环境保护中超临界流体技术的应用实践探微

　　【摘要】超临界流体技术的兴起在上世纪70年代末，经过近四十年的发展。随着人们对超临界流体技术更深入的认识和研究，超临界流体技术已被广泛的应用于食品、生物技术、化学工程、环境保护工程等众多领域。

　　【关键词】环境保护；超临界流体技术；污染

　　随着社会经济的发展，我国人民的生活物质水平也在不断提升，环境保护意识也得到了一定程度的加强，使环境污染得以进入社会群众的视线当中，于是世界各国对于有毒害污染物的处理提出了更为严格的标准。然而，以往普遍采取的传统处理技术过程较为复杂、费用较高，并且在对各种废物处理上得不到显著的效果，因此，对新技术的开发是非常有必要的。超临界流体技术作为一种新兴的化工技术，其利用了超临界流体独有的特性完成了常态流体无法实现的化工工程，所以，超临界流体技术的运用无疑是环境保护[1]的关键所在。

　　1、超临界流体

　　自然界里任何物质都存在着固相、液相以及气相三种相态。由气相和液相呈平衡状态的点为临界点，到达临界点时，温度和压力则称作临界温度以及临界压力，不同物质其临界点所要求的压力和温度都不相同。通常我们都把在临界温度和临界压力以上的流体称为超临界流体，而高于临界温度、压力，接近临界点的状态则称之为超临界状态。在此状态下，气相和液相性质非常相似，容易导致分辨不清。流体在经过加热、压缩后，使其在临界温度、压力之上，则被称为超临界流体，超临界流体具有液体和气体的双重特性，而且其还具有扩散能力强、粘度较小、渗透性和分离效果等良好的特点，在实施过程中比较容易控制，并能够更加快速地完成传质。

　　2、超临界流体技术的概述

　　2.1 超临界流体技术与常用的超临界流体

　　常用的超临界流体技术[2]包括了：超临界流体萃取技术、超临界流体色谱技术以及超临界水氧化技术。现目前常用的超临界流体中有和H2O、CO2、甲烷、乙烷、氨等等，由于其中H2O和CO2的化学结构较为稳定，安全系数较高，比较容易到达超临界状态，而且无毒、无色、无污染、无腐蚀性，所以在环境保护中通常都采用两者作为超临界流体，并且得到广泛的应用。

　　2.2 超临界流体技术的优势和弊端

　　超临界流体技术作为一种高级、新型的先进技术，同时也具有两面性。其具有易于控制、可以在接近室温下进行、工作流程简单、需要的设备较少、容易实现反应、分离过程一体化等诸多优点。同时，超临界流体也存在着一定的弊端，比如，由于技术实施过程需要在高压下进行，所以设备一次性的投资较大，并且在过程中很难连续操作，导致效率较低。

　　虽然如今超临界流体技术已渗透到各个领域范围，并且在世界范围上得到很广泛的应用，但其中还存在着一系列问题以及弊端有待研究及解决，

　　3、环境保护中超临界流体技术的应用

　　3.1 环境保护中超临界流体萃取技术的应用

　　超临界流体萃取技术是利用超临界流体的特性将其作为溶剂而进行萃取的技术，主要是将超临界流体和萃取物质过滤出来，再通过温度、压力的改变对溶剂和萃取物进行分离，从而实现萃取的目的。此技术是根据超临界流体的溶解性与超临界流体密度之间所存在的联系，利用温度和压力对超临界流体的影响而进行的。超临界流体萃取技术能同时完成萃取及分离的操作，并且具有传质速度较快、分离效率较高、操作过程较短等优势。

　　在对污染物的处理中，超临界流体萃取技术的运用方法分为两种，一种是直接法，而另一种为间接法。其中，直接法是将超临界流体与污染物直接接触，完成对其污染成分的清理。但由于此方法成本较高，比较适用于污染度比较高的废水与固体废物；间接法则是先用吸附剂对污染物进行吸附，再过滤出两者混合物并对其进行分离。这种方法则更加适用于能与吸附剂接触的废水、废气，而且还具有较高的经济实用性[3]。

　　3.2 环境保护中超临界流体色谱技术的应用

　　随着时代的发展，人们生活物质水平的不断提高，对环境和健康的问题也越来越重视。想要及时准确地了解到真实的环境质量，必须对环境中所存在的有害化学物质进行定量检测[4]。而超临界流体色谱技术在环境保护中是一种高效的检测手段，使其在扩散性、萃取力、粘度方面更加和气体、液体相接近，利用气相和液相不相同的流动力，完成溶质色谱分离，所以在环境检测中，超临界流体色谱技术更加合适。因此，超临界流体色谱技术能对环境质量做出准确有效的判断和分析，为改善环境、控制污染提供了良好辅助条件。

　　3.3 环境保护中超临界水氧化技术的应用

　　超临界水氧化技术是一种将水作为超临界流体，氧化处理有机污染物的高效技术，其具有无毒、经济、高效等优点，同时还不用进行分离操作。超临界水氧化技术通常主要用于废水的处理，并且对废水中有机污染物的处理效果显著。不光如此，其还能对固体废物进行处理，由于水的超临界区，有机污染物可以水中溶解并氧化，使其碳、氢元素及其他金属元素能够转化并且滤除，实现分离达到污染物处理的目的。超临界水氧化技术不仅可以对各种污水进行处理，使污水转化成无色、无味、无毒的水或者气体，还在工业、城市污水、污泥的处理方面产生较大的作用。超临界水氧化技术的发展、应用前景较为宽阔，有望取代传统的焚烧处理技术。

　　结束语

　　超临界流体技术能在环境保护领域中得以广泛应用，超临界流体技术的高水平及优点为直接原因。同时，超临界流体技术是世界公认的绿色化技术，其在食品、化工、医药、环境保护、生物技术以及航天技术的开发方面具有相当大的前景，尤其在环境保护中，体现了其独特的优势，在废物处理中的地位不可替代。跟随社会、科技不断发展的步伐，也应追求超临界流体技术的不断完善和创新，更进一步地推动社会进步，实现环境保护。

　　【参考文献】

　　[1]彭书萍.超临界流体萃取技术的应用与发展[J].中国化工贸易，2014，22(24)：118-118.

　　[2]韩玉刚，汪小舟.超临界流体萃取技术的发展及应用[J].广东化工，2014，41(12)：104-105.

　　[3]赵丹，尹洁.超临界流体萃取技术及其应用简介[J].安徽农业科学，2014，27(15)：4772-4780.

　　[4]赵宝山，庞秀，王培芬等.化工分离技术在环境保护中的运用[J].化工管理，2015，25(5)：240-240.

　　何姗姗