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超臨界反應(yīng)是指使反應(yīng)物處于超臨界狀態(tài)或者反應(yīng)在超臨界介質(zhì)中進行的工藝過程。

超臨界反應(yīng)的基本原理是通過控制壓力和溫度，使反應(yīng)物溶于超臨界流體介質(zhì)或處于超臨界狀態(tài)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)換成低粘度流體或液態(tài)有機物，發(fā)生“紊流”，反應(yīng)物的分子變得比普通狀態(tài)更加活躍，分子間更容易發(fā)生交互作用，更容易吸收和釋放能量，并與催化劑更充分混合，更容易形成新的產(chǎn)物。

在反應(yīng)過程中則應(yīng)用超臨界流體的溶解性，將非均相反應(yīng)轉(zhuǎn)化為均相反應(yīng)，提高傳質(zhì)速率，從而加快反應(yīng)速度，提高反應(yīng)效率，并在反應(yīng)完成得到最終產(chǎn)品時還利用了超臨界流體相態(tài)轉(zhuǎn)換容易的特性，簡化了最終產(chǎn)物和多余溶劑的分離工藝過程。

技術(shù)特點

在超臨界狀態(tài)下，壓力對反應(yīng)速度常數(shù)有強烈的影響，微小的壓力變化可使反應(yīng)速度常數(shù)發(fā)生幾個數(shù)量級的變化；在超臨界狀態(tài)下進行化學(xué)反應(yīng)，可使傳統(tǒng)的多相反應(yīng)變成均相反應(yīng)，即將反應(yīng)物甚至催化劑都溶解在超臨界流體中，有利于消除反應(yīng)物和催化劑之間的擴散限制，從而增大了反應(yīng)速度；

利用超臨界流體的溶解性能對溫度和壓力的敏感性這一特點，可以通過選擇合適的溫度和壓力條件的方法將不溶于超臨界的反應(yīng)相的產(chǎn)物及時移去，也可通過逐步調(diào)節(jié)體系的溫度和壓力的方法，將產(chǎn)物和反應(yīng)物依次從超臨界流體中分別移去，從而簡便地完成產(chǎn)物、反應(yīng)物、催化劑和副產(chǎn)物之間的分離；

技術(shù)優(yōu)點

采用超臨界反應(yīng)技術(shù)能有效降低反應(yīng)溫度，抑制或減輕熱解反應(yīng)中常見的積碳現(xiàn)象，提高反應(yīng)速度和反應(yīng)效率，最終產(chǎn)物分離簡單，同時還可以顯著改善產(chǎn)物的選擇性和收率。能大幅提高催化劑的穩(wěn)定性，或使失活的催化劑逐步恢復(fù)其催化活性。

超臨界反應(yīng)時間短，高效、低能耗，過程易于控制，且不會產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品，因此對環(huán)境友好，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程更加安全和可持續(xù)。

應(yīng)用領(lǐng)域

近幾年以超臨界反應(yīng)的研究發(fā)展迅速，目前常見的研究類型主要有選擇性氧化、加氫、加氫醛化、烷基化、聚合、酯化、酯交換和酶促反應(yīng)等，并在食品、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域逐步被廣泛應(yīng)用。