[发明专利]一种测定表面活性剂在超临界CO2和水两相中分配系数的装置及方法

权利要求书

1.一种测定表面活性剂在超临界CO₂和水两相中分配系数的装置，其特征在于，该装置包括带有搅拌装置和加热装置的反应器，所述的反应器设置有第一进料口、第一出料口、第二进料口和第二出料口；

所述的第一进料口与连接有第一平流泵的二氧化碳容器连接，所述的第一出料口与二氧化碳吸收容器连接，所述的第一出料口与二氧化碳吸收容器之间设置有第一取样器；

所述的第二进料口与连接有第二平流泵的表面活性剂容器连接，所述的第二出料口与第二取样器连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一进料口、第一出料口位于反应器的顶端，所述的第二进料口和第二出料口位于反应器的底端。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的反应器为耐压反应器并且还设置有温度感应装置和保温装置，进一步优选的，所述的反应器还与控制箱连接，更优选的，所述的反应器还设置有反应器观察窗口，所述的反应器和反应器观察窗口耐受压力为30MPa。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一进料口与二氧化碳容器之间设置有第一阀门，所述的第一出料口与第一取样器之间设置有第六阀门，所述的第一取样器与二氧化碳吸收容器之间设置有第三阀门；

所述的第二进料口与表面活性剂容器之间设置有第二阀门，所述的第二出料口与第二取样器之间设置有第四阀门，所述的第二取样器的出料口设置有第五阀门；

优选的，所述的二氧化碳容器设置有压力表。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的二氧化碳容器和表面活性剂容器内部均设置有可移动的活塞，所述的活塞将二氧化碳容器和表面活性剂容器隔成两个腔室，一个腔室与平流泵连接，另一个腔室与反应器连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一取样器和第二取样器结构相同，均包括取样器外壳、取样器内胆、取样器进料口和取样器出料口，所述的取样器外壳设置有取样器观察窗口，所述的取样器进料口和取样器出料口均与所述的取样器内胆连通。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的二氧化碳吸收容器为锥形瓶结构，进一步优选的，所述的二氧化碳吸收容器内设置有水。

8.一种取样器，其特征在于，该取样器包括取样器外壳、取样器内胆、取样器进料口和取样器出料口，所述的取样器外壳设置有取样器观察窗口，所述的取样器进料口和取样器出料口均与所述的取样器内胆连通。

9.一种利用权利要求4-7任一项所述的装置测定表面活性剂在超临界CO₂和水两相中分配系数的方法，包括步骤如下：

(1)将表面活性剂水溶液装入到表面活性剂容器中，打开第二阀门，通过第二平流泵将表面活性剂水溶液泵入到反应器中，关闭第二阀门；

(2)通过控制箱调节反应器内的温度达到预定温度；

(3)将二氧化碳装入二氧化碳容器中，打开第一阀门，通过第一平流泵将二氧化碳泵入到反应器中，使反应器内压力升至预定压力后关闭第一阀门；

(4)开启反应器上的搅拌装置，对反应器内的物料进行搅拌，搅拌结束后，静置反应器内的物料，使得表面活性剂在水和二氧化碳两相中溶解平衡；

(5)向二氧化碳吸收容器内装入水，打开第六阀门，使溶解有表面活性剂的二氧化碳充满第一取样器后，关闭第六阀门，打开第三阀门，溶解在二氧化碳内的表面活性剂全部溶解到二氧化碳吸收容器内的水中，检测得到二氧化碳吸收容器内表面活性剂的浓度c₁；

(6)打开第四阀门，使反应器内的表面活性剂水溶液充满第二取样器后，关闭第四阀门，打开第五阀门，使得第二取样器内的表面活性剂水溶液全部充入到测试容器中，检测得到第二取样器内表面活性剂的浓度c₂；

(7)通过公式K＝c₁/c₂×100％，计算得到表面活性剂在超临界二氧化碳和水两相中的分配系数K。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(5)、(6)中检测方法为高效液相色谱法(HPLC)。