超临界CO2流体萃取技术.ppt

超临界CO2流体萃取技术,1,2,3,目录,4,纯净物质在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度Tc；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。温度及压力均处于临界点以上的液体称为超临界流体(supercriticalfluid，简称SCF)。,超临界流体是处于临界温度和临界压力以上，介于气体和液体之间的流体，兼有气体液体的双重性质和优点：溶解性强：密度接近液体，且比气体大数百倍，由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力。扩散性能好：因黏度接近于气体，较液体小2个数量级。扩散系数介于气体和液体之间，为液体的10-100倍。具有气体易于扩散和运动的特性，传质速率远远高于液体。易于控制：在临界点附近，压力和温度的微小变化，都可以引起流体密度很大的变化，从而使溶解度发生较大的改变。（对萃取和反萃取至关重要）,物质在超临界流体中的溶解度，受压力和温度的影响很大.可以利用升温,降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离析出，达到分离提纯的目的(它兼有精馏和萃取两种作用).例如在高压条件下，使超临界流体与物料接触,物料中的高效成分(即溶质)溶于超临界流体中(即萃取).分离后降低溶有溶质的超临界流体的压力，使溶质析出。如果有效成分(溶质)不止一种，则采取逐级降压，可使多种溶质分步析出。在分离过程中没有相变，能耗低。,选择萃取溶剂为二氧化碳是因为其无毒、无害、无残留、安全性好;工艺流程简单,操作方便,提取时间快、生产周期短;用人少,节约劳动力;较低的温度下萃取,防止热敏性物质的氧化分解。工艺过程超临界流体萃取过程基本上由萃取阶段和分离阶段所组成,按所采用的方法不同,有变压萃取分离(等温法)、变温萃取分离(等压法)和吸附萃取分离(吸附法)3种基本流程。超临界CO2萃取的工艺流程是将被萃取物粉碎后放入萃取釜中密封,设定好萃取釜的温度和压力。CO2低温冷却成液态后经高压泵增压进入萃取器,与其中的原料接触、传质,节流膨胀后进入分离器里。这时由于溶质在CO2中的溶解度降低而从CO2中凝聚析出,汇集在分离器底部，溶剂CO2则从分离器顶端引出,循环使用。装置设计要遵循安全、可靠、可连续运转、宽适应、广用途的指导思想,为了适应不同制品萃取过程的需要,装置的操作参数须设计得高些,且调节范围也须宽些,即有较大的操作弹性。,密封结构超临界CO2萃取多为间歇操作,为了便于装卸料和清洗,萃取设备要求经常开启和闭合,这就要求操作方便,尽可能减小非操作时间以提高经济效益,而采用强制式密封则无法达到这种目的,因此,工业化萃取釜宜采用卡箍式快开盖装置的釜盖,采用自紧式密封,不但能起到较好的密封效果,而且装拆方便,使用寿命也较长。,20世纪80年代初我国开始对超临界流体萃取技术进行研究,此后迅速的发展起来。在农产品精深加工中的应用主要是以下几个方面:粮油：超临界流体萃取大豆油,其萃取溶剂为CO2;此工艺所提取的大豆油营养价值高,不饱和脂肪酸含量高,磷脂含量低,质量好。此外,采用超临界流体萃取技术后,萃取率明显提高和改善，此外还有:从大豆油中提取高附加值的大豆磷脂;提取芝麻油;提取棉花籽油;萃取荞麦中芦丁;葵花籽油;玉米黄色素的提取等等。果、蔬、茶：在这三类农产品采收的季节里,如果没有及时的卖掉或者对其不及时的人工处理,大量的产品将会腐败烂掉,给国家、农民产生不可估量的损失。如果采取高新技术来处理,那么不但产品不会腐烂掉,而且还会给国家带来更多的经济效益。超临界CO2流体萃取猕猴桃籽油,其萃取温度为4045;萃取压力:2535MPa;萃取时间:150min;CO2流量为25kg/h,此工艺过程充分利用了猕猴桃加工业的副产物猕猴桃籽,更深一步提高了猕猴桃籽的经济价值。超临界流体萃取在茶中的应用主要是:萃取茶多酚;萃取茶叶籽油;茶叶中的香素、色素、没食子酸酯、咖啡碱等。,中草药、调味品：随着我国经济的不断发展,人们开始对中草药进行深入的研究。姚伟席,刘志明分别从银杏叶中萃取了黄酮化合物。从药用植物红花中提取红花苷及红花醌甙;从甘草中提取甘草甙;从长春花中提取长春花碱和长春新碱;生物碱的超临界流体萃取;花卉：超临界流体萃取技术在花卉方面应用也比较多,除了非常成熟的啤酒花超临界流体萃取技术外还有很多。超临界流体萃取百合中秋水仙碱,萃取溶剂为CO2;提携剂;乙醇;萃取温度:40;萃取压力:18MPa;萃取时间:2h;萃取过程中须加入氨水进行碱化而使秋水仙碱游离出来,这样利于萃取。此外在花卉方面采用超临界流体萃取技术还有关于桂花、茉莉花、金银花