在能源与工业领域，超临界二氧化碳正逐渐成为一项颠覆性技术。这种特殊状态下的二氧化碳不仅能够提升发电效率，还能减少碳排放，而实现其高效利用的核心设备之一便是超临界二氧化碳泵。
什么是超临界二氧化碳？
二氧化碳在常温常压下是气体，但当温度超过31摄氏度，压力高于7.4兆帕时，它会进入超临界状态。此时，二氧化碳既不像气体那样松散，也不像液体那样黏稠，而是兼具两者的特性：密度接近液体，流动性接近气体。这种独特的物理性质使其成为高效传热和做功的介质，被广泛用于发电、化工、制冷等领域。
超临界二氧化碳泵的核心作用：
超临界二氧化碳泵的核心任务，是将液态或气态二氧化碳加压至超临界状态，并稳定输送到指定位置。这一过程看似简单，实则面临多重挑战：超临界二氧化碳的高压环境对设备材料强度提出严苛要求；其低黏度特性容易引发泄漏；温度与压力的微小波动可能导致状态突变，影响系统稳定性。
核心组件：
高压泵体：通常采用多级离心泵或往复式柱塞泵。离心泵适合大流量场景，例如发电系统；柱塞泵则用于需要精确控制压力的化工流程。
耐压密封系统：由于工作压力可达20兆帕以上，泵体采用高强度合金钢制造，密封件使用碳化硅或陶瓷材料，防止超临界二氧化碳泄漏。
智能控制系统：实时监测压力、温度、流量参数，自动调节泵速或阀门开度，确保二氧化碳始终处于超临界状态。
工作流程：
以发电系统为例，泵的工作可分为四步：
介质加压：将液态二氧化碳从储罐抽出，加压至超临界状态。
热能吸收：超临界二氧化碳流经锅炉吸收热能，温度升至500摄氏度以上。
能量转化：高温高压二氧化碳推动涡轮机发电，随后进入冷却器。
循环再利用：降温后的二氧化碳再次被泵加压，形成闭合循环。