第6章 超临界萃取技术.ppt

常用挟带剂 挟带剂的使用方式 直接将其加进原料，而后再通入SF—C02并按静态法操作保持一定的接触时间（母体束缚大）； SF—CO2与挟带剂各自经计量泵按比例混合并连续通过装好原料的萃取装置（溶解度为主要限制因素）； 联合应用； 用表面活性剂与水在CO2中形成胶束而使极性的蛋白质溶解于SF—CO2。 影响溶质溶解度的因素 极性 分子量大小 压缩机 萃取釜 制冷MVC-760L 二氧化碳循环泵 5.10 问题与展望 高压设备的成本较高，同时给操作带来不便，很简单的取样操作也显得很成问题； 相平衡研究少，主要是仪器设计与相平衡研究取样、观察困难； 萃取设备的放大以及在连续操作方面的研究还有待进一步深入； SFE的基础研究与应用在近20年内取得了很大的进展。我们可以看到此新兴技术的研究涉及了众多领域，而且在更广阔领域中还有着潜在的应用可能； 超临界流体萃取技术是一种具有广阔应用前景的“绿色工艺”，符合当今世界注重可持续发展的潮流，为正兴起的“绿色化学”提供了一种新的思路。我们有理由相信，无论是科学研究还是实际应用，超临界流体萃取技术的前途是诱人的，必将得到更大的发展。 * 生物分离工程前沿技术 生物分离工程前沿技术 生物分离工程前沿技术 生物分离工程前沿技术 生物分离工程前沿技术 第5章 超临界萃取技术 定义：利用超临界流体（SCF），即温度、压力略超过或靠近临界温度和临界压力的流体为萃取剂，从固体或液体原料中提取目的产物。 应用：SCF对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油脂等具有特殊的溶解作用，可用于这类物质的萃取分离。 5.1 超临界流体的含义 超临界流体（SCF）是指在临界温度和临界压力以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，以至于无法分辨，故称之为SCF。 SCF的性质 最常用的超临界流体：CO2，因其临界温度接近常温，无毒、化学稳定性高、价廉。 CO2的p-V(?)-T图：临界点附近温度或压力的微小变化，引起密度发生很大变化。 SCF的密度接近液体，具有与液体相近的溶解能力，粘度小，自扩散系数大，萃取速度快，优于液体，尤其适于提取固体原料内有用成分。 1822年，Cagniard 首次报道物质的临界现象。 1879年，Hanny and Hogarth 发现了超临界流体对固体有溶解能力，为超临界流体的应用提供了依据。 1943年，Messmore首次利用压缩气体的溶解力作为分离过程的基础，从此才发展出超临界萃取方法。 1970年，Zosel采用sc-CO2萃取技术从咖啡豆提取咖啡因，从此超临界流体的发展进入一个新阶段。 1992年，Desimone 首先报道了sc-CO2为溶剂，超临界聚合反应，得到分子量达27万的聚合物,开创了超临界CO2高分子合成的先河。 5.2 超临界流体的发展 物理特征 密度 （g/cm3） 粘度（g/cm/s） 扩散系数 （cm2/s） 气体 （0.6-2）*10-3 （1-4）*10-4 0.1-0.4 液体 0.6-1.6 （0.2-3）*10-2 （0.2-2)*10-5 SCF 0.2-0.9 （1-9）*10-4 （0.2-0.7)*10-3 5.2 超临界流体的性质 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 粘度接近于气体,具有很强传递性能和运动速度 扩散系数比气体小，但比液体高一到两个数量级； SCF的介电常数，极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别; 压力和温度的变化均可改变相变 超临界流体的主要特性 超临界萃取 超临界中化学反应 超临界聚合反应 SCF 超细颗粒及薄膜材料制备 5.3 超临界流体的应用 超临界萃取剂的临界温度越接近操作温度，则溶解度越大。临界温度相同的萃取剂，与被萃取溶质化学性质越相似，溶解能力越大。因此应该选取与被萃取溶质相近的超临界流体作为萃取剂。 5.4 超临界流体的选择性 用作萃取剂的超临界流体应具备以下条件: 化学性质稳定，对设备没有腐蚀性，不与萃取物反应； 临界温度应接近常温或操作温度，不宜太高或太低； 操作温度应低于被萃取溶质的分解变质温度； 临界压力低，以节省动力费用； 对被萃取物的选择性高（容易得到纯产品）； 纯度高，溶解性能好，以减少溶剂循还用量； 货源充足，价格便宜，如果用于食品和医药工业，还应考虑选择无毒的气体。 5.5 超临界流体的选择原则 5.6 萃取过程简述 SFE利用SCF作为萃取溶剂，SC