超临界二氧化碳的ppt课件

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超临界萃取技术及其应用ppt课件.ppt

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SC- CO2萃取金属离于最显著的特点就是:萃取过程 中络合剂的引入.通常,络合则总是在静态条件下, 以远远大于金属有机配合物化学计量数的量溶解在SCCO2相中,然后,在动态条件下,随流动相进入萃取 耀,样品中金属离于与其络合形成金属有机配合物而 进入超临界流体相,经减压,超临界流体与金属有机 配合物分离,lI.流程图如下:
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因为若再升高压力,萃取收率的提高,相对于为获得 及保持这样高的压力所增的投资和操作费用来说就不 经济了。
温度T升高,一般情况下CO2的溶解力有所增加,且 较压力影响明显。仍以超临界CO2 萃取沙棘油为例。 F=30MPa,T=32℃时,沙棘油的收率为90.1%,当 温度升高T=40℃,油的收率提高到92.1%.但温度的 升高受到对所萃取物质热敏性要求的限制。
17 解吸釜
冷却器
(b) 等压法 T1<T2,P1=P2 1.萃取釜,2.加热器, 3.解析釜 4.高压泵 5.冷却器
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3.恒温恒压工艺(吸附剂法)。
图2(c)流程为恒温恒压萃取工艺,即萃取和分离在同样 的温度和压力下进行。该工艺分离萃取取物需要持殊 的吸附剂(如离于交换树脂、活性炭等)进行吸脱,一 般用于去除有害物质,如从茶叶中脱除咖啡因。有时 也称吸附剂法。 该工艺C02流体始终处于恒定的超临 界状态,十分节能。但若采用较贵的吸附剂,则要在 生产中增加吸附剂再生系统。
1
2
处于超临界状态的C02即具有选择溶解其它物质的能力。 通过调整适当的温度和压力可选择性地萃取物质。然 后再经减压、升温或吸附,使溶解在超临界CO2中的被 萃取物与CO2分离,从而达到分离和提纯的目的。
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二、超临界C02及其萃取技术的主要特点
1.CO2的物质特点: 与通常采用的超临界流体 物质,如N2、N20、CH4、C2H4、等相比,CO2 有如下特点:

超临界流体技术PPT课件

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常用超临界流体的临界性质表
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5
超临界二氧化碳
✓ CO2临界温度和压力都较低,易于工业化。
✓ CO2不可燃、无毒、化学稳定性好、易分离,不
会产生副反应并且廉价易得。
✓ CO2来源于化工副产物,应用过程中易于回收,
能够减少温室气体的排放。
✓ 超临界CO2的溶解能力可通过流体的压力稠的聚氨酯涂料
(外观好,提高防缩孔性,防桔皮性和抗酸蚀性,上漆率高)
醇酸树脂涂料
(上漆率由45%提高到70%,废水处理成本降低65%,VOC下降60%)
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超临界二氧化碳的应用—喷涂
优点: (1)经济效益
节约涂料; 步骤简化,节约劳动力; 烘烤温度低,节约能量; 减少有机溶剂的使用,降低成本; 上漆率高,固体废物的排放费用减少
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超 临
医药工业
中草药提取 酶,纤维素精制

金属离子萃取

化学工业
烃类分离

共沸物分离

高分子化合物分离

食品工业
植物油脂萃取 酒花萃取

植物色素提取


化妆品香料
天然香料萃取 化妆品原料提取精制
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超临界流体萃取的方法
(1)极性小,分子量小的物质 超临界CO2直接萃取,20-70℃,8-40MPa
超临界CO2喷涂的适用范围: 各类热固性、热塑性聚合物配的清漆、色漆、闪光漆 填料:钛白、炭黑、铝粉、碳酸钙、硅石和瓷土
聚合物与填料同CO2相容
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超临界二氧化碳的应用—喷涂
喷涂温度:40-70℃ 喷涂压力: 8.5—11MPa

二氧化碳超临界流体萃取技术的研究PPT课件

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• 夹带剂 在溶质和超临界CO2流体的二元体系
中加入少量的辅助溶剂(夹带剂、助溶 剂),对溶质的溶解度、溶质选择性等有 奇特的效果。决定物质溶解度的主要因素 是溶质与溶剂分子间的作用力。故应根据 萃取物的特性选择适当的辅助溶剂,以提 高萃取效率。
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压缩机
萃取釜
制冷MVC-760L
4
-4
0.7×10-3 0.2×10-3
液体
15~30℃
0.6~1.6 (0.2~3)×10
-2
(0.2~3)×10
-5
很强的溶剂化能力,良好的传质性能,溶解性能随压力变化
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超临界流体的主要特性
1 密度类似液体,因而溶剂化能力很强,压力和温度 微小变化可导致其密度显著变化
2 粘度接近于气体,具有很强传递性能和运动速度 3 扩散系数比气体小,但比液体高一到两个数量级; 4 压力和温度的变化均可改变相变
一、超临界流体的定义 二、超临界流体的原理和工艺流程 三、超临界流体萃取的应用 四、超临界流体萃取的发展和研究
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✓ 一继、固超态临、界液流体态的和定气义态发现以后,人们又发现了可称为物质第四 状态的超临界态。
✓ 在较低温度下,不断增加气体的压力时,气体会转化成液体, 当温度增高时,液体的体积增大,对于某一特定的物质而言总 存在一个临界温度(TC)和临界压力(Pc),高于临界温度 和临界压力后,物质不会成为液体或气体,这一点就是临界点。 再临界点以上的范围内,物质状态处于气体和液体之间,这个 范围之内的流体成为超临界流体(SF)。
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超临界流体萃取技术在医药工业中的应用
✓ 药物的干燥、造粒和制作缓释药丸等 ✓ 中草药有效成分的提取

超临界萃取ppt课件

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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

CO2超临界流体萃取PPT课件

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▪ (4)低温萃取:在较低温度下萃取,解决了对热敏感样 品的萃取难题。
▪ (5)痕量萃取:能萃取10-9级的样品。
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为什么选用二氧化碳?
▪ 温和的临界条件 ▪ 无毒 ▪ 阻燃 ▪ 价廉易得 ▪ 超临界CO2溶解能力强 ▪ 适用于化工、医药、食品等工业
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自制超临界流体萃取实验仪器
结构部分 ▪ CO2高压系统 ▪ CO2回流系统 ▪ 萃取塔
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超临界CO2萃取技术在食品方面的应 用
▪ 目前已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、 红花籽、花生、小麦胚芽、可可豆中提取油 脂,这种方法比传统的压榨法的回收率高, 而且不存在溶剂法的溶剂分离问题
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结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
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超临界流体萃取的基本原理
▪ 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。 当气体处于超临界状态时,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, 粘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。
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二氧化碳超临界流体萃取技术的应用
▪ 超临界CO2萃取技术在国内天然药物研制中的 应用
▪ 超临界CO2萃取技术在食品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在医药保健品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在天然香精香料的提取的
应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在化工方面的应用

超临界流体萃取ppt课件.ppt

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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。

二氧化碳超临界流体萃取.ppt

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参考文献 : 《超临界萃取装置的研制及其应用 》 李巧玲 周明华 陈俊南(华北工学院 太原 030051) (北京理工大学 北京 100081) 《超临界二氧化碳流体》 刘景旺 顾炳鸿(天津师范大学化学系,天津300074)
希望通过我的讲解大家能够对 超临界流体萃取技术有所认 识!!
二 氧 化 碳 高 压 系 统
二 氧 化 碳 回 流 系 统
萃取塔
超临界CO2萃取技术在国内天然药物 研制中的应用
目前,国内外采用CO2超临界萃取技术可利
用的资源有:紫杉、黄芪、人参叶、大麻、 香獐、青蒿草、银杏叶、川贝草、桉叶、玫 瑰花、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂花、 生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、 香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、 沙棘、小麦、玉米、米糠、鱼、烟草、茶叶、 煤、废油等。
超临界流体萃取具有的优点
(1)萃取时间短:由于超临界流体强穿透力和高溶解度, 它能快速地将提取物从载体中萃出,既节省溶剂,又 减少了能源和人力的费用。 (2)萃取彻底:萃取结果更接近实际情况,从而提高了 后续分析过程的准确性和可靠性。 (3)有利环境保护:利用二氧化碳作为流体,解决了有 机溶剂对环境的污染,也有利于保护实验室工作人员 的健康。 (4)低温萃取:在较低温度下萃取,解决了对热敏感样 品的萃取难题。 (5)痕量萃取:能萃取10-9级的样品。
超临界CO2萃取技术在化工方面的应 用
在美国超临界技术还用来制备液体燃料。以
甲苯为萃取剂,在Pc=100atm, Tc=400-440℃条 件下进行萃取,在SCF溶剂分子的 扩散作用下,促进煤有机质发生深度的热分, 能使三分之一的有机质转化为液体产物。此 外,从煤炭中还可以萃取硫等化工产品。

超临界二氧化碳

超临界二氧化碳

超临界二氧化碳技术主要应用范围
二氧化碳,可以说是目前应用最广 的超临界流体,这主要是因为它没有毒 性,临界温度低与价格便宜等因素。近 年来最引人注意的研究领域则主要在机 能性成分的萃取,纤维染色技术,半导 体的清洗,特殊药用成分的颗粒生产, 乾洗技术,化学反应与超临界流体净米 技术等。以下为常见的超临界二氧化碳 在各种工业中的应用范围。
三、化学工业 常见使用超临界二氧化碳技术的应用包括 了传统产业的乾洗业,纤维染色技术,化学反 应和高科技产业的半导体清洗技术传统乾洗业, 正面临其所使用的有机溶剂,过氯酸乙烯,对 于健康上与环保上的危害的压力,许多主要的 相关产业业者,也不断的寻求替代的方法.事 实上,利用超临界流体技术的乾洗设备,已经 在1999年正式在美国设立营业店面,这套设 备的单价约在75,000美金到50,000美金之 间。这个超临界流体工业化的应用,证明超临 界二氧化碳,能有效的与传统民生工业在价格 上作竞争。另外的清洗应用包括了金属零组件 的清洗,商业用洗碗机与一般的家用清洗设备。
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, 如图,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。
此外,下列的化工产业也开始 使用超临界二氧化碳萃取技术,以 降低生产过程的污染物产生 : A.石油残渣油的脱沥 B.原油的回收,润滑油的再生 B. C.烃的分离,煤液化油的提取 D.含有难分解物质的废液的处理
四、医学工业 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

超临界二氧化碳的 PPT

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石油化工的应用
石油化工的SFE应用是化工生产中开 发最早的行业,除主要用于渣油脱沥青 外,在废油回收利用及3次采油等方面 也得到了一定的发展。
超临界流体萃取可以脱除尾油中全部 沥青质及甲苯不溶物,质量分数99.5% 以上的金属和70.4%以上的残炭富集到 萃余残渣中,馏出油符合催化裂化或加 氢裂化进料要求,并具有优良的裂化性 能。
超临界二氧化碳技术的优点
较之常规萃取方法,超临界CO2流体萃取具有显著的优点: ①可以在接近室温(35—40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地 防止热敏性物质的氧化和逸散;能完整保留生物活性,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CO2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。 ③萃取和分离合二为一。当饱含溶解物的CO2—SF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压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近,温度压 力的微小变化都会引起CO2密度显著变化,使得待萃物的溶解度发生 变化,通过控制温度或压力达到萃取目的。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,因此工艺流程短、 耗时少。 ⑤对环境无污染。萃取流体可循环使用,真正实现生产过程绿色化
应用前景
超临界流体技术符合当今世界的可持续发展战略, 用于 分离的有超临界萃取、超临界色谱和超临界膜过程等技 术, 用于反应的有超临界水氧化、水热反应、有机合成、 酶催化反应和聚合反应等技术, 用于材料加工和处理的有 微细颗粒制备、干燥、高聚物共混和喷涂等技术。超临 界水氧化解决废水问题依然是化工领域今后的研究重 点, 而手性药物的研发将成为超临界流体中最具有潜力的 研究热点。超临界流体技术以绿色、环保而受到人们的 关注, 随着研究的深入它的其他优点也被发现, 譬如能提 高反应速度和反应选择性、能制备超细颗粒、能杀菌消 毒等。相信随着研究的不断深入, 它的应用前景也将更加 广泛

二氧化碳杀菌技术

二氧化碳杀菌技术
❖ 高活压性C降O低2技与术酶处二理级能结有构效中降螺低旋多结种构酶变活化性有,关并。认高为压酶 C4O~2处7个理对对数大值部。分细菌和霉菌杀灭效果可达到降低
❖ 对出于较能好产 杀生 灭芽 作孢 用和,孢由子于微孢生子物对,热高的压耐C受O2力技很术强也,表在现 一灭定效温果度 。下结合高压CO2能达到比单独热杀菌更好杀
❖ 酸化作用认为,CO2和水反应生成碳酸,降 低微生物细胞pH值,且在细胞外和细胞内 都产生,这一理论在干燥细胞和湿细胞CO2 处理中得到证实。但有研究证明,CO2可抑 制非酸敏感性微生物,而不是酸敏感性微 生物如大肠杆菌;一些研究资料还表明, 不仅是pH值降低对抑制微生物有影响,酸 的类型也有影响。
❖ 二氧化碳是一种天然抗微生物剂,单独作用 能抑制微生物生长,但不能杀死微生物,与 压力结合则能达到有效杀菌。与其它气体相 比,CO2使用安全,价格低廉,且易得到较高 纯度成品,所以在食品工业中应用相当广泛。
❖ 在新鲜果蔬与粮食气调贮藏中,通过调节贮 藏库中二氧化碳与氧气比例,降低果蔬呼吸 强度,能抑制微生物生长,同时结合其它处 理方法以达到保鲜目的。
乳制品杀菌应用
❖ C牛在许可O奶包多靠2是变装乳食一质 中 品 品种微 充 企 添可生 入 业 加与C物 , 剂牛O生已,2奶都长把应共能C,用存显O2通到天著作过乳然延为充制成长一入品分乳种C工,制物O2业能品气美化抑货调价生制架包廉产一期装而中些。或又,导国直安尤致外接全 其在原料乳保鲜和干酪制造中被更为广泛使用。在 原间料,乳同中 时溶 能解 延C缓O细2能菌延生缓长蛋周白期水,解并和在脂一肪定水程解度作上用抑时 制乳中嗜冷菌生长。在干酪制作中,蛋白质水解会 产菌生作苦用昧 可, 保脂 证质 干水酪解质产量生。恶臭味,因此通过CO2:抑

超临界二氧化碳

超临界二氧化碳
W.T. Cheng,∗ C.W. Hsu, and Y.W. Chih
Department of Chemical Engineering, National Chung-Hsing University, 250 Kuo-Kuang Rd., Taichung 402, Taiwan, Republic of China Received 22 August 2002; accepted 20 August 2003
* Corresponding author.
E-mail address: wtcheng@.tw (W.T. Cheng). 0021-9797/$ – see front matter 2003 Elsevier Inc. All rights reserved. doi:10.1016/j.jcis.2003.08.029
Abstract This research describes dispersion of organic pigments using supercritical fluids. With low surface tension and high diffusivity of fluids in supercritical states, aggregated particles may be effectively wetted and swelled to form the primary constituent of the dispersing solution by volume. In this paper, the conditions of temperature and pressure are used to control the density of supercritical carbon dioxide subject to PGMEA as cosolvent for dispersing organic powder in a solution. As shown from measurement with a laser scattering particle analyzer, the average diameter of phthalocyanine green 36 with the haloid structure can be significantly reduced to 93.5 nm; for aminoanthraquinone red containing and amino group (–NH2 ) and phthalocyanine blue 15:6 with symmetry benzene and inner hydrogen bond, the mean particle sizes are 178.5 and 188.7 nm, respectively, using supercritical CO2 . Additionally, the transmittance of UV light is used to confirm the dispersing performance in this study. 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

二氧化碳超临界萃取

二氧化碳超临界萃取
序号
1 2 3
产品名称 英莱克 思普瑞 维倪 富思堂生命 力 倍仕好 键百特 维尔康
规格 350mg×200粒 350mg×200粒 350 mg×500粒 mg×500粒 300 mg×200粒 mg×200粒
400 mg×500粒 mg×500粒 400 mg×150粒 mg×150粒 Ve4mg、大蒜素3mg Ve4mg、大蒜素3mg
北京化工大学 2009年11月 2009年11月
水蒸气蒸馏法与超临界萃取法大蒜油成分不同: 水蒸气蒸馏法与超临界萃取法大蒜油成分不同: (1)水蒸气蒸馏法生产的大蒜油主要成分含 二烯丙基二硫(26%)、 )、二烯丙基三硫 量:二烯丙基二硫(26%)、二烯丙基三硫 19%)。 (19%)。 (2)超临界萃取法生产的大蒜油主要成分含 乙烯基-4H-1,2-二噻烯(24.5%)、 量:3-乙烯基-4H-1,2-二噻烯(24.5%)、 乙烯基-4H-1,3-二噻烯(28.7%)。 2-乙烯基-4H-1,3-二噻烯(28.7%)。
在水蒸气蒸馏法生产的大蒜油中,由于生产过程 在水蒸气蒸馏法生产的大蒜油中, 是在高温下进行的,所以生产出的大蒜油是由20 20多种 是在高温下进行的,所以生产出的大蒜油是由20多种 分解了的小分子硫化物组成; 分解了的小分子硫化物组成; 在CO2超临界萃取法生产的大蒜油中,可以萃取出 超临界萃取法生产的大蒜油中, 大蒜独特的风味物质——大蒜辣素,大蒜辣素非常不 大蒜辣素, 大蒜独特的风味物质 大蒜辣素 稳定,在常温下将转化成阿霍烯(ajoene)、 )、2 乙烯 稳定,在常温下将转化成阿霍烯(ajoene)、2—乙烯 4H—1 二噻烷及3 乙烯基 4H—1 乙烯基—4H 基—4H 1,3—二噻烷及3—乙烯基 4H 1,2—二噻 4H 二噻烷及 二噻 烷等。其中1 乙烯二噻烷非常稳定, 烷等。其中1,2—乙烯二噻烷非常稳定,即使存放5年 乙烯二噻烷非常稳定 即使存放5 也没有明显的变化; 也没有明显的变化;1,3—乙烯二噻烷在相同的时间 乙烯二噻烷在相同的时间 里变化了24% 而阿霍烯却以每月1.5%的速度变化, 24%; 1.5%的速度变化 里变化了24%;而阿霍烯却以每月1.5%的速度变化,在 年后几乎不存在了,所以产品的保质期定为2 5年后几乎不存在了,所以产品的保质期定为2年较为 合理。 合理。
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超临界二氧化碳的萃 取及其应用
1
超临界萃取技术(SFE)的原理
超临界流体(SCF)指的是热力学状态处于临界点之上的流 体。SCF既不同于气体,也不同于液体,是介于液体和气体之 间的单一相态,此时流体处于气态与液态之间的一种特殊状 态,具有独特的物理化学性质,其粘度接近于气体,密度接 近于液体,扩散系数介于气体和液体之间,故其兼有气体和 液体的特点,既像气体一样容易扩散,又像液体一样有很强 的溶解能力,因而SCF具有高扩散性和高溶解性。
4
超临界流体萃取过程的影响因素
影响超临界流体萃取效果的各 种因素,主要包括以下方面: 物料的预处理方式、萃取压力、 萃取温度、CO2流量、萃取时 间、夹带剂和分离压力及分离
温度。
5
67ຫໍສະໝຸດ 压缩机萃取釜 二氧化碳循环泵
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超临界流体萃取技术的应用
一、食品工业的应用 二、医药工业的应用 三、石油化工的应用 四、环保方面的应用 五、皮革工业中的应用 六、在其它领域中的应用
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食品工业的应用
由于超临界流体萃取技术所得萃取 液溶剂残留少、低毒、无污染、无致癌 性等优点,因此特别适合用于食品工业。
目前在咖啡豆或茶叶中脱除咖啡因、 啤酒花有效成分萃取、动植物油脂的萃 取、分离和精制、天然香料植物或果蔬 中提取天然香精和色素及风味物质等方 面的研究和应用,都取得了长足发展。 用超临界CO2进行食品杀菌也有研究
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CO2作为SCF溶剂的优点
临界温度低(31.06℃),萃取可以在室温附近的温 和条件下进行,对易挥发组分或生理活性物质极少破
坏,适合于天然活性成分的提取
临界压力适中(7.14MPa),操作条件易于达到,在室 温下液化压力为4—6MPa,便于储运
安全无毒,尤其适合制药、食品工业,且萃取分离一 次完成,无溶剂残留
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应用前景
超临界流体技术符合当今世界的可持续发展战略, 用于 分离的有超临界萃取、超临界色谱和超临界膜过程等技 术, 用于反应的有超临界水氧化、水热反应、有机合成、 酶催化反应和聚合反应等技术, 用于材料加工和处理的有 微细颗粒制备、干燥、高聚物共混和喷涂等技术。超临 界水氧化解决废水问题依然是化工领域今后的研究重 点, 而手性药物的研发将成为超临界流体中最具有潜力的 研究热点。超临界流体技术以绿色、环保而受到人们的 关注, 随着研究的深入它的其他优点也被发现, 譬如能提 高反应速度和反应选择性、能制备超细颗粒、能杀菌消 毒等。相信随着研究的不断深入, 它的应用前景也将更加 广泛
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环保方面的应用
在环保方面,SCF技术用于处理含有 机物的废水和固体污染物,改进现行 的废水处理过程,还可用于废水与污 染物分离并将污染物氧化为小分子的 场合。在环境污染监测上,SCF技术 也可发挥其高效、准确的特性。
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皮革工业中的应用
目前超临界流体已广泛应用于皮革染色、 脱灰、脱脂、铬鞣等方面,极大地推动 了皮革清洁化生产的发展。
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石油化工的应用
石油化工的SFE应用是化工生产中开 发最早的行业,除主要用于渣油脱沥青 外,在废油回收利用及3次采油等方面 也得到了一定的发展。
超临界流体萃取可以脱除尾油中全部 沥青质及甲苯不溶物,质量分数99.5% 以上的金属和70.4%以上的残炭富集到 萃余残渣中,馏出油符合催化裂化或加 氢裂化进料要求,并具有优良的裂化性 能。
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医药工业的应用
从动、植物中提取有效药物成分仍是目前 SFE在医药工业中应用较多的一个方面。目前 已对多种中草药有效成分的提取工艺及质量进 行了研究,如红景天、灵芝等。近年来,利用 超临界流体技术进行药物的干燥、造粒和制作 缓释药丸已成为人们关注的一个新热点。 采用SCF技术,可避免中药加水煎熬的传统服 用方法,对热敏性有效成分受热破坏,从而提 高疗效。SFE可更有效地提取复杂中药中的挥 发性成分。另外,超临界萃取技术还可以用于 抗生素的提取,医药制品的精制、脱杂质,维 生素和酶的回收等。
超临界萃取就是利用SCF在临界点附近体系温度和压力的微 小变化,使物质溶解度发生几个数量级的突变性质来实现其 对某些组分的提取和分离。通过改变压力或温度来改变SCF的 性质,达到选择性地提取各种类型的化合物的目的。超临界 萃取技术主要有两类萃取过程:恒温降压过程和恒压升温过 程。不同点在于前者是把SCF经减压后与溶质分离,后者是超 临界态经加热实现溶质与溶剂分离。两个过程的溶剂都可以 反复循环使用。
据报道,已经出现了关于超临界流体与 分析仪器联用来分析皮革中的组分,超 临界流体萃取高效去除皮革废水中的铬 等方面的研究报道。
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在其它领域中的应用
随着SFE研究的不断深入以及应用领域 的不断拓展,新型超临界流体技术如超 临界流体色谱、超临界流体化学反应、 超临界流体干燥、超临界流体沉析等技 术的研究,都取得了较大进展,显示了 超临界流体萃取技术良好的应用前景
具有化学惰性不可燃,操作安全,价廉易得,而且为 温室气体CO2的利用开辟了一条新的途径
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超临界二氧化碳技术的优点
较之常规萃取方法,超临界CO2流体萃取具有显著的优点: ①可以在接近室温(35—40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地 防止热敏性物质的氧化和逸散;能完整保留生物活性,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CO2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。 ③萃取和分离合二为一。当饱含溶解物的CO2—SF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压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近,温度压 力的微小变化都会引起CO2密度显著变化,使得待萃物的溶解度发生 变化,通过控制温度或压力达到萃取目的。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,因此工艺流程短、 耗时少。 ⑤对环境无污染。萃取流体可循环使用,真正实现生产过程绿色化
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