文 献 综 述

一 引言

化学化工生产中对产品进行分离、提纯时离不开蒸馏、结晶、萃取等各种单元操作，而这些单元操作过程的理论基础就是相平衡原理^[1]。当在一定的条件下，一个多相系统中各相的性质和数量均不随时间变化时，称此系统处于相平衡。相平衡研究的一项主要内容是表达一个相平衡系统的状态如何随其组成、温度、压力等变量而变化，而要描述这种状态的变化，主要的一种方式是从热力学的基本原理、公式出发，推导系统的温度、压力与各项组成间的关系，并用数学公式予以表示。

其中，状态方程（Equation of State）是描述物质存在状态的基本关系式。对纯物质，即为联系压力、体积和温度变量（V-P-T）的函数式。对混合物，还包括各组分的组成。通过经典热力学关系式，状态方程可用于计算物质相转变和多种热力学性质。本文在讨论比较常见的汽-液平衡计算的同时，重点考察云志等提出的YSL四次状态方程^[2]在纯物质临界点附近的计算精度。

二 超临界流体简介

任何物质都有其临界参数（Tc、Pc、Vc、Zc），临界参数是物质最重要和最基本的物性参数之一。对流体来说，当温度和压力同时超过其临界值时，我们称其为超临界流体（Supercritical Fluid，简称SCF）^[3]。超临界流体兼有液体和气体的特点，如粘度小、扩散系数与密度大、良好的溶解性和传质特性等，且在临界点附近对温度和压力尤为敏感。

2.1 超临界二氧化碳的性质

超临界流体具有传统流体一些无法比拟的优越性质，因而许多学者在很多领域比如化工、矿冶、地质等进行了广泛的研究。然而，在SCF 实际研究和应用中，人们更多地将精力集中到超临界二氧化碳的研究上来。

超临界二氧化碳(SC一CO2)具有无毒、无味、便宜易得、临界温度(31.1℃)接近室温、临界压力(7.39MPa)不太高等特点。而且在近临界和超临界状态下，SC一CO2密度随压力和温度的微小变动而剧烈变化(可达3倍以上)，这也为超临界二氧化碳在萃取等技术中的应用提供了坚实的基础。实际应用中由于需要综合考虑溶解度、选择性、临界数据以及化学反应的可能性等诸多因素，常用作溶剂的SCF 并不多。基于以上优点，SC一CO2 成为实际应用最广泛的超临界流体。

2.2 超临界二氧化碳的应用