超臨界流體萃取技PPT演示課件

超臨界流體萃取技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用,PPT制作：黃莉玲資料查找：毛敏敏PPT演講：黃莉玲,1,超臨界流體萃取,超臨界流體(SCF)是指超過臨界溫度(TC)和臨界壓力(PC)的非凝縮性的高密度流體1。超臨界流體兼有氣體和液體兩者的特點(diǎn),密度接近于液體,而粘度和擴(kuò)散系數(shù)卻接近于氣體,因此不僅具有與液體溶劑相當(dāng)?shù)娜芙饽芰?而且具有優(yōu)良的傳質(zhì)性能。超臨界流體的溶解能力除了與超臨界流體和待分離溶質(zhì)二者性質(zhì)相似性有關(guān)外,還與操作溫度和壓力等條件有關(guān)。操作溫度與超臨界流體的臨界溫度越接近,其溶解能力越強(qiáng);無論操作壓力多高,超臨界流體都不能液化,但流體的密度隨壓力的增大而增大,其溶解能力也隨之增強(qiáng)。,2,超臨界流體萃取技術(shù),3,超臨界流體萃取技術(shù)研究進(jìn)展,4,超臨界萃取技術(shù)原理,超臨界流體萃取技術(shù)就是利用超臨界流體的特殊性質(zhì),將其在萃取塔的高壓下與待分離的固體或液體混合物接觸,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作溫度和壓力,萃取出所需組分;進(jìn)入分離塔后,通過等壓升溫、等溫降壓或吸附等方法,降低超臨界流體的密度,使該組分在超臨界流體中的溶解度減小而從中分離出來。,5,6,超臨界萃取工藝類型及萃取裝置組成,超臨界流體萃取的工藝流程一般是由萃取(CO2溶解溶質(zhì))和分離(CO2和溶質(zhì)的分離)2步組成,其中萃取步驟大致相同,都是在萃取槽中進(jìn)行的,而分離析出溶質(zhì)的方法卻有3種,即通過壓力變化,溫度變化或者吸附劑吸附。因此,工藝流程也可分為3種(1)溫度變化法。在等壓條件下,超臨界的萃取相從萃取槽輸送到加熱器,隨著溫度升高,CO2的溶解能力下降,因而在分離槽中與溶質(zhì)分離,溶劑CO2冷卻后,溶解能力恢復(fù),故可進(jìn)入萃取槽重復(fù)利用。,7,(2)壓力變化法。在等溫條件下,超臨界的萃取相經(jīng)膨脹閥進(jìn)入分離槽,由于壓力下降,CO2的溶解能力下降了,因而與溶質(zhì)分離,分離后的CO2,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,重新變?yōu)槌R界流體,再次進(jìn)入萃取槽進(jìn)行萃取分離。(3)吸附法。用這種方法萃取,溶劑CO2的溫度和壓力都沒有變化,超臨界的萃取相從萃取槽流入分離槽,由于吸附劑的吸附作用,溶質(zhì)CO2分離,超臨界的CO2可送入萃取槽重復(fù)利用。,8,超臨界流體萃取的工藝流程,9,超臨界萃取裝置組成,超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分：萃取劑供應(yīng)系統(tǒng)，低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。具體包括二氧化碳注入泵、萃取器、分離器、壓縮機(jī)、二氧化碳儲罐、冷水機(jī)等設(shè)備。,10,南通市華安超臨界萃取有限南通市華安超臨界萃取有限公司公南通市華安超臨界萃取有限公司司,北京超流萃取技術(shù)研究所,11,超臨界流體技術(shù)提高萃取效率的方法,提高萃取效率的方法除了適當(dāng)提高萃取壓力、選取合適萃取溫度和增大超臨界流體流量之外,還可以采用加入適量的夾帶劑,利用高壓電場和超聲波等措施。,（1）加入夾帶劑加入適量合適的夾帶劑可明顯提高超臨界流體對被萃取組分的選擇性和溶解度。表面活性劑也可以作為夾帶劑提高超臨界流體萃取效率,提高的程度與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān),分子的脂溶性部分越大,其對超臨界流體的萃取效率提高越多（2）利用高壓電場高壓脈沖電場可顯著改善萃取溶質(zhì)與膜脂等成分的互溶速率及通過細(xì)胞壁物質(zhì)的傳質(zhì)能力,從而提高萃取效率。（3）利用超聲波在超臨界流體萃取天然生物資源活性有效成分的過程中,采用強(qiáng)化措施減少萃取的外擴(kuò)散阻力往往能取得很好的萃取效果,12,13,超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用,14,在生物化工中的應(yīng)用,由超臨界流體的特性可知,它特別適合用于熱敏性生物物質(zhì)的分離和提取。目前超臨界流體萃取技術(shù)已應(yīng)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)總含量為60%的魚油為原料,可得到純度高達(dá)90%的EPA和DHA,15,在食品工業(yè)中的應(yīng)用,超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)的應(yīng)用已有相當(dāng)長的歷史。用超臨界流體萃取技術(shù)脫除咖啡豆和茶葉中的咖啡因早已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。與蒸餾法相比此法具有明顯優(yōu)勢:萃取時(shí)間短、成本低、產(chǎn)品更純凈。將超臨界流體技術(shù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域,可使食品的外觀、風(fēng)味和口感更好,因此超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。,16,在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用,超臨界流體萃取在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用是非常廣泛的,尤其值得一提的是在中藥有效成分的提取方面,我國做了大量工作。目前,超臨界流體萃取中藥有效成分已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),浙江康萊特公司將其用于萃取抗癌中藥,云南森菊公司擁有兩套1000L的萃取除蟲菊成分的超臨界流體萃取裝置杜玉枝等17研究表明,CO2超臨界萃取比石油醚抽提優(yōu)越,具有收率高、提取時(shí)間短及無溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn),適合于藏成藥安神丸的制備。Benliu等18研究了利用超臨界流體萃取黃連根中的黃連成分。很多學(xué)者對超臨界流體萃取中藥有效成分進(jìn)行了研究,如川芎、白芷、當(dāng)歸和黃連等。,17,在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用,超臨界流體萃取技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域尤其是處理被污染的固體物料和水體等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。于恩平利用超臨界流體萃取方法處理多氯聯(lián)苯污染物的研究表明,用超臨界流體萃取技術(shù)可以清除固體物料中的有機(jī)毒性物質(zhì)。高連存等對煉鋼廠煉焦車間土壤進(jìn)行了SFE研究,比較了溫度和壓力對超臨界流體萃取PAH(苯丙胺酸羥化酵素)類化合物的影響,并且用GC-MS(氣-質(zhì)聯(lián)用法)分析結(jié)果和索式提取法做了對比,結(jié)果其回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)第21卷第3期趙東勝等:超臨界流體萃取技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展11高于索式提取法的回收率。,18,游靜等研究了用固相吸附與超臨界流體萃取相結(jié)合富集水中有機(jī)污染物的方法,表明超臨界流體萃取對水中極性較大的有機(jī)化合物的處理是可行的。V.Librando等對超臨界流體萃取海洋沉積物和土壤樣本中的多環(huán)芳烴污染物進(jìn)行了研究,多環(huán)芳烴回收率達(dá)到90%以上。Kong-HwaChiu等也將超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用于治理環(huán)境中的有機(jī)污染物。除了上面提到的幾個(gè)方面的應(yīng)用,超臨界流體萃取技術(shù)還在日化、陶瓷和儀器分析等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。,19,小結(jié),超臨界流體與氣體和液體相比,可以說兼具后兩者的優(yōu)點(diǎn)而又克服了它們的不足,而且超臨界流體萃取操作