超临界流体技术 原理和应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1超临界流体技术的历史回顾 1

1.2超临界流体萃取 3

1.2.1过程实质 3

1.2.2工业化概况 6

1.2.3超临界流体技术的著述 8

1.3若干新兴的超临界流体技术 9

1.3.1超临界流体成核 10

1.3.2气体抗溶剂再结晶 10

1.3.3聚合物的溶胀 11

1.3.4超临界条件下的酶催化 11

1.3.5超临界流体干燥 12

1.3.6超临界水处理 13

参考文献 14

第2章 临界区的流体特征和相行为 18

2.1临界现象和超临界流体的特征 18

2.2二元流体混合物的临界轨迹 24

2.2.1 Ⅰ型相图 25

2.2.2 Ⅱ型相图 27

2.2.3 Ⅲ型相图 30

2.2.4 Ⅳ型相图 34

2.2.5 Ⅴ型相图 36

2.2.6 Ⅵ型相图 36

2.3二元流体-固体混合物的高压相图 40

2.3.1第Ⅰ类相图 40

2.3.2第Ⅱ类相图 42

2.4超临界流体-聚合物二元相图 47

2.5三元流体混合物的高压相行为 49

2.5.1 Ⅰ型三元相图 50

2.5.2 Ⅱ型三元相图 52

2.5.3 Ⅲ型三元相图 54

2.6有固体存在的三元系统 55

参考文献 58

第3章 超临界流体-固体系统的相平衡热力学和模型化 61

3.1固体在超临界流体中的溶解度 62

3.1.1溶解度的增强 62

3.1.2温度和压力对固体溶解度的影响 71

3.2“压缩气体”模型 83

3.2.1维里方程 84

3.2.2立方型方程 84

3.2.3微扰状态方程 89

3.2.4格子气体状态方程 92

3.2.5标度律方程 99

3.2.6混合规则 101

3.2.7缔合模型 108

3.3“膨胀液体”模型 119

3.4经验关联法 121

3.5计算机模拟 122

符号表 125

参考文献 127

第4章 超临界流体-液体系统的相平衡热力学和模型化 134

4.1液体与超临界流体平衡共存时的复杂性 134

4.2超临界流体-低沸点液体系统的相平衡 137

4.2.1含醇类系统 137

4.2.2含其他低沸点液体系统 162

4.3超临界流体-高沸点液体系统的相平衡 193

4.3.1含芳香醇、酯和高级醇的系统 193

4.3.2含不饱和脂肪酸、酯的系统 199

符号表 216

参考文献 218

第5章 超临界流体-聚合物系统的相平衡热力学和模型化 224

5.1综合热力学问题 224

5.1.1溶解度判据 224

5.1.2 上临界和下临界会溶温度 226

5.1.3聚合物溶液的模型化：活度系数模型和状态方程模型 228

5.2聚合物在近临界或超临界流体中的溶解度 241

5.2.1聚合物与小分子有机物系统 241

5.2.2聚合物与二氧化碳系统 246

5.3聚合物、小分子有机物与超临界流体系统的相平衡 247

5.3.1三元系相平衡的数据 247

5.3.2三元系的模型化 254

符号表 271

参考文献 272

第6章 含超临界流体混合物中溶剂和溶质间相互作用的分子基础 276

6.1稀溶液概念的提出 276

6.2导数性质 277

6.2.1溶质的偏摩尔体积 277

6.2.2过量焓 285

6.3超临界溶液的集聚现象 287

6.4超临界溶液的涨落理论 290

6.4.1 Kirkwood-Buff理论简介 290

6.4.2二元稀超临界溶液中的涨落分析 292

6.5光谱测量法研究分子间相互作用 299

6.5.1光谱法测定溶剂强度 299

6.5.2荧光光谱法的研究结果 301

6.6增强因子（溶解度）和集聚体尺寸的关系 303

6.6.1溶质流体相逸度系数与集聚体尺寸 303

6.6.2稀溶液中压力、温度对溶解度的影响 305

6.6.3增强因子的涨落显式表达 306

6.6.4缔合概念的分子基础 308

符号表 309

参考文献 310

第7章 超临界流体萃取过程中的传质 313

7.1超临界流体萃取固体溶质中的传质 313

7.1.1传质条件的影响 314

7.1.2实验研究结果 316

7.1.3外部传质阻力 323

7.1.4传质模型 332

7.2从水溶液中超临界萃取低沸点有机物时的传质 341

7.2.1塔内传质实验结果 341

7.2.2传质模型 353

7.3超临界流体萃取液态烃混合物中的传质 360

7.3.1填料尺寸 361

7.3.2物性估算 362

7.3.3传质模型 363

7.3.4 HETS的影响因素及其计算值与实测值的比较 365

7.3.5选择性 367

7.3.6放大的试探 369

符号表 371

参考文献 372

第8章 近临界和超临界条件下的实验技术和方法 376

8.1相平衡测定方法 376

8.1.1静态法 377

8.1.2动态法 380

8.1.3什么方法最好 384

8.1.4测量准确度 384

8.2多相平衡共存曲线和上会溶端点的确定 385

8.2.1二元系的上会溶端点 385

8.2.2多相平衡共存曲线 385

8.2.3混合物流体-液体临界轨迹 388

8.3用超临界流体色谱法测定溶质的偏摩尔体积 388

8.4用光谱技术研究含超临界流体系统的溶剂化 392

8.5超临界流体萃取中传递性质测定方法 394

8.5.1固体溶质 394

8.5.2液体溶质 398

参考文献 400

第9章 超（近）临界流体及其混合物的物理性质 403

9.1纯物质物性数据 404

9.1.1 pVT表面 404

9.1.2 Joule-Thomson系数 408

9.1.3粘度 409

9.1.4导热系数 412

9.1.5扩散系数 415

9.1.6表面张力 415

9.1.7化学稳定性 417

9.2混合物物性数据 420

9.2.1 pVT和密度 421

9.2.2粘度 423

9.2.3导热系数 429

9.2.4扩散系数 431

9.2.5表面张力 437

符号表 440

参考文献 441

第10章 超临界流体萃取过程的设计与开发 445

10.1超临界流体萃取工业装置的开发步骤 445

10.1.1相平衡与流体力学知识的运用 446

10.1.2植物的结构和化学知识的应用 447

10.1.3过程设计任务书的主要内容 449

10.1.4工业规模装备的设计考虑 451

10.2设计所必需的实验研究 456

10.2.1从咖啡豆中提取咖啡因 456

10.2.2从植物籽中萃取食用油 457

10.2.3采用共溶剂的逆流超临界流体萃取 459

10.3超临界流体萃取过程的仿真和优化 463

10.3.1含氧有机化合物水溶液的脱水 464

10.3.2 SC-CO2萃取β-胡萝卜素 467

10.4反向现象在超临界流体萃取设计中的运用 474

参考文献 477

第11章 超临界流体中的化学反应 480

11.1化学反应平衡和化学反应速率 480

11.1.1化学反应平衡 480

11.1.2影响化学反应速率的因素 481

11.2均相反应 489

11.2.1热解反应 489

11.2.2热有机反应 490

11.2.3 Diels -Alder反应 492

11.3非均相反应 494

11.3.1 Fischer-Tropsch反应 494

11.3.2烃化反应 495

11.3.3异构化反应 497

11.4物料转化 499

11.4.1煤化学品 499

11.4.2废纤维与废聚合物分解 501

11.5在超临界水中的氧化反应 503

11.5.1超临界水的物性 504

11.5.2超临界水氧化的效果 505

11.5.3 SCWO反应动力学 506

11.6超临界水氧化的工艺流程和工程问题 509

参考文献 512

第12章 超临界流体技术在超细微粒制备中的应用 516

12.1超临界溶液快速膨胀 517

12.1.1过程原理 517

12.1.2实验装置和方法 519

12.1.3过程条件的影响 522

12.1.4研究实例汇总 525

12.2气体抗溶剂结晶 528

12.2.1过程原理 528

12.2.2实验装置和方法 531

12.2.3研究实例汇总 535

参考文献 538

第13章 超临界萃取技术在食品工业中的应用 541

13.1从咖啡豆中脱咖啡因——兼谈黄嘌呤衍生物的溶解度 541

13.1.1脱除咖啡因的专利 541

13.1.2流程和设备 542

13.1.3流程中若干技术问题的讨论 545

13.1.4黄嘌呤衍生物的溶解度 548

13.1.5基础研究在已工业化的脱咖啡因过程中的作用 551

13.2在酒类、调味品工业中的应用 560

13.2.1酒类工业 560

13.2.2调味品工业 566

13.3在食用油工业中的应用 576

13.3.1植物油 576

13.3.2鱼油 587

参考文献 597

第14章 超临界流体技术在生物工程中的应用 601

14.1超临界流体萃取在生物工程中的应用 601

14.1.1生物物质溶解度研究的特点 601

14.1.2生物技术中的应用实例 602

14.2超临界流体中的酶催化反应 612

14.2.1酶在超临界流体中的稳定性 613

14.2.2共溶剂的影响 616

14.2.3超临界流体与有机溶剂中酶反应的比较 617

14.2.4应用实例 622

14.3抗生素的溶剂脱除 633

14.3.1超临界二氧化碳萃取法的脱溶剂效果 633

14.3.2萃取条件和残留溶剂量 634

14.3.3携带剂的作用 637

14.4灭菌作用 637

14.4.1二氧化碳的灭菌效果 637

14.4.2酶制品的灭菌 639

14.4.3家畜血制成粉末的灭菌 639

参考文献 641

结束语 644

缩写字符表 647

索引 651