Иные технологии основанные на применении сверхкритических флюидов

1. Технологический процесс ROSE тм.

Данный технологический процесс - наиболее эффективный способ селективной экстракции, делающий возможным извлечение ценных продуктов из отходов: извлекать битум из битуминозного песка, ценные вещества из термически деградированных нефтяных продуктов, битуминозного сланца и остатков от сжижения угля. С помощью процесса можно получать различные виды деасфальтированных масел: от компонентов смешения машинного масла до сырья для крекинговых установок, работающих на основе флюидизированного катализа, в зависимости от выбранного для проведения экстракции растворителя. Процесс ROSE дает возможность получать требуемые виды асфальта из сырья, обычно не считающегося сырьем для его производства.

2. Технология SUPRAMICS

Процесс представляет собой технологию, использующую крупномасштабные промышленные потоки отходов в качестве свободно доступного и чрезвычайно дешевого исходного сырья. Некоторые области применения: обработка отвержденного цемента, керамики или крупнозернистого бетонного заполнителя веществами под высоким давлением, обработка бетонных изделий с целью изменения его свойств (вплоть до импрегнации в него органических или неорганических веществ, включая металлическую пыль, для достижения требуемых химических или физических свойств), флюоритовые формы радиоактивных отходов.

3. Технология UNICARB^c

Технология производства порошковых красок разработанная в США, на сегодняшний день имеющая в своем распоряжении самые мощные в мире сверхкритические установки.

4. Импрегнация

Сверхкритические флюиды являются идеальным средством переноса органических и неорганических веществ. На этом основаны многочисленные технологии и проекты направленные на изменение свойств исходного материала с целью придания ему новых свойств.

В настоящее время по технологии сверхкритических флюидов проводится модифицированная древесина, путем переноса в ее структуру молекул полимера, кроме этого возможен перенос ароматических веществ, красителей и т.п. Аналогично решается вопрос с окраской тканей, в этом случае технологический процесс отличается абсолютной экологичностью и отличными качественными показателями, что ставит этот процесс над существующими. Практически любой пористый материал можно модифицировать по технологии сверхкритических флюидов.

Импрегнация полимеров в основном связана с созданием биомедицинских материалов, в частности к ним относится проект Липостин.

5. Европейский Проект HILIT

Проект посвящен разработке технологии крупномасштабного производства прозрачных и монолитных силикатных аэрогелей. Аэрогель это прозрачный материал, обладающий замечательными свойствами, особенно в отношении теплопередачи. Этот материал пропускает около 88% единого солнечного спектра при толщине около 10 мм, лишь малая часть рассеивается. Теплопроводность составляет около 12 мВт/мК Является идеальным материалом для остекленения в северных районах. Панели из аэрогеля с успехом применяются в качестве огнеупорных перегородок, теплоизолирующих элементов космических кораблей, скафандров и т.п. Чрезвычайно важно его значение в науке. Обладает чрезвычайно развитой пористой поверхностью, на этой особенности основано производство аэрогелевых микросфер с площадью поверхности от 400 до 1100 м²/г. Используются как добавки для обычных процессов пенообразования,для хроматографических упаковочных материалов, для управляемых разделительных составов, как адсорбенты с сильно развитой поверхностью.

6. Процессы очистки

Под очисткой в плане применения сверхкритических флюидов можно понимать достаточно много. Это и бытовая химчистка, правда в этом случае понятие "химическая" отпадает, т.к. сам процесс абсолютно безвреден для окружающей среды, это и очистка сточных вод, это и очистка почвы от углеводородов, очистка электронного оборудования от загрязнений, очистка деталей и узлов от радионуклидов, очистка полимеров от вредных примесей (практически создание биополимеров) и т.п. и т.д.

7. Технологии сверхкритического формирования частиц

Компанией THAR (США), PHASEX (США), bpd (Великобритания) разработаны высокоэффективные технологии формирования частиц вещества. Здесь мы приводим краткое описание технологий (по материалам Интернета).

Технологии формирования частиц посредством применения сверхкритических флюидов.

Процессы производства частиц с помощью сверхкритических флюидов позволяют избежать проблемы, имеющие место при традиционных методах. Такие, например, как широкий разброс размеров частиц из-за непрерывного образования кристаллов. Сверхкритические процессы могут привести к образованию лекарственных полимерных микросфер, не содержащих растворителя, нацеленных на обеспечение управляемого выхода лекарственного препарата и формирование ультратонкого кристаллического порошка из нестабильных фармацевтических препаратов, для которых обычные технологии уменьшения размера приводят к распаду вещества и, следовательно, к потере эффективности препарата.


8% частиц больше чем 8 микрон, полученные традиционным методом	100% частиц меньше чем 3 микрона, полученные с помощью СФ

1. Технология RESS™

Технология RESS™ (технология быстрого расширения сверхкритического раствора). В ходе этого процесса лекарственный препарат растворяется в сверхкритическом диоксиде углерода. Полученный раствор расширяется проходя через выпускное отверстие, при этом диоксид углерода отделяется от раствора вместе с растворителем а вешество оседает в виде мельчайших частиц. В случае если растворимость раствора низка в диоксиде углерода то могут применяться модификаторы, типа этанола. Размер частиц и их структура зависят от природы вещества и параметров давления и температуры сборнике частиц, количества растворяемого вещества и конфигурации отверстия. Растворимость лекарственного вещества в сверхкритическом флюиде является основным требованием и, в то же время, главным условием разработки технологического процесса RESS™. В тех случаях когда сверхкритический диоксид углерода не обладает растворяющей способностью в отношении вещества, то могут применяться другие сверхкритические растворители или же в раствор может быть добавлен сорастворитель (второй растворитель), что позволяет усилить процесс растворения. Однако при этом не следует забывать о том, что сорастворитель остается в готовом продукте. Исключения для применения этого процесса составляют полимеры, которые достаточно плохо растворяются в сверхкритическом диоксиде углерода с или без сорастворителей.

Electronmicrograph showing unprocessed paracetamol (left) vs. processed nitotinamide (right)

2. Технология SAS-EM™

Технологический процесс SAS-EM™ (Сверхкритический антирастворитель с усиленным переносом вещества) представляет собой технологию с быстрой оптимизацией и легкостью расширения масштаба производства. В этом процессе добавление независимой вибрационной системы создает и гарантирует улучшение тончайшего измельчения и стимулирует переносвещества. Технологический процесс космпании THAR гарантирует жесткое управление как размером частиц, так и их формой. Размер частиц можетварьировать от 50 нанометров до 50 микронпосредством подбора растворителя и управления переменными параметрами. Получаемые частицы практически не отличаются друг от друга размерамию. В ходе процесса лекарственный препарат растворяется в подходящем растворителе и распыляется через капилляр на вибрирующую поверхность, при этом происходит разделение потока раствора на мельчайшие капельки. Сверхкритический диоксид углерода проникает в эти капельки и работает как антирастворитель и приводит к преобразованию лекарственного препарата в крайне маленькие частицы в специальных сосудах.

Компанией Bradford Particle Design plc (bpd) (Великобритания) разработан метод создания микрочастиц с помощью сверхкритических флюидов bpd SEDS™. Сущность технологии заключается в том что поток лекарственного вещества, растворенного в органическом растворителе, проходит через сверхкритический диоксид углерода.Во время этого прохорждения происходит экстракция растворителя. Частицы вещества выпадают в сборнике, в котором поддерживаются параметры давления и температуры, обеспечивающие сверхкритическое состояние диоксида углерода. В результате получается качественный и стойкий лекарственный препарат, состоящий из целого ряда различных молекул. Простота метода, заключающаяся в сокращении количества этапов обработки и большей производительности, приводит к сокращению сроков разработки новых препаратов, снижению клинического риска, и к сокращению издержек производства.