《超临界萃取》PPT课件

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超临界萃取 PPT课件

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② CO2的临界压力(7.38MPa)属中压范围,在现有的 技术水平下,比较容易实现工业化。
③ CO2具有无毒、无味、无溶剂残留、不燃烧、 不腐蚀、价廉易得且易于精制和回收等优点,
并具有抗氧化灭菌作用,这对保证和提高天然
产品的质量是极其有利的
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⑵ 溶质在超临界CO2中的溶解性能 许多非极性和弱极性溶质均能溶于超临界CO2 如碳原子数小于12的正烷烃、小于10的正构烯烃、小于
算溶质在超临界流体中的逸度系数,从而计算出超临界
流体中的溶解度。求得yi。 ⑵膨胀液体模型
将超临界流体视为“膨胀液体”,利用各种液体理论,计
算溶质在超临界流体中的活度系数,从而计算出超临界
流体中的溶解度。
⑶实验关联法
利用实验数据关联出一定适用条件的方程。
⑷计算机模型
从分子水平根据分子间相互作用势能函数模型,以统
力附近,压力的微小变化会引起密度的急剧改变而密度 的增加将引起溶解度的提高。 对于不同的物质,其萃取压力有很大的不同。 例如,对于碳氢化合物和酯等弱极性物质,萃取可在较低 压 力 下 进 行 , 一 般 压 力 为 7 ~ 10MPa ; 对 于 含 有 — OH , —C00H 基 这 类 强 极 性 基 团 的 物 质 以 及 苯 环 直 接 与—OH,—C00H基团相连的物质,萃取压力要求高一 些,而对于强极性的配糖体以及氨基酸类物质,萃取压 力一般要求50MPa以上。
但萃取器内的CO2流速加快,CO2被萃取物接触时间减 少,CO2流体中溶质的含量降低,当流量增加超过一 定限度时,CO2中溶质的含量还会急剧下降。
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⑷ 夹带剂的选择
超临界流体萃取的溶剂大多数是非极性或弱极性, 对亲脂类物质的溶解度较大,对较大极性的物质 溶解较小。

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3、从甘草中提取甘草素
T = 40oC, p = 35 MPa, 采用SCCO2 – C2H5OH – H2O体系作萃取剂
甘草素为白色针状结晶, 难溶于水, 能溶于乙醚,有抗氧、 抗过敏、抗霉菌、防止皮肤老化和有效清除超氧离子等 用。
4、青蒿素 (Artemisinin)
无色针状结晶,味苦, 熔点156-157℃,溶于 氯仿。由黄花蒿中分离 而得。抗疟药物,高效、 低毒、速效。目前,该 药物在疟疾发病率很高 的东南亚地区得到广泛 的应用。
蛋白质、树胶和蜡很难萃取。
(v)相对挥发度较大或极性(介电常数)有较大 差别时,可以在不同的压力下使混合物得到分馏。
夹带剂效应
增加溶解度 加入适量 为夹带剂(一般不超 过5% ) ,能使溶解度提高到10倍以上。
提高溶质的分离因子 增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度 可用作反应物 能改变溶剂的临界参数
具有低的沸点; 对所提取的物质要有较高的溶解度。
生物碱、类胡萝卜素是不溶的。
脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性。然 而。单酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。
超临界流体萃取:以茶叶为原料,以甲醇为改性剂在CO2的 超临界压力和温度条件下进行萃取。
第四节:超临界流体萃取的过程及操作特性
1、超临界流体萃取系统的组成
气体液体和超临界流体的物理性质气体液体临界体超临界体常温常压常温常压738mpap4p密度06103061602050409kgm粘度pas131040231021310439104扩散系数01104011090710702107041042104溶剂萃取超临界萃取溶剂残留不可避免完全无溶剂残留纯净存在重金属无重金属溶剂的溶解能力为定值溶解能力随温度和压力变化可能使用高温热敏物质分解通常在较低温度下不分解存在无机盐被萃取的问题无无机盐残留溶剂选择性差选择性好需额外的操作单元来脱除溶解在线分离有效物质收率高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对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变动11超临界流体具有选择性溶解物质的能力并随着临界条件tp而变化

超临界萃取法课件

超临界萃取法课件

制备药物中间体
超临界萃取技术可用于制备药物 中间体,如手性化合物、高纯度 化学原料等,提高药物的质量和 纯度。
药物合成
超临界萃取技术可以用于药物合 成过程中的反应介质和产物分离 ,简化分离步骤,提高合成效率 。
在食品工业的应用
食品风味成分提取
食品添加剂合成
超临界萃取技术可用于提取食品中的 风味成分,如咖啡、茶、香料等,保 持食品原有风味。
总结词:原料粒度对传质速率有影响,应根据实际情况选择合适的粒度范围。
萃取时间
萃取时间也是影响超临界萃取效率的因素之一。在一定时间内,随着萃取的进行,溶质的溶解和扩散 逐渐趋于平衡,萃取效率不再明显提高。因此,选择合适的萃取时间对于提高效率和节省成本至关重 要。
总结词:在保证溶质充分溶解和扩散的前提下,应尽量缩短萃取时间以提高效率和降低成本。
பைடு நூலகம்
特点与优势
特点
超临界萃取技术具有萃取效率高、操作条件温和、对环境友好、可实现工业化生产等特点。
优势
与其他传统分离技术相比,超临界萃取法具有较高的选择性、较低的能耗和溶剂消耗、操作简便等优 势。此外,该技术还可以用于提取一些传统方法难以处理的物质,如热敏性物质和易氧化物质。
02
超临界萃取流程
萃取流程
节能技术
采用先进的节能技术,降 低超临界萃取过程的能耗 。
资源回收利用
实现超临界萃取过程中资 源的回收和再利用,提高 资源利用率。
拓展应用领域
生物医药领域
超临界萃取技术在生物医 药领域的应用,如天然产 物的提取和药物制备。
环境治理领域
利用超临界萃取技术处理 环境污染问题,如土壤修 复和水处理。
食品工业领域
01

超临界流体萃取PPT.ppt

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同时,上述曲线也表明:超临界流 体的溶解能力将受到溶剂性质,流体压 力和温度等因素的影响。
也就是说:在临界点附近,压力和 温度的微小变化,都会引起流体的 密度有很大的变化,溶解度也相应 地变化。所以,可以利用压力,温 度的变化来实现萃取和分离的过程。 这就是超临界流体萃取的原理。
超临界CO2的简单 介绍
1.优点(书P432)
tc=31.05℃
pc =7.32MPa 溶解度…… 2.CO2的压力与温 度、密度的关系
3.萘在超临界CO2中的溶解度与压力的关系
综上所述,超临界CO2有一系列的优点, 所以绝大部分超临界流体萃取都以CO2 为溶剂。
另外,超临界轻质烷烃(C3~C5)和水, 它们各具特点,在超临界流体技术上也 占有一定地位。
3.超临界流体萃取基本流程
依据分离方法的不同,可分为三种:
以超临界CO2萃取工艺过程为例:
1.被萃取原料装入萃取釜1。
2.CO2气体经热交换器冷凝成液体,用加压泵4把压力提 升到工艺过程所需的压力(高于CO2的临界压力), 同时调节温度,使其成为超临界CO2流体。
3.CO2流体从萃取釜1底部进入,与被萃取物料充分接触, 选择性溶解出所需的化学成分。
我国超临界萃取研究始于20世纪80 年代初,从基础数据,工艺流程和 实验设备等方面逐步发展。现在已 逐步走向工业化,有多种产品进入 市场。其发展方兴未艾。
2.超临界萃取原理
1.几个重要概念 ①临界点 ②临界温度(tc) ③临界压力(pc) ④超临界流体区域(即 阴影部分)
2.超临界流体特性 物质处于临界温度和临界压力以上
超临界流体萃取
1.超临界萃取的历史
超临界萃取是以处于临界温度和临 界压力以上的超临界流体作为萃取 剂,提纯分离与纯化液体或固体中 的有效成分的一种单元操作。

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此外,萃取过程的时间及吸收管的温度,也 会影响萃取的效率及吸收效率。
萃取时间取决于两个因素:A、被萃取组分 在超临界流体中的溶解度。溶解度越大,萃取效 率越高,速度度也越快,所需萃取时间就短;B、 被萃取组分在基体中的传质速率。速率越大,萃 取效率就高,萃取速度就快,萃取所需时间就越 短。收集器或吸收管的温度影响回收率是因为萃 取出的溶质溶解或吸附在吸收管内,会放出吸附 或溶解热,因此,降低温度有利于提高收集率。
循环法其本质是动态法和静态法的结合。它 首先将超临界流体充满样品萃取管,然后用循环 泵使样品萃取管内的超临界流体反复、多次经过 管内的样品进行萃取,最后进入吸收管,因此, 它比静态法萃取效率高,又能萃取动态法不适用 的样品,适用范围广。
四、应用
1. 超临界流体萃取最适合于固体和半固体样品的 萃取。水在超临界CO2中有较高的溶解度(约0.3 %),除少量液态样品可直接萃取外,大多数液 体及气体应首先进行固相吸附或膜预处理,然后 再按固态样品方式进行萃取。
常用萃取剂
» 极性萃取剂:乙醇、甲醇、水(难) » 非极性萃取剂:二氧化碳(易)
超临界二氧化碳临界点:Tc=31.26℃、Pc=7.38MPa
优点:
–临界条件温和 –产品分离简单 –无毒、无害 –不燃 –无腐蚀性 –价格便宜
缺点:设备投资大
SCF-CO2萃取流程
SCF-CO2萃取基本工 艺流程
超临界萃取工艺过程 主要由萃取釜和分离 釜二部分组成,并适 当配合压缩装置和热 交换设备所构成。
2. 超临界流体萃取的流程
(1)恒压升温流程
利用不同温度下物质溶 解度的差别进行物质的萃取或 反萃。所谓恒压是指在萃取器 和分离器中流体的压力基本一 致。如附图(a)所示,超临界流体 在萃取柱中萃取了产物后,在 加热器升温使流体密度减小, 溶解度降低。析出的萃取产物 从分离器底部排出,而超临界 流体以压缩机加压,经换热器 冷却至适宜的萃取温度,再去 萃取柱循环使用。

超临界流体萃取技术学习课件PPT

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操作难度大
超临界流体萃取技术需要在高压条件下进行,操 作难度较大,需要专业人员进行操作和维护。
3
对某些物质的提取效果不佳
对于一些极性较大或分子量较小的物质,超临界 流体萃取技术的提取效果可能不佳,需要结合其 他分离技术进行优化。
解决方案与改进方向
01
02
03
降低成本
通过研发更高效的超临界 流体萃取设备和技术,降 低设备投资和维护成本, 提高经济效益。
资源回收利用
详细描述
超临界流体萃取技术可以实 现资源的回收利用,如从废 弃物中提取有价值的组分, 如油脂、溶剂等。该技术能 够降低废弃物的处理成本, 同时实现资源的可持续利用。
05 超临界流体萃取技术的未 来发展展望
技术发展趋势
高效能
随着科技的不断进步,超临界流 体萃取技术将进一步提高萃取效 率和分离纯度,实现更高效的生
产。
环保化
随着环保意识的增强,超临界流体 萃取技术将更加注重环保,减少对 环境的负面影响,实现绿色生产。
智能化
随着人工智能和自动化技术的发展, 超临界流体萃取技术将实现智能化 控制,提高生产过程的自动化水平。
技术在各领域的应用前景
医药领域
超临界流体萃取技术在医药领 域的应用将更加广泛,如天然 产物的提取、分离和纯化等。
03 总结词
有效成分提取
04
详细描述
超临界流体萃取技术能够有效地 提取食品中的有效成分,如从鱼 鳞中提取胶原蛋白、从水果中提 取果胶等。该技术能够提高有效 成分的提取率和纯度,为食品加 工提供新的工艺手段。
环境治理
总结词
污染物去除
详细描述
总结词
超临界流体萃取技术也可应 用于环境治理领域,如去除 土壤、水体中的有害污染物。 该技术能够有效地分离和去 除污染物,实现环境净化, 为环境保护提供有力支持。

超临界流体萃取的.ppt

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三.吸附吸收法
利用超临界流体能吸附(或吸收) 溶质而不吸附或吸收萃取剂的吸附 剂(或吸收剂)将溶质与萃取剂分 离出来。
与恒沸精馏,萃取精馏等相比, 萃取剂的选择为什么是关键因素
之一?
答:因为在实际应用中要考虑到溶解度, 选择性,临界点数据,化学反应的可能 性等一系列因素,因此,萃取剂的选择 是关键.而且实际采用的超临界流体溶 剂并不多。
SFE/SFC 超临界萃取/色谱仪
萃取斧
萃取斧
萃取工艺流程图
临界点,临界温度,临界压力, 超临界流体区域的定义?
了解纯物质的相态与温度,压力的关 系示意图。
2 002.jpg
从图中可知:
AT:气—固平衡的升华曲线 BT:液—固平衡的熔融曲线 CT:气—液平衡的饱和蒸汽压曲线
原理:
超临界流体萃取技术就是利用超临界流体 具有气体和液体之间的性质——很强的选 择性和溶解能力;在临界点附近,压力和 温度的微小变化都会引起流体密度的大变 化等特性,来实现对物质的高效萃取和分 离的过程。
超临界流体萃取操作通常由萃取和分离 两个阶段组成。
依据分离方法的不同:
超临界流体萃取的基本流程可分为三种: 等温法; 等压法; 吸附吸收法。
一.等温法(变压法)
利用不同压力下,组分溶解度不同 并通过改变压力而使组分从超临界 流体中分离出来。
二.等压法(变温法)
利用物质在不同温度下溶解度的差 异,通过改变温度来实现溶质与萃 取剂的分离。
超临界流体萃取
简介:
早在20世纪40年代已有学者专门从事超 临界的学术研究。而超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction)技 术是超临界流体技术中最早发展的,也 是近二十年来发展起来的一种新型分离 技术。
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衡行为和传递性能 对溶质溶解能力随压力和温度改变而在
相当宽的范围内变动
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第三节:超临界流体萃取
超临界流体具有 选择性溶解物质的能 力,并随着临界条件 (T,P)而变化。超 临界流体可从混合物 中有选择地溶解其中 的某些组分,然后通 过减压,升温或吸附 将其分离析出。
在临界区附近,压力和温度的微小变化,会引起流体密度的
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银广夏虚假陈述民事赔偿案
1998年引进德国伍德公司的3×500L的设备 1999年引进德国伍德公司的6×1500L的设备 2000年引进德国伍德公司的3×3500L的设备
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银广夏(000557) ,当时号称“中国第一股”。 1999年,每股盈利0.51元,2000年攀升至0.827元。 股价则从14元启动,一路狂升,于2000年末创下 61元,全年上涨440%,高居榜首哦。
二氧化碳循环泵
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超临界状态
气态 = 液态
(Pc、Tc)
临界点:气、 液界面刚刚 消失的状态 点
P-T相图
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一、超临界流体
既似液体,溶解度大,又似气体,易扩散、易传质。 i、 密度比普通气体大数百倍,近似液体,是良溶剂。 ii、粘度明显低于液体,接近于气体,扩散系数为液体
的10~100倍。 iii、介电常数大。 iv、对压力、温度特别敏感,操作灵活性。 v、可在低温下进行,对分离热敏性物料尤为有利。 vi、因为无毒无害、不燃不爆,低表面张力、低沸点。
具有三个羟基酚类的物质,以及具有一个羧基 和两个羟基的化合物仍然可以被萃取,而具有一个 羰基和三个羟基的化合物是不能被萃取的。
(iii)不能被萃取强极性物质,如糖、氨基酸。
(iv)分子量越高,越难萃取。
分子量200~400的组分容易萃取,低分子量、 易挥发成分甚至可以用二氧化碳液体提取。
蛋白质、树胶和蜡很难萃取。
名称
二氧化碳
水 氨 乙烷 氧化二氮
临界压力 (atom)
临界温度 临界密度
(℃)
(g/cm3)
72.9
217.6 112.5 48.1 71.7
31.2
374.2 132.4 32.2 36.5
0.433
0.332 0.235 0.203 0.450
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压缩机
萃取釜
五、超临界流体萃取技术
制冷MVC-760L
存在重金属
无重金属
溶剂的溶解能力为定值
溶解能力随温度和压力变化
可能使用高温,热敏物质分解 通常在较低温度下,不分解
存在无机盐被萃取的问题
无无机盐残留
溶剂选择性差
选择性好
需额外的操作单元来脱除溶解 在线分离,有效物质收率高
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第二节 超临界流体萃取的原理
流体在临界点附近区域 与待分离混合物中的溶质具有异常相平
在溶剂的临界点附近,溶质溶解度对温度、压 力的变化最为敏感,加入夹带剂后,能使混合溶剂 的临界点相应改变,更接近萃取温度。
夹带剂还可以作为助表面活性剂有利于微乳液 的形成,超临界CO2 微乳液萃取技术在生物活性物 质和金属离子萃取方面已有着广阔的发展前景。
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2、选择萃取剂的主要因素
惰性,且对人体和原料应完全无害; 具有适当的临界压力,以减少压缩费用,
(v)相对挥发度较大或极性(介电常数)有较大 差别时,可以在不同的压力下使混合物得到分馏。
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夹带剂效应
➢ 增加溶解度 加入适量 为夹带剂(一般不超 过5% ) ,能使溶解度提高到10倍以上。
➢提高溶质的分离因子 ➢增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度 ➢可用作反应物 ➢能改变溶剂的临界参数
粘度Pa.s 1~3×10-4
0.2~3×10-2 1~3×10-4 3~9×10-4
扩散系数 0.1×10-4 0.1×10-9 m2.s ~ 0.4×10-4 ~ 2×10-4
0.7×10-7
0.2×10-7
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溶剂萃取和超临界萃取的对比
溶剂萃取
超临界萃取
溶剂残留不可避免
完全无溶剂残留,纯净
1、超临界流体萃取系统的组成
➢ 溶剂压缩机 (即高压泵) ➢ 萃取器 ➢ 温度、压力控制系统 ➢ 分离器和吸收器
辅助设备:辅助泵、阀门、背压调节器、 流量计、热量回收器 。
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2、常见的三种超临 界萃取流程: i、等温变压: P ↓ ρ ↓ 溶解度↓溶质析出
大幅度变化,从而影响其溶解能力。
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1、 超临界二氧化碳流体的萃取选择性
亲脂性
如挥发油、烃、酯、 内酯、醚、环氧化合物等, 香气成分(桉树脑、麝香 草酚、酒花中的底沸点酯 类等)。低分子量,非极 性的脂族烃 (20碳以下)及 小分子的芳烃化合物。
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相似相溶原则 12
(ii)强极性基团的化合物萃取困难
具有低的沸点; 对所提取的物质要有较高的溶解度。
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生物碱、类胡萝卜素是不溶的。
脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性。然 而。单酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。
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超临界流体萃取:以茶叶为原料,以甲醇为改性剂在CO2的 超临界压力和温度条件下进行萃取。
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第四节:超临界流体萃取的过程及操作特性
2001年8月2日,《财经》杂志的署名文章《银 广夏陷阱》,揭露1999、2000年度业造假,股价 应声而倒一路狂跌,16个跌停板后至6元以下。
法院受理民事赔偿案件103件,涉及投资者847 人,总标的额约1.8亿元。2007年5月25日,历时数 年后,终于落下了帷幕。
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3说,具有很好溶解性能的溶剂,也往往是很 好的夹带剂,如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。
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夹带剂可影响溶质在超临界流体中的溶解度和 选择性
通常较少量夹带剂对溶剂流体的密度影响不大, 甚至还会降低超临界流体的密度,而影响溶解度和 选择性的决定因素就是夹带剂与溶质分子间的范德 华力或夹带剂与溶质有特定的分子间作用。
这种“稠密的气体”,称为“流体”。
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CO2气体、液体和超临界流体的物理性质
密度 kg/m3
气体 液体 临界体
(常温常压) (常温常压) ( pc=7.38MPa
Tc=31.10C) 0.6 ~2 ×10-3 0.6 ~1.6 0.2 ~0.5
超临界体
(p=4pc, T=Tc)
0.4 ~0.9
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