高压超临界流体气辅系统研究.pdf

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1、液压气动与密封／2014年第04期doi：l0．39694．issn．1008-0813．2014．04．015高压超临界流体气辅系统研究徐天艺(合肥会通中科材料有限公司，安徽合肥230088)摘要：着重讲述了高压超临界流体气辅系统的设计并从流体力学理论出发，分析与讨论了其注入计量精度的控制方法。具体设计并实现了一套高压超临界流体气辅系统，而且应用于超f临界二氧化碳／聚丙烯挤出发泡生产中测试其稳定性和控制精度。阐述了高压超临界流体气辅系统在超临界流体技术中的拓展应用，而且对其发展前景进行了分析与展望。关键词：超临界流体技术；气辅系统；流体控制系统；高压系统；物理发；萃取技术；注入与计量系统

2、中图分类号：TH138文献标识码：A文章编号：1008—0813(2014)04—0054—03HighPressureSupercriticalFluidGas—assistedSystemResearchXU"l~an-yi(HefeiOrinko-zhongkePlasticMaterialCo．，Ltd．，Hefei230088，China)Abstract：Focusonthehighpressuresupereriticalfluidgas-assistedsystemdesign．Analyzesanddiscussesitsprecisionofinjectionandme

3、asurementcontrolmethodaccordingtothefluidmechanicstheory．Anddesignedandimplementedasetofspecifichighpressuresupercriticalfluidgas-assistedsystem，andusedinSC-C02／PPextrusionfoamingproductiontotestitsstabilityandcontrolaccuracy．Elaboratedthehighpressuresupercriticalfluidgas-assistedsystemwhichwasapp

4、liedinthedevelopmentofsupercriticalfluidtechnology，andanalyzedandpredicteditsdevelopmentprospects．Keywords：supercrificalfluidtechnology；gas-assistedsystem；fluidflowcontrolsystem；highpressuresystem；physicalfoaming；supercriticalfluidextraction；injectionandmeasuringsystem0引言所以，必须有一个泵送装置，即超临界流体发生装置，对流

5、体进行加压以达到临界压力高压泵送装置主要超临界流体(SupercriticalFluid．简称scF)是对比有隔膜泵、柱塞泵和气体增压泵。由于气体增压泵的性压力和对比温度同时大于1的流体。它既不同于液体．能稳定可靠而且可以直接增压的流体可以是气体．而也不同于气体．而是液体与气体之间能进行无相变转且入口端压力相对较低。然而．在一般情况下应用的大换．高于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)条件下存在的部分超临界流体在常态下都是气体，如丁烷、氮气、二物质。这种流体同时具有液体和气体的双重特性，密度氧化碳以及各种惰性气体等．尤其以二氧化碳与氮气和液体相近而粘度和气体相近．扩散系数约比液体大应用最为广

6、泛。因此，在此高压超临界流体气辅系统100倍。SCF溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作(见图1)中采用气体增压泵作为泵送装置。用．对许多物质有很强的溶解能力。獠一精一舛超临界流体技术广泛应用于萃取、微粒化技术与现代材料制备以及超临界条件下的化学反应中。超临界流体技术是高压技术，对高压装置的材质、部件、精至工度等的要求比常压设备高得多．加工难度也大得多。目艺设前．超临界流体技术设备存在制造技术落后、自动化水备平较低、参数测量精度低、设备不易维护等缺点。1一贮罐2一截止阀3一一级气体增压泵4一一级辅助气瓶1气辅系统设计5一压力开关6一二级气体增压泵7一三通阀8一高压球阀9一二级辅助气瓶1O一

7、针阀l1一减压阀12一质量流量计超临界流体的压力比常压下的气体压力高很多．l3一三联体14一电磁阀图1高压超临界流体气辅系统流程图收稿日期：2013—05—23贮罐中的气体经过截止阀后．通过一级气体增压作者简介：徐~(1973一)，男，安徽潜山人，高级工程师，学士，研究方向：超临界二氧化碳，聚丙烯挤出发泡装备与工艺的研究。泵进行加压，将普通流体增压至液态，此时控制压力由54HydraulicsPneumatics＆Sea