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爱干净的“小偷”,无声带走污染油

作者:张佳星

2018-01-19 10:16  来源:科技日报  
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  “很长一段时间,500mL是萃取规模的极限,而现在,我们已经能做出5000L的工业设备”,提起超临界流体萃取,贵州航天乌江机电设备公司高级工程师詹华书有一肚子的话。日前,航天十院集合超临界流体萃取等研发力量,向“一带一路”沿线国家进行推介。他表示,这个神奇的物理性质被科学界发现了很久,却并没有大规模应用到生产实践上。

  二氧化碳是神奇的。小学自然课上,有个经典实验,凭空一倒,本来平衡的天平发生倾斜,倒进的就是二氧化碳。而它的固态物质“干冰”由于气化性质,成为舞台“仙境”效果的主要营造者。

  更神奇的是超临界流体二氧化碳,“在一定的温度和压强区间时,二氧化碳将处于超临界状态。”詹华书说,这时二氧化碳的物理性质除了兼顾气态的渗透力、低黏度和液态优良的溶解能力,还能根据温度、压力,自行调节自己的溶解能力。

  这个神奇的性质给了人们一个魔法漏斗,调节旋钮漏出想要的组分。例如从生姜里提取精油,从青蒿里提出“青蒿素”。“有选择性地把不同成分依次萃取出来”,詹华书说,二氧化碳流经的地方会带走人们需求的物质。

  “温度压力控制得越精确,越能提取出纯净的组分,”詹华书说,“这是一个需要锤炼的工艺。”高压、低温的状态对设备的要求是严格的。“设备要经得起高达75MPa的高压,相当于大气压的750倍”,詹华书说,除了设备材质要符合“航天品质”外,还设计了四重安全联锁,给高压设备上了“多层保险”。

  随着萃取技术的成熟,贵州航天乌江机电公司不再满足于医学组分、化妆品组分、食品香料等的提取,开始探索清除地球的“病灶”。

  页岩气开采近些年逐渐规模化,资料显示,页岩气开采需要将油基钻井液注入土壤,确保快速钻井和降低钻井综合成本。然而开采之后,钻屑却成为了污染的土壤,被纳入危险固体废物所。

  “根据中国石化的要求,我们设计了油基钻屑的萃取系统,对污染土壤进行清洗。”詹华书介绍,目前存在的回收技术要么有胶结现象要么难以达标,所以钻屑处理经常是存贮在堆放点。

  “我们将二氧化碳超临界萃取技术用在油基钻屑的处理上,经过调试基础油回收率能达到98%以上。”詹华书说,由于萃取处于低温状态,萃取得到的废油可以回收利用,“都说废品是放错了地方的资源,超临界二氧化碳把它搬回了对的地方”。


(责任编辑:孙鹏)
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