超临界萃取技术
supercritical flow extraction technique
? 超临界萃取概述 ? 超临界萃取原理与特征 ? 超临界萃取工艺流程 ? 超临界萃取应用 ? 超临界萃取发展展望
第一节 超临界萃取概述
一、超临界流体的概念
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临界状态:是指物质处于其临界压力和临界温度时的状态。此时是物质
的气态和液态共存的一种边缘状态,在此状态下,物质的密度与其饱和蒸气的密度相同,气液界面消失,物质表现出特殊性质。
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超临界状态:是指物质所处压力和温度稍高于其临界压力和临界温度的(高于临界点)状态。
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超临界流体:是指处于超临界状态时的流体。也就是超过物质本身的临界温
度和临界压力状态下的流体。超临界流体具有特殊性质。
超临界流体在相图中的位置 C点是临界点,T点是三相点
二、超临界流体特性
1.无相界面之分;
2.具有气体的低黏度、高扩散性和液体的高密度性; 3.具有很强的溶解能力,其溶解能力与密度成正比; 4.密度随温度或压力的轻微改变变化很大。
由于以上特性,超临界流体是理想的萃取溶剂。
从超临界流体特性可知,操作温度或压力的微小变化,都会引起流体密度的
很大变化,从而引起溶解能力的变化。因此,利用超临界流体的此种特性,在高密度条件(低温、高压)下,溶出所需要的组分,然后改变操作条件(提高温度或降低压力),在低密度条件下释放萃取成分,实现物质的分离。
三、超临界流体萃取概念
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超临界流体萃取:是指以超临界流体作为萃取剂,在临界温度和临界压力附近条件下,从液体或固体物料中萃取出待分离组分的操作。又称压力流体萃取、超临界气体萃取、超临界溶剂萃取等。
? 超临界流体萃取技术:是指采用超临界流体萃取的方法进行物料分离的技术。
四、超临界萃取技术的发展
超临界流体真正作为强溶解性的萃取溶剂分离技术,是在近20~30年的发展。1978年西德的zosel提出用超临界CO2脱除咖啡豆中咖啡因技术,并建立了工业化生产设备。同年在西德Essen召开了首届国际超临界流体萃取技术专题会议,该技术才成为国际关注的新课题。
20世纪80年代,超临界流体萃取技术得到了快速发展,研究的范围进一步扩展,从过程原理、测试手段、基础数据及与之有关的超临界热力学、工艺学及高压设备等方面的研究相继展开。其应用范围涉及石油化工、食品、香料、医药、化工等多个方面。
我国的超临界萃取技术研究启于20世纪70年代末,80年代开始有论述性和研究性文章出现,90年代后有不少博士论文反映了我国的超临界流体萃取技术研究情况,1994年5月,我国召开了第一届全国超临界流体技术与学术交流会。1996年10月,化工学会召开了第一届全国超临界流体技术与应用研讨会。经过20多年的努力,我国的超临界流体萃取技术研究取得了显著成绩,并形成了一批具有自主知识产权的成果。涉及食品、香料、医药、化工等多个方面。
五、超临界萃取技术应用领域
(1)石油脱沥青;
(2)从煤中萃取出用作化学原料的碳氢化合物; (3)鱼肝油的分离; (4)高碳烯烃的分离; (5)甘油油酸酯的分离;
(6)从蛇麻中提取有效的成分;
(7)从胡椒、肉豆蔻、辣椒中提取有效成分; (8)从可可豆中提取可可脂; (9)从大豆中提取睫油; (10)从植物中提取生物碱;
(11)去除烟草中的尼古丁和焦油成分; (12)从咖啡和茶叶中去除咖啡碱。
第二节 超临界萃取原理及特性
一、超临界流体的临界点