超临界co2流体的应用

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超临界流体萃取的工作原理及应用

超临界流体萃取的工作原理及应用

超临界流体萃取的工作原理及应用高等生化分离技术112300003 林兵一、超临界流体萃取的概念超临界流体(SCF)是指状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点—临界点后的流体。

超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体,无相之境。

超临界流体萃取(SFE)是将超临界流体作为萃取溶剂的一种萃取技术,兼有蒸馏和液液萃取的特征。

二、超临界流体萃取的理论原理1.任何一种物质都存在三种相态:气相、液相、固相。

2.液、气两相成平衡状态的点叫临界点。

在临界点时的温度和压力分别称为临界温度Tc和临界压力Pc。

不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。

3.物质的临界状态是指其气态与液态共存的一种边缘状态。

在此状态中,液体的密度与其饱和蒸汽的密度相同,因此界面消失。

利用此原理诞生了超临界流体萃取技术。

三、超临界流体萃取的技术原理(CO2为例)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CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。

超临界CO2是指处于临界温度与临界压力(称为临界点)以上状态的一种可压缩的高密度流体,是通常所说的气、液、固三态以外的第四态,其分子间力很小,类似于气体,而密度却很大,接近于液体,因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质,同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性,比普通液体溶剂传质速率高,并且扩散系数介于液体和气体之间,具有较好的渗透性,而且没有相际效应,因此有助于提高萃取效率,并可以大幅度节能。

超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。

二氧化碳在超临界流体萃取中的应用

二氧化碳在超临界流体萃取中的应用

二氧化碳在超临界流体萃取中的应用苗春枝(内蒙古工业大学化工系)超临界流体萃取是一个正在发展中的新型分离技术。

它利用超临界流体作为萃取剂从液体和固体中提取出某种高沸点的成分。

以达到分离的目的。

在有些文献中,又称之为压力流体萃取、超临界气体萃取、临界溶剂萃取等。

到目前为止,用作超临界萃取剂的主要有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、苯、氨、二氧化碳等。

在上述超临界萃取剂中,由于二氧化碳的临界温度接近常温,临界压力较低,溶解能力好等优点,受到普遍的重视,是最常用的超临界萃取剂。

1 二氧化碳溶剂的主要特点二氧化碳气体对液体和固体的溶解能力非常低,然而,随着压力及密度的增加,其溶解能力显著提高,尤其对于有机化合物的溶解,其表现更为明显。

当二氧化碳处于温度为-55~31 、压力为5~74巴、密度接近1克/立方厘米的亚临界液体状态时,可以与甲醇、戊烷等普通有机溶剂相混合,其极性位于己烷与戊烷之间,温度增至31 2 ,即在临界点之上,二氧化碳将会以超临界流体存在。

虽然二氧化硫、氨等气体在液态或超临界状态也具有良好的溶剂性能,但是,由于它们是非化学惰性的,因此使得它们的应用范围受到极大的限制,相比之下,二氧化碳溶剂具有独特的性能优势,因而具有非常广泛的应用范围。

二氧化碳溶剂的主要特点如下:1 1 相平衡性质二氧化碳与多数有机溶剂具有良好的互溶性,而与水的互溶性却很小,在20 时,水在液体二氧化碳中的溶解度为0 1%,而二氧化碳液体与萃出物相比,它又具有较大的挥发度,从而使萃取剂与萃取物的分离更为容易。

1 2 热力学性质临界温度接近室温,汽化焓低。

因此,更适合于工业化生产。

1 3 安全性化学惰性,无燃烧爆炸危险,无毒性,特别适用于食品,药物等生产领域,也不会对产品造成污染。

1 4 经济性因需要高压设备,故一次性设备投资较高,但二氧化碳溶剂价格便宜,萃取所需能量消耗较低,特别是当再生分离二氧化碳时,压缩冷凝所放出的热量,通过热泵可以提供给系统,作为蒸发分离二氧化碳时的热量,更可使能耗进一步降低。

超临界CO2流体萃取技术及其应用概述

超临界CO2流体萃取技术及其应用概述

湖南农业大学研究生课程论文学院:食品科技学院年级专业:07级营养与食品卫生学姓名:邓婷婷学号:s200700293 课程论文题目:超临界CO2流体萃取技术及其应用概述课程名称:现代食品分析技术评阅成绩:评阅意见:成绩评定教师签名:日期:年月日超临界CO2流体萃取技术及其应用概述学生:邓婷婷(07级食品科技学院营养与食品卫生专业,学号s200700293)摘要:本文介绍了超临界CO2流体萃取技术的萃取原理、特点、基本流程及其影响萃取的因素,对此技术在食品、医药、农药残留分析、化工等方面的应用进行了简要概述,并展望了今后的发展。

关键词:超临界CO2流体萃取技术原理特点流程影响因素应用超临界流体萃取(supercritical fluid extraction)简称SCFE,是利用超临界状态的流体具有强溶解能力而对物质进行提取分类的技术。

1897年,Hannay和Hogarth发现了超临界乙醇异乎寻常的溶解特性[1]。

近20年来,超临界流体萃取技术开始应用于工业实践并引起广泛关注,现已应用于食品、医药、化工、石油、和香料等领域。

1 超临界CO2流体萃取基本原理超临界流体是物质处于其临界点(Tc、Pc)以上状态时所呈现出的一种高压、高密度,具有气液两重性的液体。

超临界CO2萃取技术就是以超临界状态的CO2流体为溶剂,利用超临界CO2在临界点附近所具有的高渗透性、高扩散性和高溶解能力,对萃取物中的目标组分进行提取分离,从而达到分离精制的目的[2]。

超临界CO2流体对溶质的溶解度取决于其密度,当在临界点附近,压力和温度发生微小的变化时,密度即发生变化,从而会引起溶解度的变化。

因此,将温度或压力适当变化,可使溶解度在100-1000倍的范围内变化,因而具有较高的溶解性[2]。

一般情况下,超临界CO2流体的密度越大,其溶解能力就越大。

在恒温下随压力升高,溶质的溶解度增大;在恒压下随温度升高,溶质的溶解度减小。

利用这一特性可从物质中萃取某些易溶解的成分。

co2超临界

co2超临界

co2超临界一、什么是CO2超临界?CO2超临界是指将二氧化碳(CO2)加压至超过其临界点(7.38 MPa,31.1℃)的状态下,使其达到液态和气态之间的状态。

在这种状态下,二氧化碳具有类似于液体的密度和类似于气体的运动性质。

二、CO2超临界在哪些领域应用广泛?1. 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是指利用CO2超临界作为萃取剂,将目标物质从原料中分离出来。

此技术适用于药物、食品、香料等领域。

2. 超临界干燥技术超临界干燥技术是指利用CO2超临界作为干燥介质,将湿润的物体快速干燥。

此技术适用于纺织品、药品等领域。

3. 超临界反应技术超临界反应技术是指利用CO2超临界作为反应介质,在高压高温条件下进行化学反应。

此技术适用于合成新材料、新药等领域。

三、CO2超临界的优点有哪些?1. 环保CO2超临界是一种环保的工艺,因为CO2是一种天然存在于大气中的物质,不会对环境造成污染。

2. 安全CO2超临界的操作压力较高,但由于其不易燃、不易爆、无毒等性质,使得其操作相对安全。

3. 高效CO2超临界能够快速地将目标物质从原料中分离出来,并且可以循环利用,提高了工艺效率和经济效益。

四、CO2超临界存在哪些挑战?1. 能耗较高由于CO2超临界需要加压才能达到超临界状态,因此需要消耗大量的能量。

2. 设备成本高由于CO2超临界需要使用高压容器等特殊设备,因此设备成本较高。

3. 工艺参数难以控制由于CO2超临界状态下液相和气相之间的交替变化比较复杂,因此工艺参数难以控制,对操作人员要求较高。

五、未来发展趋势如何?未来发展趋势主要包括以下几个方面:1. 节能降耗未来的CO2超临界技术将会更加注重节能降耗,通过改进工艺流程、优化设备结构等方式来实现。

2. 提高工艺控制精度未来的CO2超临界技术将会更加注重工艺控制精度,通过引入先进的自动化控制系统等方式来实现。

3. 拓展应用领域未来的CO2超临界技术将会拓展应用领域,例如在环保、新能源等领域中发挥更大的作用。

超临界流体的应用

超临界流体的应用

超临界流体的应用超临界流体是指操作温度及压力超过其临界温度及临界压力时的流体。

由于二氧化碳的临界温度接近室温,在分离或反应后可藉由减压而轻易地与其它物质分离,不会产生残留而造成环保及安全上的问题,因此超临界二氧化碳是绿色溶剂之一,用以取代传统的有机溶剂。

什么是超临界流体?物质通常具有大家所熟知的气、固、液三相,但当温度及压力超过其临界温度及临界压力时,就进入所谓的超临界流体状态。

在未达临界点前,常存在明显气、液两相之间的界面,但到达临界点时,此界面即消失不见。

有些物质在到达超临界流体相时,颜色也会由无色变成其它颜色,若再经减压或降温,又会回复气、液两相。

被称为「超」临界流体虽然只是温度及压力超过其临界点所产生的物质,但它确实是具有一些特性的。

一般而言,超临界流体的物理性质是介于气、液相之间的。

例如,黏度接近于气体,密度接近于液体,因密度高,可输送较气体更多的超临界流体,因黏度低,输送时所须的功率则较液体为低。

又如,扩散系数高于液体10至100倍,亦即质量传递阻力远较液体为小,因之在质量传递上较液体为快。

此外,超临界流体有如气体几无表面张力,因此很容易渗入到多孔性组织中。

除物理性质外,在化学性质上亦与气、液态时有所不同。

例如,二氧化碳在气体状态下不具萃取能力,但当进入超临界状态后,二氧化碳变成亲有机性,因而具有溶解有机物的能力,此溶解能力会随温度及压力而有所不同。

神奇的绿色溶剂由于大部分见诸于文献报导中的超临界流体在常压下均属气态,因之在使用后只要减压即会变回气相,而和其它固、液相的物质分离,故容易回收再使用,亦是使用超临界流体的优点之一。

在众多流体中,又以二氧化碳最常受到考虑,因其临界温度不过摄氏31.2度,接近室温,此外,临界压力也不算太高,约72.8大气压,又不具毒性,不会自燃,来源广且价格不高。

由于二氧化碳亦是温室气体之一,国际上未来很可能会管制其排放量,若能充分利用二氧化碳,对减量排放也有一定的帮助。

超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用

超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用

超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用摘要:目的研究超临界CO2流体萃取法在中药成分离分析中的应用。

方法在对萃取条件的优化过程中,选择最佳的萃取条件。

结果与讨论发现超临界CO2流体萃取法在中药有效成分的提取中应用广泛。

超临界CO2流体萃取法比传统的提取方法省时、省工、污染小。

关键词:超临界流体萃取;中药;有效成分;提取;超临界流体Application of Supercritical CO2Fluid Extraction in the Extraction of Active Components from Traditional ChineseMedicinesAbstract:Objective To study the the application of supercritical CO2 extraction in traditional Chinese medicine's separation and analysis . Methods In the process of optimization for the best extraction conditions,select the best extraction conditions. Results and Discussion Supercritical CO2fluid extraction is widely used in the extraction of active ingredients from Traditional Chinese Medicine. Supercritical CO2extraction spend less time,fewer worker than the traditional method,and have no environment pollution.Key words:supercritical CO2fluid extraction;Traditional Chinese medicine;extract;Active components超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE),是随着科技的发展近代化工分离中出现的一种新兴技术,也是目前国际上较为先进的一种物理萃取技术,近年来,在许多工业领域得到了广泛用[1]。

超临界流体及应用

超临界流体及应用

超临界流体及应用
超临界流体是指在高于其临界温度和临界压力的条件下存在的流体状态。

在这种状态下,流体既具有气体的低粘度和高扩散性,又具有液体的高介电常数、高溶解度和高密度。

超临界流体的独特性质使其在许多领域具有广泛的应用。

以下是超临界流体的一些应用:
1. 超临界流体萃取:超临界流体可用于从植物、动物和微生物中提取活性成分,例如药物、香料和色素。

它具有高溶解度和高扩散性,同时可以通过调节温度和压力来控制溶解度和选择性,使其在提取过程中更有效。

2. 超临界流体喷雾干燥:超临界流体喷雾干燥是一种将溶解的物质通过喷雾干燥技术从溶液中快速转化为颗粒状态的方法。

超临界流体可提供高扩散性和低表面张力,使其在干燥过程中能够更好地保持产物的颗粒性质。

3. 超临界流体反应:超临界流体中的反应速率通常比常规液相反应快。

超临界流体中的反应可以控制温度、压力、物质质量传递和催化剂的活性,因此被广泛应用于有机合成、催化反应和材料合成等领域。

4. 超临界流体色谱:超临界流体色谱是一种使用超临界流体作为流动相的色谱技术。

与传统的液相色谱相比,超临界流体色谱具有更高的扩散系数和较低的粘度,从而提高了分离效果和分析速度。

5. 超临界CO2的应用:超临界CO2是最常见和广泛应用的超临界流体之一。

它被用于金属的清洗、涂层、材料的制备、催化剂的合成和液体废弃物的处理等多个领域。

超临界流体的独特性质使其在化工、生物工程、材料科学等领域具有广泛的应用潜力。

随着对超临界流体的研究和理解的深入,将有更多创新的应用出现。

超临界流体的应用与研究进展

超临界流体的应用与研究进展

超临界流体的应用与研究进展超临界流体是指处于超临界状态(介于液体和气体之间)下的物质。

这种物质相比于液体和气体,具有更高的渗透性和扩散速率,更强的溶解能力,并且在化学反应中的催化效果也更明显。

因此,超临界流体已经成为了化工、能源、环保、食品等领域中重要的研究热点,发挥着重要的应用价值。

超临界流体在化工领域的应用在工业领域中,超临界流体在化学反应、分离和提纯等方面有广泛的应用。

例如,将二氧化碳作为超临界溶剂,可以在反应中替代有毒的有机溶剂,实现无毒无害的化学反应;同时,由于超临界流体具有高渗透效果,可以使得化学反应具有更快的速率和更高的效率。

此外,超临界流体在碳排放领域也有重要的应用。

通过超临界二氧化碳技术,可以有效的去除燃煤电厂的CO2排放,成为了碳捕捉与储存的重要手段之一。

超临界流体在能源领域的应用超临界流体在能源领域也有着广泛的应用。

近年来,太阳能电池的效率越来越高,已经引起了人们的广泛关注。

然而,太阳能电池的制造成本和稳定性仍然是制约其普及的因素之一。

在这种情况下,超临界流体作为提纯和制备太阳能电池材料的新工艺,得到了越来越广泛的运用。

此外,超临界流体还可以在石油和天然气产业中进行应用,比如可以利用超临界水来促进石油的采收。

超临界流体除了在能源领域以外,还有许多应用于水泥、玻璃、金属的处理等方面,具有巨大的潜力。

超临界流体的研究进展超临界流体的研究也在不断地发展和深入。

科学家们正大力推动超临界流体的研究,以研发更加高效和环保的技术。

在其中,重点研究的领域包括超临界流体的物理化学特性、反应机制和工艺优化等方面。

当前,针对超临界流体物理化学特性的研究多集中于其解析性质、压力下的流动性质和热学性质等方面。

在反应机制中,科学家们也在研究超临界流体对于化学反应的催化效果、对于化学反应速率的影响等等,以更好地利用超临界流体来促进化学反应的效率。

在工艺优化方面,流体力学和束缚能学的研究也是目前的热点。

研究发现,超临界流体在强束缚能场之下会形成更小的气泡和更细小的气泡气道结构,这种结构可以有效提高反应速率和催化效率。

超临界流体在环境中的应用

超临界流体在环境中的应用

超临界流体在环境中的应用
引言
超临界流体是指在一定条件下,物质的温度和压力超过其临界点,物质从液态状态转变为可压缩的密度介于液态和气态之间的
状态。

超临界流体具有多种优越性质,可以广泛应用于环境领域。

一、超临界水氧化技术
超临界水氧化技术是一种将废水中的有机污染物分解为无机物
的高效处理方法。

超临界水氧化技术使用超临界水,将废水中的
有机污染物氧化为水和无害的小分子有机物,效率高,对环境友好。

超临界水氧化技术被应用于城市和工业废水处理。

二、超临界CO2技术
超临界CO2技术是一种使用超临界CO2作为替代溶剂进行分
离和制备的技术。

由于超临界CO2的兼容性好、低毒性、易回收
等特点,被广泛用于化学合成、制药、食品加工等行业。

超临界CO2技术具有低能耗、高效率,对环境无污染且回收利用率高等
优点,是一种高效且环保的技术。

三、超临界萃取技术
超临界萃取技术是一种将有机溶剂更换为超临界气体的提取方法,该技术适用于植物油、生物药品等领域。

相比传统的溶剂萃
取方法,超临界萃取技术具有能效高、原料利用率高、提取物品质好等优势。

四、超临界干燥技术
超临界干燥技术利用超临界流体将湿润物料中的水分蒸发,对物料进行干燥处理。

该技术比传统的热风干燥和真空干燥更为高效,能够大幅度降低能源消耗和产品质量损失。

结论
超临界流体作为新兴领域的研究方向,已经在环境领域的废水处理、废弃物回收、新能源等领域展现出良好的应用前景。

科学家们在超临界技术领域的不断尝试和探索,必将创造新的发展机遇,并为实现可持续发展做出贡献。

超临界co2流体技术

超临界co2流体技术

超临界co2流体技术
超临界CO2流体技术是一种在特定温度和压力条件下,利用CO2的超临界状态进行萃取、分离、反应等的技术。

超临界CO2流体具有气液两重性质,溶解性高,流动性较高,比普通液体溶剂传质速率高,具有较好的渗透性、无溶剂残留毒性,能最大限度地保持提取物的天然特征。

在超临界CO2流体萃取(SCFE)中,通过控制操作压力和温度,使CO2在超临界状态下从原料中萃取并携带出目标组分,然后解除超临界条件,CO2对目标组分的溶解能力立即消失,从而实现分离的目的。

此外,超临界CO2流体技术还广泛应用于化学反应(如氧化反应、缩聚反应、有机合成等)、材料制备(如有机及无机材料的合成、高分子材料合成等)以及半导体工业中的制程(如光阻涂布、显影、蚀刻等)。

在半导体工业中,超临界CO2技术可用于完成光阻涂布、显影、蚀刻、光阻剥离、清洗、干燥、金属沉积等制程,是一种相当革命性的绿色生产技术。

此外,超临界CO2流体萃取技术也被应用于处理被金属污染的废料和矿物,以及从环境样品中萃取金属离子等。

总的来说,超临界CO2流体技术具有许多优点,如选择性高、
操作条件温和、无溶剂残留毒性、环保等,因此在许多领域都有广泛的应用前景。

超临界流体技术在能源行业中的应用

超临界流体技术在能源行业中的应用

超临界流体技术在能源行业中的应用在当今世界,能源产业是一个非常重要的领域。

由于近年来环境问题日益严峻,人们对于能源的需求与日俱增,同时,由于常规燃料资源的逐渐枯竭,我们需要寻找新的有效解决方案来满足我们的需求。

其中,超临界流体技术就是一种值得注意的技术,在能源行业中应用广泛。

一、超临界流体技术的介绍超临界流体技术(Supercritical Fluid Technology)是一种新兴的绿色化学技术,是利用超过临界温度和压力的流体制备材料或进行化学反应的技术。

超临界流体是一种介于气体和液体之间的状态,具有非常特殊的物理和化学性质。

超临界流体的物理特性超临界流体的物理特性在很大程度上决定了它在能源行业中的应用。

超临界流体在压力和温度达到临界点时,体积急剧增大,相当于液体的压力和粘性,同时又能像气体一样渗透进入物质的内部,使得它具有了更优良的物理性能和化学反应能力。

超临界流体的化学特性此外,超临界流体的化学特性也是它在能源行业中被广泛应用的原因之一。

超临界流体与溶质之间的相互作用随着温度和压力的变化而变化。

在一定温度和压力下遇到溶质时,会发生不同的物理和化学反应。

因此,超临界流体可以通过对温度和压力的调节,选择性地提取,分离和合成物质。

二、超临界流体技术在能源行业的应用超临界流体技术在能源行业中已经得到了广泛的应用。

其中,最常见的应用就是在燃料开发领域。

1. 燃料开发:超临界流体可用于制备新型燃料,如芳香烃和烷基烃。

实验证明,使用超临界流体反应器,煤炭、生物质和废弃物均可以转化为高品质燃料。

煤的氧化和热解反应,以及生物质和废物的裂解和重组反应,均需在高压超临界条件下进行。

使用超临界流体技术可以提高产率和燃料的质量,同时减少环境污染。

2. CO2捕集:超临界CO2是一种动力学稳定的物质,在高温和高压下具有较好的溶解性。

利用超临界CO2的性质,目前已经有大量的实验研究表明,超临界CO2可用于燃料氧化的 CO2 捕获,以减少气体(氢和甲烷)燃烧引起的温室气体排放。

超临界CO2流体萃取的应用进展

超临界CO2流体萃取的应用进展

超临界CO2流体萃取的应用进展摘要:超临界co2流体萃取技术已成为一种新兴分离技术,具有操作简单、快速、效率高、无毒、无污染等优点使其广泛应用于各个领域。

文章主要介绍了超临界co2流体萃取技术的原理及优点,综述了近年来超临界流体萃取技术在食品工业、天然香料工业及中草药开发中的应用,并进行了展望,指出了存在的问题和今后发展的趋势。

关键词:超临界流体萃取co2 应用近年来,绿色化学、清洁生产技术受到越来越多的重视,各国都在致力于寻找和开发各种节能、环保型的“绿色化学技术”,而超临界流体萃取(supercritical fluid extraction,简称 sfe)技术作为一种独特、高效、清洁、节能的分离方法,备受青睐。

co2超临界流体萃取是20世纪70年代末发展起来的一种新型物质分离、精制技术,它是利用处于临界压力和临界温度以上的流体,具有特异增加的溶解能力而发展成的一项化工分离新技术[1]。

目前,超临界流体技术已广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域。

一、概述超临界流体(supercritical fluid,scf)是指温度和压力均在其临界点以上,物质处于既非液体也非气体的超临界状态的高密度流体。

气体、液体和超临界流体的性质对比见表1[2]。

从表1数据可知,超临界流体密度大、黏度小、扩散系数居中。

因而超临界流体既具有液体对溶质有较大溶解度的特点,又具有气体易于扩散和运动的特性,传质速率大大高于液相过程,也就是说超临界流体兼具气体和液体的性质。

表1 气体、液体和超临界流体的物理性质超临界流体萃取(sfe)是利用超临界流体作为萃取剂,从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分,以达到分离和提纯之目的[3]。

表2列出了可作为超临界流体萃取的溶剂及其临界性质[4,5]。

由表2可知,超临界co2具有合适的临界温度和临界压力(tc=31.6℃,pc=7.39mpa),并且还具有对人体和动植物无害、不燃烧、没有腐蚀性、对环境友好、原料易得、价格便宜和处理方便等优点,因此是目前使用最多的一种超临界流体。

超临界co2流体的应用

超临界co2流体的应用

超临界CO2流体的应用随着环境的温度和压力变化,任何一种物质都存在三种相态-气相,液相,固相,三相成平衡态共存的点叫三相点.液,气两相成平衡状态的点叫临界点.在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力,不同的物质其临界点的压力和温度各不相同.超临界流体(Super Critical fluid,简称SCF)是指温度和压力均高于其临界点的流体,常用来制备成的超临界流体有二氧化碳,氨,乙烯,丙烷,丙烯,水等.物体处于超临界状态时,由于气液两相性质非常相近,以致无法清楚分别,所以称之为「超临界流体」。

超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力,同时兼具低黏度,低表面张力的特性,如表1所示,使得超临界流体能够迅速渗透进入微孔隙的物质.因此用于萃取时萃取速率比液体快速而有效,尤其是溶解能力可随温度,压力和极性而变化.超临界流体萃取分离过程是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.当物质处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态,具有和液体相近的密度,黏度虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的10~100倍,因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力,能够将物料中某些成分提取出来.在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小,沸点高低和分子量大小的成分萃取出来.同时超临界流体的密度,极性和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加,利用预定程序的升压可将不同极性的成分进行分步提取.当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压,升降温的方法使超临界流体变成普通气体或液体,被萃取物质则自动完全析出,从而达到分离提纯的目的,并将萃取与分离两过程合为一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理.关于CO2超临界体二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃,压力高于临界压力Pc=72.9atm的状态下,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力.用它可溶解多种物质,然后提取其中的有效成分,具有广泛的应用前景.超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一,因为它具有以下几个特点:(1)CO2临界温度为31.26℃,临界压力为72.9atm,临界条件容易达到.(2)CO2化学性质不活泼,无色无味无毒,安全性好.(3)价格便宜,纯度高,容易获得.所谓的二氧化碳超临界萃取是将已经压温加压成超临界状态的二氧化碳作为溶剂,以其极高的溶解力萃取平时不易萃取的物质,以下有几项关于萃取的说明:(1)溶解作用在超临界状态下,CO2对不同溶质的溶解能力差别很大,这与溶质的极性,沸点和分子量密切相关,一般来说有以下规律:亲脂性,低沸点成分可在104KPa(约1大气压)以下萃取,如挥发油,烃,酯,醚,环氧化合物,以及天然植物和果实中的香气成分,如桉树脑,麝香草酚,酒花中的低沸点酯类等;化合物的极性基团( 如-OH,-COOH等)愈多,则愈难萃取.强极性物质如糖,氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa 以上.另外化合物的分子量愈大,愈难萃取;分子量在200~400范围内的成分容易萃取,有些低分子量,易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取;高分子量物质(如蛋白质,树胶和蜡等)则很难以二氧化碳萃取.(2)特点将超临界二氧化碳大量地拿来做萃取之用是因为它具有以下几个萃取技术上的特点A.超临界CO2流体常态下是无色无味无毒的气体,与萃取成分分离后,完分子临界温度临界压力临界密度分子临界温度临界压力临界密度H2 -239.9 12.8 0.032 CF3Cl 28.8 38.7 0.579N2 -147.0 33.5 0.314 NH3 132.3 111.3 0.235Xe 16.6 57.7 1.110 CH3OH 240.0 78.5 0.272CO2 31.26 72.9 0.468 CH3CN 274.7 47.7 0.237C2H6 32.3 48.2 0.203 H2O 374.2 218.3 0.315CF3H 25.9 47.8 0.526 ℃ atm g/cm3完全没有溶剂的残留,可以有效地避免传统溶剂萃取条件下溶剂毒性的残留.同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是一种天然且环保的萃取技术.B. 萃取温度低,CO2的临界温度为31.265℃,临界压力为72.9atm,可以有效地防止热敏性成分的氧化,逸散和反应,完整保留生质物体的生物活性;同时也可以把高沸点,低挥发度,易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来.C. 萃取和分离合二为一,当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速回复成为分离的两相(气液分离)而立即分开,不存在物料的相变过程,不需回收溶剂,操作方便;不仅萃取效率高,而且能耗较少,节约成本,并且符合环保节能的潮流.D. 萃取操作容易,压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数.在临界点附近,温度压力的微小变化,都会引起CO2密度显着变化,从而引起待萃物的溶解度发生变化,可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的.压力固定,改变温度可将物质分离;反之温度固定,降低压力使萃取物分离;因此技术流程短,耗时少,占地小,同时对环境真正友善,萃取流体CO2可循环使用,并不会排放废二氧化碳导致温室效应!成为真正「绿色化」生产制程.E.超临界流体的极性可以改变,一定温度条件下,只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质,可选择范围广.影响超临界二氧化碳萃取的因素有下列几点-超临界二氧化碳的密度,夹带剂,粒度,体积等等影响萃取的因素A.密度溶剂强度与超临界流体的密度有关.温度一定时,密度(压力)增加,可使溶剂强度增加,溶质的溶解度增加.B.夹带剂适用于萃取的超临界流体的大多数溶剂是极性小的溶剂,这有利于选择性的提取,但限制了其对极性较大溶质的应用.因此可在这些流体中加入少量夹带剂,以改变溶剂的极性.最常用来萃取的超临界流体为二氧化碳,通过加入夹带剂可适用于极性较大的化合物.有人在10MPa压力下(约等于100大气压),用不同浓度的乙醇作夹带剂,研究了以藏药雪灵芝中萃取其中的3种成分.加一定夹带剂的超临界二氧化碳可以创造一般溶剂达不到的萃取条件,大幅度提高收率.这对于贵重药材成份的提取,工业化开发价值极高.常用的夹带剂有乙醇,尿素,丙酮,己烷以及水等等.C.粒度粒子的大小可影响萃取的收率.一般来说,粒度小有利于超临界二PDF created with pdfFactory Pro trial version 绿色溶剂-超临界二氧化碳氧化碳的萃取.D.流体体积提取物的分子结构与所需的超临界流体的体积有关.有科学家将加压加温到68.8MPa,40℃后提取50克叶子中的叶黄素和胡萝卜素.要得到叶黄素50%的回收率,需要2.1L超临界二氧化碳;如要得到95%的回收率,由此推算,则需要33.6L的超临界二氧化碳.而胡萝卜素在二氧化碳中的溶解度大,仅需要1.4L,即可达到95%的回收率。

超临界二氧化碳在石油工程的应用

超临界二氧化碳在石油工程的应用

超临界二氧化碳在石油工程的应用1超临界二氧化碳喷射压裂增产超临界 CO2喷射压裂方法具有独特的优势和广阔的发展前景。

首先,超临界 CO2喷射破岩效率高,破岩门限压力低,因此可以在超临界CO2流体中添加磨料,进行套管开窗喷射压裂,这样不仅降低了系统注入压力要求,而且提高了压裂施工的安全性;其次,超临界 CO2流体黏度较低,在储层原有的微裂缝中,高黏压裂液无法进入,而超临界CO2流体却可以随意流动,有助于井筒中压力的传递,降低压裂系统压力,且能使储层产生多而复杂的微裂缝,在储层内形成裂缝网络,提高单井产量和采收率。

2超临界二氧化碳驱替提高采收率超临界 CO2流体在油气驱采时能够取得较好的效果。

CO2溶于原油后能够降低原油黏度,改善油、水流度比,同时超临界CO2流体在油气藏中容易流动扩散,能够扩大油藏波及面积。

CO2溶于原油后能够使原油体积膨胀,增加原油流动能量,大幅降低油水界面张力,减小残余油饱和度,从而提高原油采收率。

3超临界二氧化碳射流冲砂洗井和油套管除垢3.1超临界 CO2射流冲砂洗井超临界 CO2射流破岩门限压力较低,同时它又具有较强的溶剂化能力,能以较低的喷射压力破碎并溶解高分子有机物,并轻易地携带出井筒。

超临界 CO2流体黏度低、表面张力接近于零、扩散系数大,这些特点使得它在洗井过程中很容易进入到微小孔隙及裂缝中,溶解高分子有机物及其他杂质,清洗更彻底。

超临界 CO2流体密度可调范围较宽,在井筒温度和压力条件下,调节井口回压便可控制井底压力,实现欠平衡、平衡或者过平衡洗井作业。

3.2超临界 CO2射流油套管除垢由于超临界 CO2射流破岩门限压力低,破岩速度快,因此它不仅降低了除垢所需泵压,而且除垢速度快、效率高,对油套管本身却不会造成任何伤害。

因此用超临界 CO2射流进行油套管除垢会取得满意的效果。

4超临界 CO2射流破岩钻井超临界 CO2钻井是利用超临界 CO2流体作为钻井液的一种新型钻井方式,它利用高压泵将低温液态 CO2泵送到钻杆中,液态 CO2下行到一定深度后达到超临界态,利用超临界CO2射流辅助破岩达到快速钻井的目的。

二氧化碳超临界流体的特性与应用

二氧化碳超临界流体的特性与应用

二氧化碳超临界流体的特性与应用摘要二氧化碳(CO2)超临界流体是一种在高温高压条件下表现出类似液体和气体特性的物质。

本文将介绍二氧化碳超临界流体的基本特性、制备方法以及其在不同领域的应用。

通过对二氧化碳超临界流体的研究,我们可以认识到其在环境保护、化学合成、材料加工等方面的潜在用途,并对未来的研究方向进行展望。

引言超临界流体是指处于临界点以上的高温高压条件下的物质,它具有介于气体和液体之间的特性。

二氧化碳是一种常见的超临界流体物质,其具有多种独特的特性,例如高溶解度、可调节性、环保性等,使得它在科学研究和工业应用中具有广阔的前景。

本文将重点探讨二氧化碳超临界流体的特性和应用。

二氧化碳超临界流体的制备方法压缩法制备压缩法是最常用的制备二氧化碳超临界流体的方法之一。

其基本原理是通过调节二氧化碳的温度和压力,将其转变为超临界状态。

压缩法制备二氧化碳超临界流体的过程包括气相压缩、液相增压和超临界状态稳定等步骤。

通过合理控制参数,可以获得稳定和高纯度的二氧化碳超临界流体。

超临界流体萃取法制备超临界流体萃取法是利用超临界流体的溶解性和选择性萃取物质的方法。

通过调节二氧化碳的温度、压力和萃取物质的性质,使得超临界流体可以选择性地溶解目标物质,并通过减压等方式将其分离。

这种方法具有高效、环保、可控性强等优点,被广泛应用于天然产物提取、废水处理等领域。

其他制备方法除了上述常用的制备方法外,还有一些其他方法可用于制备二氧化碳超临界流体,例如化学反应法、超临界喷雾法等。

这些方法相对较新,可以通过改变反应条件和处理参数来调节二氧化碳的特性,进一步拓宽二氧化碳超临界流体的应用范围。

二氧化碳超临界流体的特性高溶解度二氧化碳超临界流体具有较高的溶解度,可以溶解许多有机物和无机物。

其溶解度可通过调节温度、压力和二氧化碳的密度等参数来控制,具有较强的可调节性。

这使得二氧化碳超临界流体成为一种理想的溶剂,在化学合成、材料制备等领域具有广泛的应用前景。

超临界流体及其应用

超临界流体及其应用

超临界流体和二氧化碳及其应用一.超临界流体简介超临界流体是指当物质处在稍高于临界温度和压力的状态时,既不是一般意义上的气体也不是液体的流体。

超临界流体是一种高密度流体,具有气体和液体的双重特性,并且其介电常数、极化率和分子行为与气、液两相均有显著的差别。

超临界流体能通过分子键的相互作用和扩散作用将许多物质溶解,因此是一种优良的溶剂。

而且在稍高于临界点的区域内,很小的压力变化,可引起密度的很大变化,从而引起溶解度的很大变化。

人们利用超临界流体的这种性质提取和分离某些物质,这种技术成为超临界萃取。

超临界萃取由于具有无毒、无污染、操作简单以及能耗低的有点,正得到越来越广泛的应用。

除此之外,近年来超临界流体与许多学科领域交叉不断扩展着其应用范围,在萃取、喷涂、发泡、清洗、制备超细微粒、聚合中同样有着广足的发展和应用。

二.超临界流体萃取当气体超过一定的温度、压力时, 便进入超临界状态, 此时的流体成为超临界流体。

超临界流体兼有气液两重性的特点, 它既有气体相当的高渗透能力, 又兼有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。

这种溶解能力能随体系参数( 温度和压力) 而发生变化。

因而可以通过改变体系的温度和压力使被提取物的溶解度发生变化而分离出来, 从而达到分级提取的目的.这种技术的优点有:1.萃取分离效率高;2.可在较低温度下进行,适用于分离热敏性物料;3.与传统的分离方法比,能耗低;4.易回收溶剂和溶质;5.溶剂无毒,可用于食品加工和医药行业。

目前超临界流体研究进展和应用最快的是二氧化碳的超临界萃取。

二氧化碳超临界流体萃取分离过程的原理是控制超临界流体在高于临界温度(Tc=31.1 ℃)和临界压力(pc=7.28 MPa)的条件下,从目标物中萃取有效分,当恢复到常压和常温时,溶解在二氧化碳流体中的成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态二氧化碳分开,从而达到萃取目的[4]。

二氧化碳是一种不活泼的气体,萃取过程中不会发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒、安全性非常好;超临界二氧化碳具有优良的溶剂力,能够将基质与萃取物有效分离、提取和纯化。

简述超临界co2流体萃取在化学工业中的应用

简述超临界co2流体萃取在化学工业中的应用

简述超临界co2流体萃取在化学工业中的应用超临界CO2流体萃取,简称SFC,是一种新型的绿色可再生能源,它以气体形式存在,主要由二氧化碳构成,可以将溶剂中的有机物质萃取出来。

SFC的特点是它的萃取能力强,流量高,渗透率高,还可以用作控制溶解物的运动状态以及中和介质,以及作为其他溶剂的替代品,同时具有可再生能源和节能环保等优势。

在化学工业中,超临界CO2流体萃取的应用非常广泛,主要包括但不限于以下几个方面:
首先,超临界CO2流体萃取可以有效地提取有机物质,其中可溶性物质不受水的影响,这使得它成为快速和有效的提取方法。

例如,工业生产中的油脂,酯,酮等有机物质可以快速有效地提取出来。

其次,超临界CO2流体萃取还可以用于消除或减少工厂排放的有毒物质,例如芳香烃,羰基混合物,多环芳烃等有毒物质,可以通过超临界CO2流体萃取有效地清除,从而减少对环境的不良影响。

此外,超临界CO2流体萃取还可以应用于制造活性色素、食品添加剂等,以及生产食品类营养添加剂、医药中间体等,有效地保障了食品安全和营养。

最后,超临界CO2流体萃取还可以用于油的无腐蚀提取,可以分离出油质和水质,减少油品的多次运输,提高油品的稳定性和使用效率。

综上所述,超临界CO2流体萃取在化学工业中有着广泛的应用,它可以有效地提取有机物质,消除或减少工厂排放的有毒物质,制造
活性色素、食品添加剂等,以及生产食品类营养添加剂、医药中间体等,而且还可以作为控制溶解物的运动状态以及中和介质,以及作为其他溶剂的替代品,也可以用于油的无腐蚀提取,它具有可再生能源和节能环保等优势,是一种非常理想的绿色可再生能源。

超临界流体技术原理及应用

超临界流体技术原理及应用
物质处于其临界温度tc和临界压力pc以上状态时向该状态气体加压气体不会液化只是密度增大处于均相状态具有类似液态性质同时还保留气体性能这种状态的流体称为超临界流体supercriticalfluid简称scf12超临界流体技术的发展工业化进展13超临界co2是常用的超临界流体scco2除了具有超临界流体上述性质外且scco2是非极性流体加之co2无毒惰性无残留等一系列优点一使之成为最常用的超临界流体
和弱极性的脂溶性物质的溶解能力较好,但对
于强极性的有机化合物则需加大萃取压力或使
用夹带剂来实现分离。一般来说,超临界CO2 萃取压力比较高,对设备的要求高,提取能力
小而且能耗较大;因此如何采取外部措施对超
临界CO2萃取过程的选择溶解能力和提取速率 进行强化就成了当前研究的新动向。
1.4 超临界流体萃取技术的优点及存在问题 1.4.1超临界流体萃取技术的优点 1.4.2超临界流体萃取技术的存在问题 (1)相平衡及传递研究不充分
能在接近常温下操作,对热敏性物质可适用;因粘 度小、扩散系数大,提取速度较快;溶质和溶剂 的分离彻底而且容易。从它的特性和完整性来看, 相当于一个新的单元操作,特别适合于热不稳定 性天然产物和生理活性物质的分离与精制。在发 达国家,超临界流体萃取技术发展很快,已普遍 用于医药、食品、香料、石油化工、环保等领域, 成为获得高质量产品的最有效方法之一。各国纷 纷推出各具特色的提取装置,已从实验室走向工 业化阶段。
是一种气、液不分的状态,没有相界面,
也就没有相际效应,有助于提高萃取效率, 可用于超临界流体干燥。
物质处于其临界温度(Tc)和临界压力 (Pc)以上状态时,向该状态气体加压, 气体不会液化,只是密度增大,处于均相 状态,具有类似液态性质,同时还保留气 体性能,这种状态的流体称为超临界流体 (Supercritical fluid,简称SCF)

co2超临界萃取的原理及应用

co2超临界萃取的原理及应用

CO2超临界萃取的原理及应用1. 超临界萃取的概述超临界萃取是一种利用超临界流体作为溶剂进行提取的技术。

超临界流体是在临界点以上的温度和压力下存在的流体,具有介于气体和液体之间的特性。

CO2是被广泛应用于超临界萃取的超临界流体之一。

CO2超临界萃取是一种环保、高效、低毒的提取方法,已经在多个领域得到了广泛应用。

2. CO2超临界萃取的原理CO2超临界萃取的原理基于CO2的特殊性质。

在超临界状态下,CO2既具有液体的溶解能力,又具有气体的渗透能力。

通过调节温度和压力,可以控制CO2的溶解度和渗透性,实现对样品中目标组分的选择性萃取。

CO2超临界萃取的主要原理如下:•溶解性原理:在超临界状态下,CO2溶解能力强,可以溶解大部分有机物质。

当CO2与待提取物质接触时,由于高温高压的作用,CO2分子与待提取物质发生相互作用,形成溶解的复合物。

随着溶解度的增加,目标组分从固体或液体中溶解到超临界CO2中。

•选择性原理:CO2超临界状态下的溶解度和选择性与温度和压力有关。

通过调节温度和压力,可以控制CO2与待提取物质的相互作用力,实现对目标组分的选择性提取。

这个过程可以通过调整操作条件来提高纯度和选择性。

•扩散原理:CO2超临界萃取的扩散速率比传统有机溶剂快,这是因为超临界CO2具有较低的粘度和高的扩散系数。

高速扩散使得CO2可以迅速渗透样品,实现高效的提取。

3. CO2超临界萃取的应用CO2超临界萃取在多个领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1. 天然植物提取在制备天然植物提取物时,CO2超临界萃取是一种常用的技术。

其优势在于可以避免有机溶剂污染、温度过高导致活性物质损失等问题。

通过CO2超临界萃取,可以从植物中高效提取出芳香烃、酚类、生物碱等天然产物,并保持其活性和纯度。

3.2. 食品工业CO2超临界萃取在食品工业中有着广泛的应用。

例如,通过CO2超临界萃取可以提取咖啡、茶叶、香料等中的香气成分,保持原味的同时提高产品的纯度。

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超临界CO2流体的应用随着环境的温度和压力变化,任何一种物质都存在三种相态-气相,液相,固相,三相成平衡态共存的点叫三相点.液,气两相成平衡状态的点叫临界点.在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力,不同的物质其临界点的压力和温度各不相同.超临界流体(Super Critical fluid,简称SCF)是指温度和压力均高于其临界点的流体,常用来制备成的超临界流体有二氧化碳,氨,乙烯,丙烷,丙烯,水等.物体处于超临界状态时,由于气液两相性质非常相近,以致无法清楚分别,所以称之为「超临界流体」。

超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力,同时兼具低黏度,低表面张力的特性,如表1所示,使得超临界流体能够迅速渗透进入微孔隙的物质.因此用于萃取时萃取速率比液体快速而有效,尤其是溶解能力可随温度,压力和极性而变化.超临界流体萃取分离过程是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.当物质处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态,具有和液体相近的密度,黏度虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的10~100倍,因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力,能够将物料中某些成分提取出来.在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小,沸点高低和分子量大小的成分萃取出来.同时超临界流体的密度,极性和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加,利用预定程序的升压可将不同极性的成分进行分步提取.当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压,升降温的方法使超临界流体变成普通气体或液体,被萃取物质则自动完全析出,从而达到分离提纯的目的,并将萃取与分离两过程合为一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理.关于CO2超临界体二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃,压力高于临界压力Pc=72.9atm的状态下,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力.用它可溶解多种物质,然后提取其中的有效成分,具有广泛的应用前景.超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一,因为它具有以下几个特点:(1)CO2临界温度为31.26℃,临界压力为72.9atm,临界条件容易达到.(2)CO2化学性质不活泼,无色无味无毒,安全性好.(3)价格便宜,纯度高,容易获得.所谓的二氧化碳超临界萃取是将已经压温加压成超临界状态的二氧化碳作为溶剂,以其极高的溶解力萃取平时不易萃取的物质,以下有几项关于萃取的说明:(1)溶解作用在超临界状态下,CO2对不同溶质的溶解能力差别很大,这与溶质的极性,沸点和分子量密切相关,一般来说有以下规律:亲脂性,低沸点成分可在104KPa(约1大气压)以下萃取,如挥发油,烃,酯,醚,环氧化合物,以及天然植物和果实中的香气成分,如桉树脑,麝香草酚,酒花中的低沸点酯类等;化合物的极性基团( 如-OH,-COOH等)愈多,则愈难萃取.强极性物质如糖,氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa以上.另外化合物的分子量愈大,愈难萃取;分子量在200~400范围内的成分容易萃取,有些低分子量,易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取;高分子量物质(如蛋白质,树胶和蜡等)则很难以二氧化碳萃取.(2)特点将超临界二氧化碳大量地拿来做萃取之用是因为它具有以下几个萃取技术上的特点A.超临界CO2流体常态下是无色无味无毒的气体,与萃取成分分离后,完分子临界温度临界压力临界密度分子临界温度临界压力临界密度完全没有溶剂的残留,可以有效地避免传统溶剂萃取条件下溶剂毒性的残留.同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是一种天然且环保的萃取技术.B. 萃取温度低,CO2的临界温度为31.265℃,临界压力为72.9atm,可以有效地防止热敏性成分的氧化,逸散和反应,完整保留生质物体的生物活性;同时也可以把高沸点,低挥发度,易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来.C. 萃取和分离合二为一,当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速回复成为分离的两相(气液分离)而立即分开,不存在物料的相变过程,不需回收溶剂,操作方便;不仅萃取效率高,而且能耗较少,节约成本,并且符合环保节能的潮流.D. 萃取操作容易,压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数.在临界点附近,温度压力的微小变化,都会引起CO2密度显着变化,从而引起待萃物的溶解度发生变化,可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的.压力固定,改变温度可将物质分离;反之温度固定,降低压力使萃取物分离;因此技术流程短,耗时少,占地小,同时对环境真正友善,萃取流体CO2可循环使用,并不会排放废二氧化碳导致温室效应!成为真正「绿色化」生产制程.E.超临界流体的极性可以改变,一定温度条件下,只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质,可选择范围广.影响超临界二氧化碳萃取的因素有下列几点-超临界二氧化碳的密度,夹带剂,粒度,体积等等影响萃取的因素A.密度溶剂强度与超临界流体的密度有关.温度一定时,密度(压力)增加,可使溶剂强度增加,溶质的溶解度增加.B.夹带剂适用于萃取的超临界流体的大多数溶剂是极性小的溶剂,这有利于选择性的提取,但限制了其对极性较大溶质的应用.因此可在这些流体中加入少量夹带剂,以改变溶剂的极性.最常用来萃取的超临界流体为二氧化碳,通过加入夹带剂可适用于极性较大的化合物.有人在10MPa压力下(约等于100大气压),用不同浓度的乙醇作夹带剂,研究了以藏药雪灵芝中萃取其中的3种成分.加一定夹带剂的超临界二氧化碳可以创造一般溶剂达不到的萃取条件,大幅度提高收率.这对于贵重药材成份的提取,工业化开发价值极高.常用的夹带剂有乙醇,尿素,丙酮,己烷以及水等等.C.粒度粒子的大小可影响萃取的收率.一般来说,粒度小有利于超临界二PDF created with pdfFactory Pro trial version 绿色溶剂-超临界二氧化碳氧化碳的萃取.D.流体体积提取物的分子结构与所需的超临界流体的体积有关.有科学家将加压加温到68.8MPa,40℃后提取50克叶子中的叶黄素和胡萝卜素.要得到叶黄素50%的回收率,需要2.1L超临界二氧化碳;如要得到95%的回收率,由此推算,则需要33.6L 的超临界二氧化碳.而胡萝卜素在二氧化碳中的溶解度大,仅需要1.4L,即可达到95%的回收率。

(以上资料来自百度百科)超临界二氧化碳技术主要应用范围医药工业超临界二氧化碳在医学工业上的应用远超过其他工业,因此将超临界二氧化碳在医学工业范畴内的应用分为三大类-生物活性物质和天然药物提取,药剂学,药物分析A.生物活性物质和天然药物提取(A)浓缩沙丁鱼油,扁藻中的EPA和DHA,综合利用海藻资源开辟了新的途径.(B)从蛋黄中提取蛋黄磷酯(C)从大豆中提取大豆磷酯(D)从烂掉的番茄中提取β-胡萝卜素B.药剂学超临界流体结晶技术是根据物质在超临界流体中的溶解度对温度和压力敏感的特性制备超细颗粒,其中气体抗溶剂过程(GAS)常用于生物活性物质的加工.GAS过程是指在高压条件下溶解的二氧化碳使有机溶剂膨胀,内聚能显着降低,溶解能力减小,使已溶解的物质形成结晶或无定型沉淀的过程.应用如下(A)将二氧化碳和胰岛素二甲亚碸溶液经一特制喷嘴,从顶部进入沉淀器,二者在高压下混合后流出沉淀器,胰岛素结晶就聚集在底部的筛检程式上.(B)如提高溶解性差的分子的生物利用度(C)开发对人体的损害较少的非肠道给药方式(如肺部给药和透皮吸收系统).C.药物分析将超临界流体用于色谱技术称超临界流体色谱,兼有高速度,高效和强选择性,高分离效能,且省时,用量少,成本低,条件易于控制,不污染样品等,适用于难挥发,易热解高分子物质的快速分析.专家用超临界流体色谱分析了咖啡,姜粉,胡椒粉,蛇麻草,大麻等.总之,超临界技术在制药业除了用于从植物中提取活性物质外,应用越来越广泛,许多有前途的应用正在开发之中.D.特殊药用成分的颗粒生产在药品工业应用上,特殊药品颗粒的制造,也是目前超临界流体技术工业化应用重要技术发展超临界流体技术能有效的控制药用颗粒的形成,不论是实心颗粒或是内部结构松散的颗粒,极性或是非极性以及粒径由50nm 到50μm大小的颗粒都能生产,这些颗粒形成的应用技术主要有三大类,分别是:超临界溶液快速膨胀法(RESS),气体或超临界流体的反溶剂(GAS or SAS)以及压缩反溶剂沉淀(PCA).上述技术的应用产品范围包括了吞食性药粉,静脉注射性溶液分散剂等.目前这方面的应用研究的小型设备非常多,而工业化生产的设备也只需约50公升的槽体即可,在设计上也以多产品多功能的设备较合实际的需要,主要的问题可能是在于设备必须符合药品良好作业程序规范(cGMP)的规定,这些要求可能必须包括二氧化碳的品质与来源,和对于制程与原料的各项要求,在工厂的软体与硬体的规定,则包括制程标准化,品管与品保制度,作业程序订定,控制软体与硬体认证,原料与设备材质的品质要求,压力容器检验,设备清洗作业规定与控制器感应装置的校正等,这些规定对于设备制造商与使用设备的产品制造商而言,都非常重要,也是必须估计在投资的成本计算上. (以上资料来自百度百科)从某种意义上讲,利用超临界CO2 流体进行中草药萃取,将会带来中草药现代化的革命性飞跃。

事实上,已经有很多有识之士在这方面做了很多卓有成效的工作。

我们知道,传统的中草药提取方法工艺复杂、生产周期长,存在着溶剂难以选择、提取温度高、时间长、工艺复杂以及投入产出比低等缺点。

而采用超临界CO2 流体技术来萃取中草药,则情形就大不一样了。

已有的研究发现,采用超临界CO2 流体技术萃取中草药,具有的主要优点是(1) CO2 无色、无味、无毒,且通常条件下为气体,无溶剂残留问题。

(2)萃取温度接近室温,整个提取分离过程可在暗场中进行,对于那些在湿、热、光等条件下敏感的物质和芳香性物质的提取特别适合,在很大程度上避免了常规提取过程中,经常发生的分解、沉淀等反应,能最大程度地保持各组分的原有特性,为明确真正的药物成分提供了方便,为进一步阐明药理提供了基础。

(3) 工艺流程简单、工序少、耗时短,省去了某些分离精制步骤,生产周期短、效率高。

(4)超临界 CO2 的溶解能力和渗透能力强,扩散速度快,且是在连续流动态的条件下进行,萃出物不断地被移走,提取完全,能充分利用宝贵的中药资源。

(5)超临界 CO2 的溶解能力随温度与压力的改变而变化,因而可通过改变温度和压力来实现选择性提取分离。

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