SC-CO2辅助高固含量发射药代料挤出加工的流变行为

为了改善高固含量发射药挤出加工时流变性能,采用超临界二氧化碳(SC-CO2)作为增塑剂辅助高固含量发射药代料醋酸纤维素/碳酸钙(CA/CaCO3)挤出加工,通过狭缝流变仪和幂律方程研究了CA/CaCO3和CA/CaCO3/SC-CO2溶液的在线流变行为,使用Polyflow软件模拟了CA/CaCO3/SC-CO2溶液的分散混合性能。结果表明,温度为50℃时,SC-CO2使CA/CaCO3溶液的稠度系数降低了26.00%,非牛顿指数增加了16.67%,降低了CA/CaCO3溶液在挤出过程的粘度和压力;随着加工温度的升高,CA/CaCO3/SC-CO2溶液的粘度降低;在低剪切速率下,CA/CaCO3/SC-CO2溶液的剪切粘度对温度的敏感性较高;根据模拟结果,温度为50℃时,CA/CaCO3/SC-CO2溶液经受最大剪切应力的最大概率密度比CA/CaCO3溶液增加了20.63%,SC-CO2的注入有利于CA/CaCO3溶液分散混合性能的提高。

多频动态DMA表征PTFE密封圈在SC-CO2中的老化性能

采用多频温度扫描动态热机械(DMA)方法研究了PTFE O型密封圈于SC-CO2中浸泡28d过程中的性能变化。通过Arrhenius方程计算得到PTFE材料玻璃化转变表观活化能变化ΔEa,分析了PTFE材料于SC-CO2下的物理机械性能和动态力学性能变化。结果表明,不同浸泡时间下PTFE材料的ΔEa有差异,28d内ΔEa的变化值在48.466 kJ·mol^-1左右。相对于物理机械性能,ΔEa在表征材料的耐SC-CO2溶剂性能过程中对PTFE材料的性能变化更加敏感;PTFE材料经浸泡后发生了扩散和溶胀效应,质量体积变化率和硬度有小幅度的变化,断裂伸长率变化值在15.3%左右,PTFE密封圈未发生明显老化。

SC-CO_2中脂肪酶合成植物甾醇酯的应用分析

分析脂肪酶在有机溶剂与SC-CO_2体系中催化合成植物甾醇酯的优缺点,介绍了几个以SC-CO_2为介质酶法合成植物甾醇酯的应用实例,全面分析SC-CO_2中脂肪酶合成植物甾醇酯的应用过程的利弊,提出产业化应用中需注意的问题以及对未来应用的展望,以期为SC-CO_2中脂肪酶合成植物甾醇酯的产业化应用提供参考。

离子对/SC-CO_2萃取技术进展

介绍了离子对/SC-CO2萃取的基本原理,分析了离子对/SC-CO2萃取的影响因素,讨论了其在萃取中的具体应用并提出了展望。

SC-CO_2抗溶沉淀制粉末涂料研究(Ⅱ)——含SC-CO_2的涂料液抗溶沉淀制粉末涂料

将压力22MPa、温度70℃、含环氧/聚酯树脂40%、甲苯40%、CO220%(质量分数)的涂料液,经孔径0.4mm、孔深0.5mm,孔前孔后设有45°、1mm深锥角的喷嘴雾化入温度35℃、压力10MPa、内径Φ50mm、高1.6m的抗溶沉淀釜中,得平均粒径约为65μm的环氧/聚酯粉末涂料,该涂料涂膜满足HG/T2006-2006标准。试验表明,用SC-CO2代替部分甲苯先对粉末涂料液进行稀释,以利雾化,进而参加抗溶沉淀,能有效地减少溶剂甲苯用量,减轻抗溶沉淀釜的干燥负荷,节能效果明显。

sc-CO_2在GFRP中的渗透模型及其数值模拟

受成型工艺和材料属性的限制,GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)在表面和内部存在一定数量的孔隙,导致管材输送超临界CO2(sc-CO2)时受到流体渗透和扩散的作用而性能降低.为研究不同工况下介质在GFRP中的渗透行为,本文建立了sc-CO2在GFRP中渗透扩散的多孔介质模型,运用计算机流体力学软件FLUENT模拟了sc-CO2在GFRP中的渗透行为,通过控制粘性阻力系数和惯性阻力,研究了渗透深度随时间变化的规律,以及温度和压强对sc-CO2在GFRP中的渗透速度影响规律.结果表明:不同渗透阻力系数下,sc-CO2在GFRP中的渗透速度相差较大,但其渗透深度的变化趋势基本一致,即渗透速度只有量的差异,没有质的区别;随温度的升高,sc-CO2的渗透速率降低;随压强的升高,sc-CO2渗透速率显著增加.

SC-CO2和乙酸乙酯萃取芸香中活性成分的比较分析

为了探讨超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, SC-CO2)技术与提取物的分级分离在萃取芸香活性成分的应用价值,本研究采用SC-CO2和乙酸乙酯萃取芸香中植物蜡和活性成分,并调查粒径和CO2流量对提取产量的影响。在250 bar、40℃条件下提取,并使第一个分离器冷却到-10℃,可获得较好的提取效率。当粒径较小时,提取过程更快,即内部传质控制该过程。分级分离可选择性去除表皮植物蜡,约占由SC-CO2处理产生的总提取物的77.5%W/W。第二分离器中的获得的提取物中活性化合物可达86.3%W/W。随后采用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)分析表明,乙酸乙酯提取物低于SC-CO2提取物的萃取效率,主要是由于提取物中含有大量的植物蜡。本研究为超临界二氧化碳技术在萃取芸香活性成分方面的提供技术参考。

水蒸气蒸馏法与超临界CO_2萃取法结合气相色谱-质谱分析胡椒木精油成分

以水蒸气蒸馏(SD)法和超临界CO_2萃取(SC-CO_2)法分别提取胡椒木叶片精油,经气相色谱-质谱(GC-MS)分析其组分差异,并通过DPPH·自由基清除能力和还原力测定对提取液品质进行判断。结果表明:SD法和SC-CO_2法获得的主要成分为脂类和烯烃类物质,且组分数量同为34种,但两种方法获得的化学成分有所不同。SD法中相对含量较高的为苯乙烯(43. 15%)、顺式肉桂酸甲酯(30. 33%)、α-石竹烯(1. 81%)、α-月桂烯(8. 41%)等;而SC-CO_2法获得相对含量较高的物质为顺式肉桂酸甲酯(73. 91%)、柠檬烯(11. 13%)、α-石竹烯(4. 12%)等。抗氧化试验表明,SC-CO_2法提取精油清除DPPH·自由基能力在8 mg/mL达到2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)抑制率的97. 27%,IC_(50)为3. 173 3,还原力在20 mg/mL达到Vc的34. 86%; SD法在20 mg/mL的抑制率仅为BHT的14. 27%,还原力在20 mg/mL时仅为Vc的5. 98%。两种提取方法的分析结果显示,不同提取工艺的选择对获得胡椒木精油中活性成分存在明显差异,差异主要为酚类、萜类等还原性和抗氧化性较强的物质,且SC-CO_2法获得的胡椒木精油中含有较多的驱虫抗菌活性物质,提取效果优于SD法。

超临界CO_2萃取韭菜籽油成分的GC-MS分析

以索氏提取法为对照,采用超临界二氧化碳(SC-CO2)萃取韭菜籽油,气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对韭菜籽油成分进行分析,NIST 02质谱数据库对其进行分析和鉴定。结果表明,SC-CO2萃取压力为22.25 MPa、温度为40.40℃条件下萃取86.7 min时,萃取得率为17.52%,共分离鉴定出17种物质,其中,饱和脂肪酸以棕榈酸(6.25%)为主,占脂肪酸总量的9.05%;不饱和脂肪酸主要是亚油酸(69.71%)和油酸(19.53%),占脂肪酸总量的90.50%。采用索氏提取得率为16.50%,共鉴定出10种物质,饱和脂肪酸以棕榈酸(7.22%)为主,占总脂肪酸量的9.84%;不饱和脂肪酸主要是亚油酸(69.34%)和油酸(20.12%),不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的90.16%。另外SC-CO2萃取韭菜籽油还检出单不饱和脂肪酸7-棕榈烯酸、角鲨烯和β-谷甾醇。

CA/RDX复合材料超临界CO_2间歇法微孔发泡研究（英文）

以醋酸纤维素(CA)为黏结剂,黑索今(RDX)为含能组分,通过超临界二氧化碳(SC-CO_2)间歇法发泡技术制备了微孔可燃复合材料CA/RDX。采用重量法研究了SC-CO_2在该复合材料中的吸收与解吸收过程,同时利用Fickian扩散定律,研究了SC-CO_2的扩散系数。采用扫描电子显微镜(SEM)研究了发泡温度和饱和压力对该材料内部形貌的影响规律。结果表明,CO_2的吸收量与扩散系数随着饱和压力的提高而增加,在20MPa,40℃饱和条件下达到最大饱和量11.16%。RDX和CA界面降低了微孔异相成核能垒,因此增加了微孔成核速率,微孔产生于RDX和CA界面间的微裂纹并逐步长大成为完整的气泡;在微孔成核后,微孔尺寸随饱和温度与发泡温度差(ΔT)的增加而增大;由于CO_2解吸收过程中扩散系数随饱和压力的增加而增加,因此饱和压力对泡孔形貌的影响不明显。

超临界CO_2中的酶催化反应

总结了超临界CO_2中脂肪酶催化反应的最新研究进展,主要介绍了超临界CO_2酶催化反应新的研究方向SC-CO_2\IL体系,包括从分子水平上分析SC-CO_2\IL体系中溶解度变化及IL熔融温度降低的原因,并列举了近来SC-CO_2\IL体系在酶催化反应中的应用情况。

超临界CO2压裂诱导裂缝机理研究综述

超临界二氧化碳(SC-CO2)压裂改造非常规储层具有提高油气产量、储层无污染、节约水资源、埋存CO2等优点,受到了工业界和学术界的广泛关注。本文综述了目前室内SC-CO2压裂实验方法、裂缝起裂扩展特征与机理,以及存在的问题并给出建议。SC-CO2与岩石的“热(T)—流(H)—力(M)—化(C)”多场耦合作用机理为诱导应力和弱化断裂性质两方面。诱导应力方面包括:SC-CO2低黏度和高扩散性导致的孔隙压力场和热应力场,共同降低有效应力并诱发天然裂缝的剪切破坏(TH-M);SC-CO2相变释放的能量以冲击载荷和热应力的形式促进裂缝动态扩展(TH-M)。弱化断裂性质方面包括:零表面张力的SC-CO2可进入微裂纹尖端,降低裂缝扩展所需的缝内净压力(H-M);SC-CO2吸附在微裂纹表面,降低裂缝失稳扩展所需的临界应力(C-M)。因此,SC-CO2压裂易于形成以Ⅰ-Ⅱ混合型破坏为主的多裂缝,适合改造裂缝性致密储层。未来应积极开展SC-CO2三维裂缝扩展实验模拟,进行裂缝特征重构和定量评价,利用理论模型和数值模拟研究方法,实现研究尺度的升级,加快SC-CO2压裂工业应用进程。

超临界二氧化碳(SC—CO_2)萃取天然香料的新进展

笔者根据国外的有关资料,综述了超临界二氧化碳(SC—CO_2)在天然香料生产中研究开发的新动向。简要介绍了SC—CO_2萃取原理及在几种天然香料生产中的开发应用现状.

非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展

非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规天然气储层存在水敏、储层污染等一系列问题。超临界二氧化碳(SC-CO2)无水压裂可以避免上述问题,是一种潜在的经济有效的压裂新方法,并具有减排优势。针对非常规天然气储层SC-CO2压裂技术进行跟踪调研,介绍非常规天然气储层压裂改造技术应用现状和非常规天然气储层SC-CO2压裂改造基础研究进展,分析SC-CO2压裂非常规天然气储层滤失特性、相态控制技术、SC-CO2压裂液增黏方法和SC-CO2压裂液携带支撑剂跟随性评价技术;提出SC-CO2压裂设备及工艺流程。开展结合现场工艺的SC-CO2压裂相态精确预测、研发不含氟、碳氢类聚合物的SC-CO2压裂液增黏剂体系、优选低密度支撑剂和进行SC-CO2压裂设备防腐、密封和流动保障技术攻关是非常规天然气储层SC-CO2压裂技术最重要的发展方向。

超临界CO_2介质中苎麻脱胶酶的影响因素

为确定超临界CO2介质中苎麻酶法脱胶的工艺流程和技术参数,对超临界CO2介质中影响果胶酶和木聚糖酶的主要因素进行研究。结果表明,超临界CO2介质中苎麻酶法脱胶的适宜条件为:温度45-50℃,CO2压力8 MPa,pH值5-6.5,转速90 r/min,时间1.5-2.0 h;超临界CO2介质的苎麻酶法脱胶具有产量高和品质好的特点,与常规化学脱胶方法相比,脱胶制成率提高了14.3%,束纤维强力提高了10.5%。

超临界CO_2流体提取洛阳牡丹籽油工艺研究

采用单因素和正交试验法讨论超临界CO2萃取牡丹籽油过程中萃取温度、压力、时间及CO2的流量因素对牡丹籽油脂的萃取率及不饱和萃取液中脂肪酸的含量的影响。并采用GC-MS技术对油脂成分进行分析。结果表明,采用超临界CO2流体技术可以萃取牡丹籽中的油脂成分,其最佳工艺条件为压力30MPa、萃取温度40℃、萃取时间2.5h、二氧化碳流量25kg/h。此时油脂的萃取率为30.7%,萃取液中不饱和脂肪酸的相对含量可达70.81%。

超临界CO_2和微波萃取茶叶籽油工艺研究

通过微波萃取和超临界CO2(SC-CO2)萃取茶叶籽油的正交试验,考察影响萃取效果的主要因素,探讨最佳萃取工艺条件。超临界CO2萃取的优化工艺条件为:萃取压力35MPa、萃取温度45℃、萃取时间80min、分离温度30℃、CO2流量25～35kg/h,原料粉碎度40目,在此条件下油脂得率为28.07%。微波萃取优化工艺条件为:以环己烷为萃取剂,原料粉碎度40目,溶剂与物料质量比值为5.0,微波功率700W,每次微波辐射时间50s,微波累计辐射6次,在此条件下油脂得率为27.16%。并比较不同提取方法对油脂得率和油脂品质的影响。结果表明,微波萃取所需时间较短,超临界CO2萃取所得茶叶籽油的品质较优,是提取优质茶叶籽油的首选方法。

冻干鲜鱼腥草超临界CO_2流体萃取工艺和提取物GC-MS分析

目的:优选超临界CO2流体萃取冻干鲜鱼腥草提取物的工艺,分析冻干鲜鱼腥草提取物的组成。方法:以甲基正壬酮含量为指标,采用正交试验法对超临界CO2流体萃取冻干鲜鱼腥草提取物的条件进行了优选,并用GC-MS法对提取物成分进行分析。结果:最佳萃取工艺:萃取压力15 000kPa,萃取温度35℃,萃取时间20 min。鉴定了冻干鲜鱼腥草提取物中出38种成分,并测定了其相对含量。结论:该工艺合理,能够有效保证提取物的质量。

不同夹带剂条件下超临界CO2流体萃取油用牡丹及成分分析

采用超临界CO_2流体萃取油用牡丹籽油,用气质联用仪(GC-MS)对牡丹油中脂肪酸成分进行分析,探讨不同夹带剂及用量条件下对油用牡丹籽油脂提取率的影响。结果表明:在压力35 MPa、CO_2流量为25 g/min、时间2 h、温度40℃的萃取条件下,不同夹带剂使超临界CO_2流体萃取油用牡丹带壳油脂提取率均有提高,乙酸乙酯提高了16.72%,石油醚提高了6.52%,正己烷提高了12.85%;综合考察3种夹带剂及其用量,乙酸乙酯的提高效果最好,其最佳用量为10%;牡丹油脂肪酸成分分析结果显示,牡丹油不饱和脂肪酸含量丰富,尤以α-亚麻酸的含量最高,占总脂肪酸含量的78.95%。

超临界CO_2和微波萃取核桃油的比较研究

通过超临界CO2萃取核桃油的正交实验和微波萃取核桃油的均匀设计实验,考察影响核桃油萃取的主要因素,寻求最佳萃取工艺条件。研究结果表明,超临界CO2萃取的最佳工艺条件为:萃取压力35MPa,萃取温度45℃,萃取时间2.5h,分离温度50℃,CO2流量25kg/h;在此条件下油脂得率为59.2%。微波萃取最佳工艺条件为:以环己烷为萃取剂,溶料比为3.5∶1(W/W),微波功率735W,每次微波辐射时间60s,微波辐射累计时间6min,在此条件下得率为60·4%。比较了不同提取方法对油脂得率和油脂品质的影响。结果表明,微波萃取油脂得率最高,时间最短;超临界CO2萃取的核桃油品质最优,是萃取优质核桃油的首选方法。