超临界流体技术原理及应用ppt.ppt

1、超临界流体技术的原理和应用，2012年3月，当1.1超临界流体的基本特征流体的温度和压力在其临界温度和临界压力以上时，称该流体处于超临界状态。 从数据可以看出，气体、液体、超临界流体的性质，超临界流体的密度相当于气体的数百倍，具体的数值相当于液体。 黏性系数接近气体，但比液体小两位数。 由于扩散系数在气体与液体之间(约为气体的1/100，比液体大几百倍)，超临界流体具有液体对溶质具有较大溶解度的特点和气体容易扩散和运动的特点，传递速度大于液相过程。 也就是说，超临界流体兼具气体和液体的性质。 在气液不分离的状态下，没有相界面，没有相间效果，有助于提高萃取效率，可用于超临界流体干燥。 物质处于其

2、临界温度(Tc )和临界压力(Pc )以上的状态时，对该状态的气体加压，气体不液化，只是密度增大，处于均匀状态，具有液体一样的性质，使云同步也保持气体的性能，将该状态的流体称为超临界流体(supercrittion ) 所谓的1.3超临界CO2是常用的超临界流体，除了SCCO2具有超临界流体的上述性质外，SCCO2是无极性流体，CO2加上无毒、惰性、无残留等一系列优点，使之成为最常用的超临界流体。 CO2相图、超临界CO2是常用的超临界流体，在超临界附近，CO2压力和温度的微小变化引起流体密度的大变化，相对表现为溶解度的变化。 因此，人们可以利用压力、温度的变化来实现提取和分离的过程。 1.3

3、SC-CO2萃取技术的应用和研究进展，1.3.1基本流程，在传统的分离方法中，溶剂萃取利用溶剂和各溶质的亲和性(在溶解度中出现)的差异实现分离的蒸馏利用溶液中各成分的挥发度(蒸气压)的差异进行分离。 由于超临界流体萃取是通过调节系统的压力和温度来控制和分离溶解度和蒸气压两个残奥仪，因此超临界流体萃取综合了溶剂萃取和蒸馏两个功能和特征，确定了超临界流体萃取是传统的普通流体萃取方法所没有的优点。 通过适当选择提取条件和溶剂，可以进行接近常温的操作，适用于感热性物质的黏性系数小，扩散系数大，因此提取速度快的溶质和溶剂的分离非常容易。 从其特性和完全性看，相当于新的尤针织面料操作，特别适合于热不稳定天

4、然物和大姨妈活性物质的分离和纯化。 在发达国家，超临界流体萃取技术发展迅速，广泛应用于压电石英药物、食品、香料、石油化学工业、环保等领域，已成为获得高质量产品的最有效方法之一。 各国纷纷发布各具特色的萃取设备，正在从实验室步入工业化阶段。 1.3.2改进的工艺流程、1.3.3几种产品SCCO2萃取工艺流程介绍、超临界流体除磷技术的工业应用、1.3.4超临界流体技术基础理论研究的主要发展特点如下。 多相平衡的研究已经从二元体系发展到三元系统，超临界流体除了应用二氧化碳外，还扩展到各种低碳烯烃类及其诱导体，如CHF3、CF3Br等。 研究对象包括脂肪酸、脂肪酸酯类化合物、萜类二烯烃类、挥发油类类等

5、提取理论研究等，强化了天然产物提取研究。 状态方程的研究仍以立方型为主，比较并改进了各种状态方程在超临界区的适用性。 在缔合理论、混合规律方面提出了一些新见解，并将统一力学方法应用于热力学研究。 模型化除了对多组分混合物进行模拟外，还对多级分离过程进行了模拟，现在模型化趋向于实用化。物理化学性质的研究除了对表面张力、黏性系数、传热和传质特性进行了很多研究外，还对超临界流体的渗透和聚合物的吸附等进行了探索。 超临界流体技术已经应用于化学反应和超临界流体色谱，极大地促进了超临界流体技术的发展，促使人们对超临界流体技术中的基础理论问题进行更深入的研究。 对于1.3.5“超临界CO2流体萃取”，通过采

6、用超临界CO2流体萃取技术，可以有效地将需要分离萃取的成分从原料中分离出来，但是超临界CO2流体萃取技术也不是万能的，存在需要解决的问题。 CO2的分子结构决定在一定的分离过程中有很大的限制：对烃类和弱极性的脂溶性物质的溶解能力较好，而对强极性的有机化合物需要加大萃取压力或用连带剂实现分离. 一是超临界CO2萃取压力较高，对设备要求高，萃取能力小，能源消费大，因此如何用外部措施增强超临界CO2萃取过程的选择性溶解能力和萃取速度成为目前研究的新动向。1.4超临界流体萃取技术的优点和问题1.4.1超临界流体萃取技术的优点1.4.2超临界流体萃取技术的问题(1)平衡和传递研究不一盏茶目前，有关超临界

7、流体萃取的物性资料还很少，云同步能够准确估算超临界流体萃取过程的基本热力学模型也不足。 由于对与限制点相近的压缩流体行为所知甚少，因此现在的估计大多是半定量性质，传递性质的研究很少。 如果没有这些个的基本数据和理论，工艺设定的修订和经济估算就非常困难，严重阻碍了超临界流体萃取工艺的研制。 (2)在高压设备和泵业生产中，高压操作免不得如何解决高压造成的一些不利因素，该技术能够可靠安全地生产是非常重要的。 超临界流体萃取需要在相当高的压力下操作，压缩设备投资较大，在高压下操作，会产生额外费用。 一些超临界流体萃取过程要求云同步在高温和高压条件下进行，设备和管道材质要求更高，加工费用更大，用泵输送具有近临界区压力梯度的高压流体也有很大困难。 如果选定的萃取剂有腐食性，就需要选择高级钢材，进一步提高了投资费用。 另外，超临界流体萃取在工艺设备方面存在连续化的困难，但间歇生产远远低