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石河子大学

分离工程课程论文

《超临界萃取技术的应用及发展》

学院：化学化工学院

专业：生物化工

学号：

姓名：

指导教师：

中国新疆·石河子·

2012年7月

超临界萃取技术的应用及发展

(石河子大学化学化工学院/新疆兵团化工绿色过程重点实验室，新疆石河子，832003)

摘要:超临界流体萃取(SFE)是一种新型的分离方法，具有广阔的发展前景。本

文简要介绍了超临界流体的基本性质,原理、萃取过程和技术特点，综述了超临

界技术在萃取分离、环境保护、材料科学、反应工程、生物技术、清洗工业等方

面的发展状况,并对超临界技术对多氯联苯的提取中的应用作了简要介绍。

关键词：超临界流体超临界萃取应用有机农药

引言

超临界流体萃取(SupercriticalFluidExtraction,简称SFE)是一种提取天然物

质成分的新技术。其起源于20世纪40年代，70年代投入工业应用，以其环保、

高效等显著特性迅速超越了传统技术,并取得成功。过去，分离天然的有机成分

一直沿用水蒸汽蒸馏法、压榨法、有机溶剂萃取法等。水蒸汽蒸馏法需要将原料

加热，不适用于化学性质不稳定成分的提取；压榨法得率低；有机溶剂萃取法在

去除溶剂时会造成产品质量下降或有机溶剂残留；超临界流体萃取法则有效地克

服了传统分离方法的不足，它利用在临界温度以上的高压气体作为溶剂，分离、

萃取、精制有机成分。近二十多年来,超临界技术在国内外迅猛发展,在食品、化

工、香料、环保、纳米材料、生物医药等诸多领域均有广阔的应用前景,也取得

了众多的重要成果。

德国在1978年建立了世界上第一套用于脱除咖啡豆中咖啡因的工业化SFE

[1]

装置,后各国也相继建立了SFE实用装置。随后美国、日本等国也投人大量人

力物力对超临界流体萃取技术进行研究，其研究范围涉及食品、香料、化工、医

[2-3]

药等领域，并取得一系列进展。我国从事SFE技术的研究是近十几年的事,也

[4]

取得了一些可喜的成绩。本文针对目前研究很热的超临界流体萃取技术进行一

个简单的综述，并对其巨大的应用的前景提出展望。

1超临界流体特性简介[5]

超临界流体(Supercriticalfluid，简写SCF)是处于临界温度和临界压力以上的

非凝缩性的高密度流体。物质的气液平衡线并不随温度和压力的增加而无限延

伸，当系统处于高于临界压力和临界温度时，气相和液相的界面消失，这时称为

超临界状态。相图中高于临界压力和临界温度的区域称为超临界流体区。气体、

[6]

液体和超临界流体的性质对比示于表1。从表1数据可知，超临界流体具有密

度大、黏度小、扩散系数居中的特点。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。更重要的是在临界点附近，压力和温

度微小的变化都可以引起流体密度很大的变化，并相应地表现为溶解度的变化。

超临界萃取和分离就是利用压力、温度的变化来实现的。

虽然超临界流体的溶剂效应普遍存在，但实际上还要考虑溶解度、选择性、

临界点数据及化学反应等诸多因素，常采用的超临界流体并不太多。表2列出了

[7]

文献中介绍可作为超临界萃取的溶剂及其临界性质。

表2中各化合物均可用于超临界萃取，但以CO最受关注。超临界CO作

22

为萃取剂有以下特点：①CO密度大，溶解性