固體混合物的分離檢測，為固體混合物在超臨界多元體系中相平衡的研究打下了堅實的基礎。 在相平衡研究方面，本文全方位、多角度地考察了操作條件對溶質(zhì)在超臨界流體中溶解度的影響。實驗研究的單一溶質(zhì)包括：對甲基苯磺酸、對羥基苯甲酸乙酯、對氨基苯甲酸乙酯；實驗研究的固體混合物體系為對羥基苯甲酸乙酯+對氨基苯甲酸乙酯(1：

3、1等摩爾混合)。實驗所采用的夾帶劑包括單一夾帶劑：甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯，混合夾帶劑為乙醇+乙酸乙酯(1：1等摩爾混合)，實驗溫度分別為308 K、318 K和328 K，壓力范圍為8～21 MPa，本研究豐富了超臨界流體相平衡文獻數(shù)據(jù)，為著眼于以實際應用為目的的超臨界流體技術的開發(fā)提供了基礎數(shù)據(jù)。在研究固體純物質(zhì)在超臨界CO<,2>中的溶解度時，考察了溫度、壓力和分子結(jié)構(gòu)(特定官能團)對相平衡的影響；在研究夾帶劑對

4、固體純物質(zhì)在超臨界流體中溶解度的影響時，考察了夾帶劑濃度、操作溫度對溶解度的影響；同時，本文還研究了混合夾帶劑條件下固體純物質(zhì)在超臨界CO<,2>中的溶解度。 通過固體混合物在超臨界多元體系中相平衡的研究發(fā)現(xiàn)，固體混合物中各組分互為對方的“夾帶劑”，實驗混合物中各組分溶解度均有不同程度的增加，但其增加的幅度不同，本文對此進行了探索性解釋；考察了超臨界CO<,2>對固體混合物的選擇性分離；同時，本文還分析比較了醇系夾帶劑(甲醇、乙