超临界流体萃取技PPT演示课件

超临界流体萃取技术的研究进展及应用,PPT制作：黄莉玲资料查找：毛敏敏PPT演讲：黄莉玲,1,超临界流体萃取,超临界流体(SCF)是指超过临界温度(TC)和临界压力(PC)的非凝缩性的高密度流体1。超临界流体兼有气体和液体两者的特点,密度接近于液体,而粘度和扩散系数却接近于气体,因此不仅具有与液体溶剂相当的溶解能力,而且具有优良的传质性能。超临界流体的溶解能力除了与超临界流体和待分离溶质二者性质相似性有关外,还与操作温度和压力等条件有关。操作温度与超临界流体的临界温度越接近,其溶解能力越强;无论操作压力多高,超临界流体都不能液化,但流体的密度随压力的增大而增大,其溶解能力也随之增强。,2,超临界流体萃取技术,3,超临界流体萃取技术研究进展,4,超临界萃取技术原理,超临界流体萃取技术就是利用超临界流体的特殊性质,将其在萃取塔的高压下与待分离的固体或液体混合物接触,调节系统的操作温度和压力,萃取出所需组分;进入分离塔后,通过等压升温、等温降压或吸附等方法,降低超临界流体的密度,使该组分在超临界流体中的溶解度减小而从中分离出来。,5,6,超临界萃取工艺类型及萃取装置组成,超临界流体萃取的工艺流程一般是由萃取(CO2溶解溶质)和分离(CO2和溶质的分离)2步组成,其中萃取步骤大致相同,都是在萃取槽中进行的,而分离析出溶质的方法却有3种,即通过压力变化,温度变化或者吸附剂吸附。因此,工艺流程也可分为3种(1)温度变化法。在等压条件下,超临界的萃取相从萃取槽输送到加热器,随着温度升高,CO2的溶解能力下降,因而在分离槽中与溶质分离,溶剂CO2冷却后,溶解能力恢复,故可进入萃取槽重复利用。,7,(2)压力变化法。在等温条件下,超临界的萃取相经膨胀阀进入分离槽,由于压力下降,CO2的溶解能力下降了,因而与溶质分离,分离后的CO2,经压缩机压缩,重新变为超临界流体,再次进入萃取槽进行萃取分离。(3)吸附法。用这种方法萃取,溶剂CO2的温度和压力都没有变化,超临界的萃取相从萃取槽流入分离槽,由于吸附剂的吸附作用,溶质CO2分离,超临界的CO2可送入萃取槽重复利用。,8,超临界流体萃取的工艺流程,9,超临界萃取装置组成,超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分：萃取剂供应系统，低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。具体包括二氧化碳注入泵、萃取器、分离器、压缩机、二氧化碳储罐、冷水机等设备。,10,南通市华安超临界萃取有限南通市华安超临界萃取有限公司公南通市华安超临界萃取有限公司司,北京超流萃取技术研究所,11,超临界流体技术提高萃取效率的方法,提高萃取效率的方法除了适当提高萃取压力、选取合适萃取温度和增大超临界流体流量之外,还可以采用加入适量的夹带剂,利用高压电场和超声波等措施。,（1）加入夹带剂加入适量合适的夹带剂可明显提高超临界流体对被萃取组分的选择性和溶解度。表面活性剂也可以作为夹带剂提高超临界流体萃取效率,提高的程度与其分子结构有关,分子的脂溶性部分越大,其对超临界流体的萃取效率提高越多（2）利用高压电场高压脉冲电场可显著改善萃取溶质与膜脂等成分的互溶速率及通过细胞壁物质的传质能力,从而提高萃取效率。（3）利用超声波在超临界流体萃取天然生物资源活性有效成分的过程中,采用强化措施减少萃取的外扩散阻力往往能取得很好的萃取效果,12,13,超临界流体萃取技术应用,14,在生物化工中的应用,由超临界流体的特性可知,它特别适合用于热敏性生物物质的分离和提取。目前超临界流体萃取技术已应用于提取和精制混合油脂,如用EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)总含量为60%的鱼油为原料,可得到纯度高达90%的EPA和DHA,15,在食品工业中的应用,超临界流体萃取技术在食品工业的应用已有相当长的历史。用超临界流体萃取技术脱除咖啡豆和茶叶中的咖啡因早已实现工业化生产。与蒸馏法相比此法具有明显优势:萃取时间短、成本低、产品更纯净。将超临界流体技术应用于食品领域,可使食品的外观、风味和口感更好,因此超临界流体萃取技术在食品工业具有广阔的应用前景。,16,在医药行业中的应用,超临界流体萃取在医药行业的应用是非常广泛的,尤其值得一提的是在中药有效成分的提取方面,我国做了大量工作。目前,超临界流体萃取中药有效成分已实现工业化生产,浙江康莱特公司将其用于萃取抗癌中药,云南森菊公司拥有两套1000L的萃取除虫菊成分的超临界流体萃取装置杜玉枝等17研究表明,CO2超临界萃取比石油醚抽提优越,具有收率高、提取时间短及无溶剂残留等优点,适合于藏成药安神丸的制备。Benliu等18研究了利用超临界流体萃取黄连根中的黄连成分。很多学者对超临界流体萃取中药有效成分进行了研究,如川芎、白芷、当归和黄连等。,17,在环境保护中的应用,超临界流体萃取技术在环境保护领域尤其是处理被污染的固体物料和水体等方面具有广阔的应用前景。于恩平利用超临界流体萃取方法处理多氯联苯污染物的研究表明,用超临界流体萃取技术可以清除固体物料中的有机毒性物质。高连存等对炼钢厂炼焦车间土壤进行了SFE研究,比较了温度和压力对超临界流体萃取PAH(苯丙胺酸羟化酵素)类化合物的影响,并且用GC-MS(气-质联用法)分析结果和索式提取法做了对比,结果其回收率远远第21卷第3期赵东胜等:超临界流体萃取技术研究与应用进展11高于索式提取法的回收率。,18,游静等研究了用固相吸附与超临界流体萃取相结合富集水中有机污染物的方法,表明超临界流体萃取对水中极性较大的有机化合物的处理是可行的。V.Librando等对超临界流体萃取海洋沉积物和土壤样本中的多环芳烃污染物进行了研究,多环芳烃回收率达到90%以上。Kong-HwaChiu等也将超临界流体萃取技术应用于治理环境中的有机污染物。除了上面提到的几个方面的应用,超临界流体萃取技术还在日化、陶瓷和仪器分析等领域有着重要的应用。,19,小结,超临界流体与气体和液体相比,可以说兼具后两者的优点而又克服了它们的不足,而且超临界流体萃取操作