超临界流体萃取PPT.ppt

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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。
分离工艺流程简单。
分离过程有可能在接近室温下完成,特 别适用于热敏性天然物质。
必须在高压下操作,设备及工艺技术要 求高,投资比较大。
Байду номын сангаас
5.超临界萃取在各方面的应用
在天然香料工业上的应用: 提取植物芳香成分;萃取和浓缩水果蔬 菜香气成分;提取鲜花芳香成分。
在食品方面的应用: 脱咖啡因;萃取啤酒花的有效成分;萃 取植物油脂(小麦胚芽油,沙棘油,大 豆油) ;从鱼油中分离提取高度不饱和 脂肪酸;分离提纯磷脂;分离辣椒红色 素和辣素。
近年来超临界流体技术正迅速向萃取分 离以外的领域发展。国际上每三年召开 一次超临界流体学术会议。
超临界流体技术已发展成包括萃取分离, 材料制备,化学反应和环境保护等多项 领域的综合技术,并存在着非萃取应用 研究越来越受到重视的趋势。
谢谢!
在中草药研究与开发中的应用: 提取萜类与挥发油;提取生物碱;提取 香豆素和木脂素;提取黄酮类化合物等 等。
在医药工业中的应用: 超临界干燥和造粒;超临界除杂,灭菌; 超临界重结晶。
在高分子科学中的应用:超临界CO2协助 渗透技术;超临界CO2溶胀聚合技术……
6.超临界流体萃取技术的展望
当今,天然食品,“绿色食品”不断发 展,人们对食品管理卫生也有日趋严格 的趋势。但传统的天然产物分离,精制 加工的工艺手段往往会造成天然产品中 某些成分在加工过程中被破坏,改变了 天然食品独特的风味和营养。而且加工 过程溶剂残留物的污染也是不可避免的。 超临界流体萃取技术有可能解决这一系 列的问题。
部分超临界流体溶剂: CO2,氨,甲 烷,氧……
选择萃取剂时要考虑溶解度,选择性, 临界点数据,化学反应的可能性等因素。
3.溶剂化效应
有机化合物在超 临界流体中的溶解度 与压力关系:
Ⅰ:表示45℃下萘在超临 界CO2中溶解度与压力的 关系.
Ⅱ:表示25℃下对氯碘苯 在超临界乙烯中的溶解 度.
上述结果表明:在超临界状态下, 流体具有溶剂性质,又称为溶剂化效应。
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
状态时,向该状态气体加压,气体不会 液化,只是密度增大,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。
密度:比气体大数百倍
粘度:仍接近于气体
扩散系数:介于气体与液体之间
所以超临界流体对许多组分具有很强的 选择性和溶解能力,又具有气体易扩散 的特性,使传质速率大大高于溶剂萃取, 可以实现物质的高效率分离提纯。
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
4.含溶解萃取物的高压CO2流体经减压阀2降压到低于 CO2临界压力以下,进入分离釜。
5.CO2溶解度急剧下降而析出溶质,自动分离成溶质和 CO2气体两部分。产品定期从分离釜3底部放出,CO2 气体经热交换器冷凝成CO2液体再循环使用。
4.超临界流体萃取技术的特点
具有广泛的适应性。
萃取效率高,过程易于调节。
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。
超临界萃取是近二十多年来发展起 来的一种新型分离技术。
1978年联邦德国建成从咖啡豆脱除 咖啡因的超临界CO2萃取工业化装置。 生产出能保持咖啡原有色香味的脱 咖啡因咖啡。
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。
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