PARR – Chất lỏng siêu tới hạn (Supercritical Fluids)

Chất lỏng siêu tới hạn là bất kỳ chất nào ở nhiệt độ và áp suất cao hơn điểm tới hạn của nó. Những chất lỏng này có thể khuếch tán qua chất rắn như chất khí và hòa tan vật liệu như chất lỏng. Gần điểm tới hạn, những thay đổi nhỏ về áp suất hoặc nhiệt độ dẫn đến những thay đổi lớn về mật độ, cho phép “tinh chỉnh” nhiều tính chất của chất lỏng siêu tới hạn. Chất lỏng siêu tới hạn thường là chất thay thế phù hợp cho dung môi hữu cơ trong một loạt các quy trình công nghiệp và phòng thí nghiệm.

Carbon dioxide là một trong nhiều chất lỏng siêu tới hạn được sử dụng phổ biến. Việc vượt quá điểm tới hạn của nó (31 °C, 1057 psi) tương đối dễ dàng. Các ứng dụng liên quan đến chất lỏng siêu tới hạn bao gồm chiết xuất, tạo màng nano và màng nano có cấu trúc, sấy siêu tới hạn, thu giữ và lưu trữ carbon, cũng như các nghiên cứu tăng cường thu hồi dầu. Parr đã cung cấp hệ thống cho tất cả các ứng 

dụng đã đề cập ở trên.

Nước là một chất khác thường được sử dụng ở trạng thái siêu tới hạn (374 °C, 3185 psi). Đặc tính dẫn nhiệt tuyệt vời của nước khiến nó trở thành chất lỏng được lựa chọn trong các lò phản ứng hạt nhân áp suất cao để phát điện. Tính chất ăn mòn và phản ứng cực mạnh của nước siêu tới hạn khiến nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho quá trình oxy hóa phân hủy một số chất thải nguy hại.

Tính ăn mòn của nước siêu tới hạn sẽ cấm sử dụng Thép không gỉ T316.

Bình chiết siêu tới hạn theo mẻ trong hình trên được chế tạo bằng Hastelloy C-276 và được thiết kế để sử dụng ở áp suất 6000 psi (410 bar) ở nhiệt độ 400 °C. Bình 500 mL này được trang bị bơm CO2 lỏng _có khả năng cung cấp tới 24 mL/phút.

Hệ thống chiết xuất carbon dioxide theo mẻ được mô tả ở bên trái bao gồm một bình chiết xuất 1,2 L có áp suất định mức là 5000 psi (345 bar), cả bơm CO2 _và bơm đồng dung môi, bình thu và điều khiển áp suất tự động với van bi thủ công để thu thập dịch chiết, cũng như hệ thống điều khiển và ghi dữ liệu tùy chỉnh với danh sách công thức được lập trình sẵn.