分离技术—超临界流体萃取方法与设计

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生物分离工程-超临界萃取

溶质与溶剂分离常用蒸馏法，存在对热稳定性问题
粘度小，扩散系数大，易达到相扩散系数小，有时粘度相当
5 平衡
高
超临界相溶质浓度小 6
萃取相为液相，溶质浓度一般较高
工业类别
超临界流体萃取的应用实例应用实例
医药工业食品工业
(1)原料药的浓缩、精制和脱溶剂(抗生素等)； (2)酵母、菌体生成物的萃取(—亚麻酸，酒精等)； (3)酶、维生素等的精制、回收； (4)从动植物中萃取有效药物成分(生物碱、维生素E、芳香油等)； (5)脂质混合物的分离精制(甘油酯、脂肪酸、卵磷酯)
特点：
超临界流体萃取具有很高的萃取速度，另外该流体随着温度与压力的连续变化，对于某些高沸点和热敏性物质的萃取具有选择性，而且萃取后分离也很容易。
萃取对象：脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等在超临界流体中具有特殊溶解作用的物质，即可萃取固体，又可萃取液体。
超临界流体萃取的基本原理
1 超临界流体的特性
3、衣物和各种纺织品的干洗
随着人民生活水平的提高，大量的衣物干洗店应用而生，其实所谓的干洗是利用有机溶剂（大多是四氯乙烯）代替水去除衣物上的油渍，这完全可利用SF-CO2技术取代。与现有的衣物干洗工艺相比较，初期投资较多一些，但不用搅动衣物，无磨损、褶皱，CO2便宜、容易回收、无环境污染问题，洗衣成本可大大降低。
2.如何利用双水相萃取实现直接从细菌发酵液或细胞破碎液中分离纯化目标产物？
3.在双水相萃取中，pH值以及无机盐加入如何影响蛋白质的分配？
其
他
(1)超临界流体色谱； (2)活性碳的再生
超临界流体萃取在中药提取上的应用
现代中药应具有以下特点： “三效” 高效、速效、长效 “三小” 剂量小、毒性小、毒副作用小 “三便” 便于储存，便于携带、便于服用

超临界萃取技术

1．超临界流体萃取的简介超临界流体萃取(Supercritical fluidextraction，简称SFE)是用超临界条件下的流体作为萃取剂，由液体或固体中萃取出所需成分(或有害成分)的一种分离方法。

超临界流体(Supercritical fluid，简称SCF)是指操作温度超过临界温度和压力超过监界压力状态的流体。

在此状态下的流体，具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力，同时还具有类似于气体的高扩散性、低粘度、低表面张力等特性。

因此SCF具有良好的溶剂特性，很多固体或液体物质都能被其溶解。

常用的SCF有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等．其中以二氧化碳最为常用。

由于SCF在溶解能力、传递能力和溶剂回收等方面具有特殊的优点．而且所用溶剂多为无毒气体．避免了常用有机溶剂的污染问题。

早在100多年前，人们就观察到临界流体的特殊溶解性能，但在相当长时间内局限于实验室研究及石油化工方面的小型应用。

直到20世纪70年代以后才真正进入发展高潮。

1978年召开了首届专题讨论会，1979年首台工业装置投入运行，标志着超临界萃取技术开始进入工业应用。

超临界萃取之所以受到青睐，是由于它与传统额液-液萃取或浸取相比，有以下优点：①萃取率高；②产品质量高；③萃取剂易于回收；④选择性好。

1．超临界萃取的基本原理1．1．超临界流体特性所谓超临界流体（SCF），是指一类压强高于临界压强Pc,温度高于临界温度Tc，的流体，这种流体既不是液体，也不是气体，是一类特殊的流体。

超临界流体的物性较为特殊。

表1将超临界流体的这些物性与气体、液体的表1超临界流体的物性及与普通流体物性的比较相应值作了比较。

从表中可以看出：①超临界流体的密度接近于液体密度，而比气体密度高得多。

另一方面．超临界流体是可压缩的，但其压缩性比气体小得多；②超临界流体的扩散系数与气体的扩散系数相比要小得多，但比液体的扩散系数又高得多；③超临界流体的粘度接近于气体的粘度，而比液体粘度低得多。

超临界流体萃取技术

超临界流体萃取技术技术原理超临界流体萃取分离过程的原理是超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用，利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。

在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。

当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。

萃取装置超临界萃取装置可以分为两种类型，一是研究分析型，主要应用于小量物质的分析，或为生产提供数据。

二是制备生产型，主要是应用于批量或大量生产。

超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分：萃取剂供应系统，低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。

具体包括二氧化碳注入泵、萃取器、分离器、压缩机、二氧化碳储罐、冷水机等设备。

由于萃取过程在高压下进行，所以对设备以及整个管路系统的耐压性能要求较高，生产过程实现微机自动监控，可以大大提高系统的安全可靠性，并降低运行成本。

超临界流体萃取的特点(1)可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。

因此，在萃取物中保持着药用植物的全部成分，而且能把高沸点，低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来；(2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是100%的纯天然；(3)萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的CO2-SCF流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取效率高而且能耗较少，节约成本；(4)CO2是一种不活泼的气体,萃取过程不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒，故安全性好；(5)CO2价格便宜，纯度高，容易取得，且在生产过程中循环使用，从而降低成本；(6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。

超临界流体萃取法原理

超临界流体萃取法原理
超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction, SFE) 是一种分离提取化合物的方法，它利用超临界流体的特性可以同时具有气相和液相的特性，可以有效地溶解物质，并实现快速、高效的提取过程。

超临界流体是指在临界点以上的温度和压力条件下处于气-液两相临界状态的流体。

超临界流体具有高扩散性、低黏度、低表面张力等特点，可与溶质发生快速的质量传递，提高提取速度和效率。

超临界流体萃取法的原理是利用超临界流体在超临界状态下的溶解度随温度和压力的变化而变化的特性。

首先，选择适当的溶剂作为超临界流体，常用的超临界流体有二氧化碳和丙烷。

溶解度的调控可以通过控制温度和压力来实现。

在超临界流体萃取过程中，溶液中的溶质被溶解在超临界流体中，形成溶液。

然后，通过改变温度和压力，使超临界流体发生相变，转化为气相，从而实现溶质的分离提取。

提取后的溶质可以通过降温和减压将其回收。

超临界流体萃取法广泛应用于天然产物、食品、药物、环境等领域的提取分离过程中。

其优点包括操作简便、提取速度快、无需使用有机溶剂、对萃取物的损伤小等。

此外，超临界流体的可调节性使得可以根据不同物质的特性来进行选择性提取，提高提取效果。

总而言之，超临界流体萃取法利用超临界流体的特性进行溶解和分离，是一种高效、环保的提取方法，具有较广泛的应用前景。

超临界流体萃取技术

2、SC-CO2为何有较好的物质萃取能力？
二氧化碳因其临界温度低（Ｔc＝31.3℃), 接近室温；临界压力小(Ｐv＝7.15MPa)，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力。
3、SC-CO2的萃取工作区为何通常选在临界点附近？
➢利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系（利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的）
CO2的临界温度31.1℃,可在室温附近实现超临界流体操作,节省能耗,并且临界压力不高, 设备加工不困难，是超临界流体技术中最常用的溶剂.
超临界流体的主要特性
1 密度类似液体，溶剂化能力很强，压力和温度微小变化可导致密度显著变化
2 粘度接近于气体,具有强传递性能和运动速度 3 扩散系数比气体小，但比液体高1~2个数量级； 4 SCF的介电常数，极化率和分子行为与气液两相均
1.名词解释：超临界流体？超临界流体（SCF）：是指物质处于其临界温度和临界压强以上而形成的一种特殊状态的流体。拖带剂？
添加后可增加物质的溶解度和萃取的选择性。
临界状态？
是指物质的气、液两态能平衡共存的一个边缘状态，在这种状态下，液体的密度和它的饱和蒸汽密度相同，因而它们的分界面消失，这种状态只能在一定温度和压强下实现，此时的温度和压强分别称为“临界温度”和“临界压强”。
2 超临界流体的选择性
选择与被萃取溶质相近的超临界流体作为萃取剂?
操作温度与临界温度越接近,被萃取物溶质性质与萃取剂越相似,溶解度越大。
3 萃取过程
利用SCF作为萃取溶剂,使其极易于渗透到样品基质中去,通过扩散﹑溶解 ﹑分配等作用,使基体中的溶质扩散并分配到SCF中,由于SCF的密度和介电常数随着密闭体系压力增加而增大，极性增大,利用程序升压可将不同极性的成分分部从基体中萃取出来.提取完成后,改变体系温度或压力, 使SCF变成普通气体逸散出去,被萃取成分完全或基本析出,完成提取和分离的目的.

超临界流体萃取的原理和应用

超临界流体萃取的原理和应用一、超临界流体萃取的原理超临界流体萃取是一种利用超临界流体对物质进行分离和提取的技术。

所谓超临界流体，是指在高于其临界温度和临界压力条件下的流体状态。

在这种状态下，超临界流体既具有气体的低粘度和高扩散性，又具有液体的高溶解力和可控性。

超临界流体萃取的基本原理是通过调节温度和压力，使超临界流体的密度和溶解力发生变化，从而实现对目标物质的选择性提取。

超临界流体萃取的主要原理包括溶解度变化原理、扩散速率变化原理和传质机理变化原理。

1. 溶解度变化原理超临界流体的溶解力随温度和压力的变化而变化。

通过调节温度和压力，可以使溶解度增大或减小，从而实现对目标物质的选择性提取。

当温度和压力适当增大时，超临界流体的溶解力会增大，有助于提高目标物质的萃取效率。

2. 扩散速率变化原理超临界流体的扩散速率比常规溶剂要快得多。

基于扩散速率变化原理，超临界流体可以更快地进入被提取物质的内部，提高物质的提取速率。

此外，超临界流体的扩散速率还受到温度和压力的影响，可以通过调节参数来控制提取速率。

3. 传质机理变化原理超临界流体的传质机理与常规溶剂有所不同。

超临界流体通过质量传递和热传递来实现物质的提取和分离。

传质机理的变化使得超临界流体的提取效率更高，同时还可以减少对环境的影响。

二、超临界流体萃取的应用超临界流体萃取技术在许多领域都有广泛的应用，主要包括化学、食品、药物和环境等。

1. 化学领域超临界流体萃取技术在化学合成、催化反应、分析测试等方面有着重要的应用。

超临界流体可以作为溶剂或反应介质，用于提取和分离化学物质，提高反应速率和选择性，减少催化剂的使用量。

2. 食品领域超临界流体萃取技术可以用于提取天然食品成分，如咖啡因、花青素、香料等。

相比传统的有机溶剂提取方法，超临界流体萃取技术具有高效、环保、无残留等优点，被广泛应用于食品加工和营养保健等领域。

3. 药物领域超临界流体萃取技术在药物研发、制备和分析中有着重要的应用。

超临界流体萃取技术

超临界流体萃取技术概述超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体作为溶剂的分离技术。

超临界流体是介于气体和液体之间的一种物质状态，在超临界状态下具有较高的溶解能力和扩散性能，因此被广泛应用于化工、制药、食品等领域的分离与提纯过程中。

本文将介绍超临界流体的基本概念、特点以及在萃取过程中的应用。

同时，还将探讨超临界流体萃取技术的优点和局限性，并结合实际案例进行分析。

超临界流体的基本概念超临界流体指的是在临界点之上的高压高温条件下，流体达到临界状态。

在超临界状态下，物质的密度和粘度等性质与传统液体和气体有明显差异，具有较高的溶解能力和扩散性能。

常用的超临界流体包括二氧化碳、水蒸汽、乙烯等。

与传统的有机溶剂相比，超临界流体作为溶剂具有以下优点：•高溶解能力：超临界流体的溶解能力比传统有机溶剂高，可以溶解更多的物质。

•可控性强：通过调节温度和压力等条件，可以控制溶解度和提取速度。

•萃取效率高：超临界流体在溶解物质后，可以通过调节温度或者减压来实现溶剂的快速脱失，从而提高萃取效率。

•环保可持续：超临界流体一般是可再生的，可以循环利用。

超临界流体萃取技术的应用超临界流体萃取技术在许多领域都得到了广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：化工领域超临界流体萃取技术在化工领域用于分离和纯化特定化合物，常见的应用包括：•油脂提取：利用超临界流体（常用的是二氧化碳）可以高效地从植物油中提取脂肪酸、甘油等有机成分，用于制备食用油或者化妆品等产品。

相比传统的溶剂提取方法，超临界流体提取技术更加环保，不会产生有机溶剂残留。

•天然色素提取：超临界流体提取技术也可以应用于从天然植物中提取色素，用于食品、化妆品和纺织品等行业。

•聚合物分离：超临界流体还可以用于聚合物的分离和纯化，提高聚合物的纯度和质量。

制药领域在制药领域，超临界流体萃取技术被广泛应用于药物分离、纯化和微粒制备等方面，常见的应用包括：•天然药物提取：超临界流体提取技术可以高效地从天然植物中提取药物成分，用于药物生产和研发。

超临界萃取技术

超临界流体萃取的应用
医药工业化学工业
中草药提取酶，纤维素精制
金属离子萃取烃类分离共沸物分离高分子化合物分离植物油脂萃取
食品工业
酒花萃取植物色素提取天然香料萃取化妆品原料提取精制
化妆品香料
压缩机
萃取釜
制冷MVC-760L
二氧化碳循环泵
•
超临界萃取技术的应用
应用范围
还有其他辅助设备，如阀门，流量计等。
4.超临界流体萃取的方法
热交换器
萃取釜
分离釜
CO2
热交换器压缩机或泵过滤器超临界 CO 2 萃取的基本流程
三种超临界流体萃取流程示意图
4. 超临界流体萃取的方法
（2）影响工艺流程的因素：萃取过程系统的组成各不相同，在设计工艺流程时，仍有一些共同的因素要考虑原料的性质、萃取条件萃取操作方式分离操作方式溶剂的回收和处理等。
一、概述
（Super fluid extraction，简称SFE）
原理：
是利用超临界流体（SCF），即温度和压力略超过或靠近超临界温度（Tc）和临界压力（Pc），介于气体和液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点和热敏性成分，以达到分离和纯化目的的一种分离技术。
超临界流体萃取过程：
超临界流体萃取技术
（Super fluid extraction，简称SFE）
超临界流体萃取（supercriticl fluid
extraction）也叫流体萃取、气体萃取或蒸馏萃取作为一种分离过程，是基于一种溶剂对固体或液体的萃取能力和选择性，在超临界状态下较之在常温常压下可得到极大的提高。

食品的超临界萃取分离技术

食品的超临界萃取分离技术超临界流体萃取是一种新型的萃取分离技术，是利用流体(溶剂)在临界点附近某一区域(超临界区)内，与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传播性能，且对溶质溶解能力随压力和温度的改变在相当宽的范围内变动这一特性，达到溶质分离的技术。

因此，利用这种技术可从多种液态或固态混合物中萃取出待分离的组分。

一、原理超临界流体(SCF)，是指物质的一种特殊流体状态。

将处于气液平衡的物质升压升温时，热膨胀会引起液体密度减少，而压力的升高又使气相密度变大，当温度和压力达到某一点时，气液两相的相界面就会消失，成为均相体系。

这个状态消失的点称为临界点(SCP)，存在着物质的临界温度、临界压力和临界密度。

如上所述，超临界流体是处于临界温度和临界压力以上的非凝缩性的高密度流体，没有明显的气液分界面，既不是气体，也不是液体，性质介于气体和液体之间，具有优异的溶剂性质，粘度低，密度大，有较好的流动、传质、传热和溶解性能。

超临界流体萃取正是利用超临界状态下的流体具有的高渗透能力和高溶解能力，在较高压力下，将溶质溶解于流体中，然后降低流体溶液的压力或升高流体溶液的温度，使溶解于超临界流体中的溶质随其密度下降、溶解度降低而析出，从而实现特定溶质的萃取。

作为一个分离过程，超临界流体萃取技术介于蒸馏和液体带萃取之间，它在某种程度上结合了蒸馏和萃取过程的特点，其有如下优势：①操作温度低可在接近常温下完成萃取工艺，能较好地使萃取物的有效成分不被破坏，对热敏性食品以及食品的风味不会产生影响，特别适合那些对热敏感性强、容易氧化分解的成分的提取和分离；②超临界流体具有巨大的压缩性，在临界点附近，流体温度或压力较小的改变可使溶质的溶解度大幅度变化，使流体有极强的选择性，对分离溶解度相近的两种成分非常有利，萃取后溶剂与溶质容易分离；③在高压、密闭、惰性环境中，选择性萃取分离天然物质精华，在最佳工艺条件下，能将萃取的成分几乎完全提出，从而大大提高了产品的回收率和资源的利用率；④超临界流体具有与液体相近的溶解能力，又具备了与气体相近的传质能力，这使流体在萃取时传质很快达到平衡，从而达到快速有效的分离效果；⑤萃取过程简便，效率高且无污染。

超临界流体提取技术的原理和操作指南

超临界流体提取技术的原理和操作指南随着科技的不断发展，超临界流体提取技术在化学、制药和食品等领域得到了广泛的应用。

本文将介绍超临界流体提取技术的原理和操作指南，帮助读者更好地了解和应用这一技术。

一、超临界流体提取技术的原理超临界流体是介于液体和气体之间的一种特殊状态下的物质。

当压力和温度超过临界点时，流体将处于超临界状态，具有高扩散性、低粘度和调节性。

超临界流体提取技术利用了这样的特性，将超临界流体作为溶剂，通过溶解和分离的原理提取目标物质。

在超临界流体提取技术中，最常用的溶剂是二氧化碳（CO2）。

二氧化碳在超临界状态下可调节压力和温度，从而控制其溶解性。

此外，超临界流体还具有低表面张力和高扩散性，可以将目标物质快速溶解，并通过减压蒸发实现目标物质的分离。

二、超临界流体提取技术的操作指南1. 原料准备：首先需要确定目标物质并准备好原料。

根据目标物质的性质选择合适的超临界流体，例如二氧化碳、乙烷等。

2. 系统安全：操作前需要确保超临界流体提取系统的安全。

检查设备的完好性，确保泄压装置的正常工作，避免压力过高造成系统泄漏或爆炸。

3. 环境控制：超临界流体提取过程需要在特定的温度和压力下进行。

根据目标物质的特性和实际需求，设定合适的操作参数，如温度、压力和流动速度，并保持稳定。

4. 装载样品：将待提取的样品放置在提取器中。

根据目标物质的特性，可选择不同的提取器，如固定床提取器、流动床提取器或追加萃取器。

5. 超临界流体提取：将超临界流体加入提取器中，并控制良好的溶剂流动。

通过调节压力和温度，实现目标物质的溶解。

6. 分离和收集：当提取过程达到一定时间或溶解度时，减小压力和温度，实现目标物质的分离。

通过减压蒸发，将超临界流体蒸发掉，留下目标物质。

7. 储存和分析：将提取得到的目标物质进行储存和进一步分析。

根据需要，可选择不同的储存器具和分析方法，如离心管、瓶子或色谱仪。

8. 清洗和维护：提取完成后，及时清洗和维护超临界流体提取系统，确保设备的正常运行和使用寿命。

超临界流体萃取技术

2、超临界流体萃取的过程系统、
二、超临界流体萃取工艺流程图
流程：原料过筛后进入萃取釜E，流程：原料过筛后进入萃取釜，C02 过筛后进入萃取釜由高压泵H加压，经过换热器升温由高压泵加压，经过换热器R升温加压使其成为既具有气体的扩散性而又有液体密度的超临界流体，液体密度的超临界流体，该流体通过萃取釜萃取出植物油料后，萃取釜萃取出植物油料后，进入第一级分离柱S 经减压，升温。级分离柱 1，经减压，升温。由于压力降低，流体密度减小，由于压力降低，C02流体密度减小，溶解能力降低，植物油便被分离出来。溶解能力降低，植物油便被分离出来。 C02流体在第二级分离釜 2进一步经减流体在第二级分离釜S 压，植物油料中的水分，游离脂肪酸植物油料中的水分，便全部析出，由冷凝器K冷凝冷凝，便全部析出，纯C02由冷凝器冷凝，经储罐M后再由高压泵加压，经储罐后，再由高压泵加压，如此循环使用。循环使用。
3、超临界流体的溶解能力
超临界流体的溶解能力，超临界流体的溶解能力，与密度有很大关系，在临界区附近，关系，在临界区附近，操作压力和温度的微小变化，的微小变化，会引起流体密度的大幅度变化，因而也将影响其溶解能力。变化，因而也将影响其溶解能力。
4、超临界流体的萃取选择性、
二、超临界流体萃取的基本原理和方法
（一）超临界流体萃取的基本概念
临界温度（）临界温度（ Tc）：物质处于无论多高压力下均不能被液化的最低温度。被液化的最低温度。相对应的压力称为临界压力。临界压力 (Pc)：与Tc相对应的压力称为临界压力。：相对应的压力称为临界压力超临界区域：在压温图中，超临界区域：在压温图中，高于临界温度和临界压力的区域称为超临界区。的区域称为超临界区。超临界流体：超临界流体：如果流体被加热或被压缩至高于临界点时，则该流体即为超临界流体超临界点时的流体密度称为超临界密度 (ρc) ，其倒 ρ 数称为超临界比容(Vc)。数称为超临界比容。

超临界流体萃取技术

天然科大学中药学院天然药物教研室王乃利
1
(一）超临界流体萃取技术概述
一．超临界流体的概念
物质有三中状态，气态，液态和固态。物质有三中状态，气态，液态和固态。除了这三中常见的状态外物质还有另外的一些状态，如等离子状态、一些状态，如等离子状态、超临界状态等。
2
温度超过374.4℃，温度超过374.4℃，水分子有足够的能量来抵抗压力升高的 374.4℃ 压迫，使分子之间保持一定的距离，而不变成液体状态。压迫，使分子之间保持一定的距离，而不变成液体状态。无论压力有多高，水分子之间的距离尽管会缩小，无论压力有多高，水分子之间的距离尽管会缩小，水蒸气的密度尽管会增大，但无论如何，分子之间都有一定的距离。密度尽管会增大，但无论如何，分子之间都有一定的距离。水蒸气的压力大到使其密度与液态的水相接近，水蒸气的压力大到使其密度与液态的水相接近，它也不会液这个温度称为水的临界温度（374.4℃），），与临界温度化。这个温度称为水的临界温度（374.4℃），与临界温度相对应的压力称为水的临界压力（22.2MPa），），水的临界温相对应的压力称为水的临界压力（22.2MPa），水的临界温度和临界压力就构成了水的临界点。度和临界压力就构成了水的临界点。水处于温度374.4℃以上，压力22.2MPa以上的状态时， 374.4℃以上 22.2MPa以上的状态时水处于温度374.4℃以上，压力22.2MPa以上的状态时，就称这种水处于超临界状态，也可以称之为超临界水。这种水处于超临界状态，也可以称之为超临界水。超临界状态下水是一种特殊的气体，态下水是一种特殊的气体，它的密度与液态水相接近而又保留了气体的性质，我们把它称着“稠密的气体” 留了气体的性质，我们把它称着“稠密的气体”。为了与水的一般形态相区别，为了与水的一般形态相区别，这种水即不称为气体也不称为液体，而称为“流体” 即水的超临界流体。液体，而称为“流体”，即水的超临界流体。

超临界流体萃取技

3.萃取方法分类
动态法：简单、方便、快捷，适合于萃取在超临界流体萃取剂中溶解度很大的物质，用品基体很容易被超临界流体渗透。静态法：适合于萃取与样品基体较难分离或在萃取剂流体内溶解度不大的物质，也适合与用品基体较为致密，超临界流体不易渗透的场合，但萃取速度较慢。夹带剂：由于超临界CO2 是非极性流体，其萃取能力受到限制。单纯一种CO2 只能萃取非极性或极性较低的物质，当有较强极性物质存在于被萃取的物质中时，萃取效果不明显，当加入某些夹带剂（也称提携剂或共溶剂），如乙醇、甲醇、水、丙酮、氯仿等极性小分子物质后，超临界CO2 的萃取能力明显增强。
（2）不同夹带剂浓度对姬松茸酚萃取率的影响
（3）不同萃取压力及萃取时间对姬松茸酚萃取率的影响
以60%乙醇作夹带剂，在萃取温度65℃、分离I温度45℃、分离I 压力10MPa、分离II 温度35℃、分离II 压力4~6MPa、 CO2 流量为25L/h、夹带剂用量60ml条件下，分别测定压力为25~45MPa 时萃取样品3h（每20min 收集1 次萃取物）后酚类物质的萃取率
实验设计
采用单因素试验：对夹带剂的种类、乙醇浓度、萃取压力、萃取时间、CO2 流速、夹带剂用量和萃取温度等进行单因素实验。（1）无夹带剂、乙醇、丙酮、甲醇、石油醚考查适宜萃取姬松茸多酚的夹带剂种类
在萃取压力30MPa、萃取温度65℃、分离I 温度45℃、分离I 压力10MPa、分离II 温度35℃、分离II 压4~6MPa、 CO2 流量为25L/h 和萃取时间1h 条件下，选择不同夹带剂各60ml，以不加夹带剂为对照。
超临界流体萃取技术
（Supercritical Fluid Extraction, SFE）
1、定义超临界流体萃取（SEF）是一种新型的提取分离技术，它是利用流体（溶剂）在临界点附近某区域（超临界区）与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动的一种萃取方法。（1）超临界区域：在压温图中，高于临界温度和临界压力的区域称为超临界区（2）超临界流体：处于超临界状态时，气液界面消失，体系性质均一，既不是气体也不是液体，呈流体流体CO2萃取

超临界萃取技术

02
萃取条件优化
通过实验确定最佳的萃取压力、温度、流速等条件。
产物收集
将分离后的产物进行收集和纯化。
04
实验设备与操作规范
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萃取设备
超临界萃取装置，包括萃取柱、高压泵、加热器、冷却器等部件。
操作规范
严格遵守设备操作规程，确保实验过程的安全和稳定。
3
设备维护
定期对设备进行清洗和维护，确保设备的正常运行。
食用色素提取
从天然材料中提取食用色素，用于食品加工和染色。
功能性食品成分提取
提取具有特定功能的食品成分，如抗氧化剂、益生菌等。
化工领域
精细化学品合成
利用超临界萃取技术合成精细化学品，如染料、涂料等。
高分子材料合成
合成高分子材料，如聚合物、橡胶等。
环保化学品合成
合成环保化学品，如溶剂、燃料等。
萃取剂的选择与使用
萃取剂选择
选择合适的萃取剂是超临界萃取技术的关键。常用的萃取剂包括二氧化碳、乙醇、丙酮等。根据目标成分的性质和萃取要求，选择合适的萃取剂可以提高萃取效率和纯度。
萃取剂使用
在使用超临界萃取技术时，需要将萃取剂与目标成分混合物充分接触，以保证目标成分的溶解和萃取。同时，需要控制温度和压力等参数，以保证萃取过程的顺利进行。
其他领域
环境科学
用于处理和回收废物、废水等环境污染问题。
能源领域
用于提取和分离燃料中的有效成分。
材料科学
用于合成和加工新材料。
04
超临界萃取技术优势与局限性
技术优势
高效性
01
超临界萃取技术能够在短时间内从天然产物中提取出高纯度的
有效成分。
节能环保

超临界流体萃取技术的应用与发展

超临界流体萃取技术的应用与发展超临界流体萃取技术的应用与发展一、引言超临界流体萃取技术是指在超临界状态下，将溶剂与样品进行接触和混合的一种萃取技术。

相比传统的溶剂萃取技术，超临界流体萃取具有溶剂选择性好、提取效率高、操作简单、绿色环保等优势。

本文将对超临界流体萃取技术的应用与发展进行探讨。

二、超临界流体的特性和萃取原理1. 超临界流体的特性超临界流体是介于气体和液体之间的物质状态，具有高扩散性、低粘度、大密度、低表面张力等特点，使得其在萃取过程中能够更好地与样品接触，提高提取效率。

2. 超临界流体萃取原理超临界流体萃取利用溶剂在超临界状态下的特性，通过调节温度和压力来改变其溶解性和萃取效果。

当溶剂处于超临界状态时，其密度和溶解力会大大增加，从而加速目标物质的转移速度，提高提取效率。

三、超临界流体萃取的应用领域1. 食品工业超临界流体萃取技术在食品工业中广泛应用于提取天然色素、抗氧化物质和香精物质等。

例如，利用超临界二氧化碳可以高效提取番茄红素、类胡萝卜素等食品添加剂，不仅提高了提取效率，还减少了有害溶剂的使用。

2. 药物制备超临界流体萃取技术在药物制备领域具有广泛的应用前景。

通过调节超临界溶剂的性质，可以选择性地提取药物中的活性成分。

同时，超临界流体还可以用作药物输送系统的载体，实现精确控释。

3. 环境监测与修复超临界流体萃取技术在环境监测与修复中起到了重要的作用。

例如，利用超临界二氧化碳可以高效地去除土壤中的有机物和重金属污染物，实现土壤的修复和治理。

4. 化工工业超临界流体萃取技术在化工工业中有广泛的应用。

例如，利用超临界流体可以高效提取石油中的芳烃类物质，不仅提高了提取效率，还减少了对环境的污染。

四、超临界流体萃取技术的发展趋势1. 萃取剂的优化设计目前超临界流体萃取中主要使用的溶剂是二氧化碳，但其溶解性和萃取性能还有待改善。

因此，未来的发展方向之一是优化超临界流体的萃取剂设计，以提高其溶解性和选择性。