超临界流体萃取论文

《超临界流体萃取论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、超临界流体萃取的探究摘要：本文就超临界流体萃取这一单元操作的基本原理、方法、应用以及发展前景等内容进行综述。目的是通过查找相关资料文献进一步的了解超临界流体萃取这一单元操作，并得出自己的一些观点看法与设想。关键词：超临界流体，萃取，SFE-CO2，分离纯化。超临界流体萃取简称SCFE，是利用超临界状态的流体具有强溶解能力而对物质进行提取分离的技术。虽然早在1879年就有人发现超临界乙醇异乎寻常的溶解特性，但真正将其应用于工业实践并引起关注，只是近20多年来的事情[1]。由于SCFE技术具有一系列优点，20世纪80年代以

2、来，国际上投入大量人力物力进行研究，范围涉及食品、香料、医药和化工等领域，并取得一些列进展[2]。SCFE可操作于较低温度，能使食品中热敏成分免遭破坏。因此，超临界流体萃取技术在食品工业中有广阔的应用前景。本文就这一热门单元操作简要介绍了它的基本原理、方法应用以及发展前景等内容。使我们更加简单方便的了解这一单元操作[3]。1.超临界流体萃取概述1.1.超临界流体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体性质，同时还保留气体性能的流体[4]。1.2.

3、超临界流体特点超临界流体(SCF)是指同时处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，其物理性质介于气体与液体之间的流体，这种流体(SCF)兼有气液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力。2.超临界流体萃取的过程及设备2.1.超临界CO2萃取过程特点SFE-CO2法类似于一般的溶剂萃取，但兼有一些蒸馏的特点，这是因为它同时按溶质的挥发性和化学性质（主要指极性）的不同而进行分离，故也有“蒸馏萃取”之称[5]。不过SFE-CO2还有许多特点。CO2流体的传质速

4、度高，故可能较快的达到相平衡，从而节省萃取时间；同时渗透性强，比较适合于固体物质萃取而且较低的密度和粘度又使得过程中的相分离很容易进行，从而有利于萃取产物的分离。在SFE-CO2过程中，操作温度和压力的选择至关重要，这首先表现在对萃取产物的收率上。已了解，超临界CO2流体溶解能力随着压力增加而增加。但也有例外，Calame[6]在胡椒的CO2流体萃取研究中发现，从胡椒碱和总提取物的萃取收率来看，萃取压力存在一最佳值，并非越高越好。啤酒花[7]、当归[8]的超临界CO2萃取也存在着类似的现象。其次，操作条件对

5、辛香料精油收率和香气也有明显的影响。液体CO2静态发萃取，将原料和液体CO2加入萃取釜，一定时间浸渍后，CO2经分离器减压回收精油。液体CO2流动发和超临界CO2流动法，采用一般SFE-CO2工艺，CO2流体从萃取釜底部进入，连续通过原料层，从釜顶部流出，该工艺有利于提高萃取效率。另外，更为重要的是萃取的压力和温度直接影响到萃取产物的组成。当使用超临界CO2流体萃取能通过压力和温度的调节而选择性萃取植物中的某些成分，以适应不同的需要。当低压萃取时6MPa/60℃萃取物主要为精油和部分萜类，萃

6、取压力10MPa/60℃时，脂肪以下的成分可被萃取出来，萃取压力达到30MPa/60℃能基本上萃取出所有部分。SFE-CO2这一特性被称为选择性。Temel[9]利用萃取压力对萜稀烃类和含氧化合物的溶解度影响的不同，成功地对柑橘油进行了脱萜浓缩。这方面的例子还包括芫荽籽油树脂中的精油和中性油脂的分离[10]；除虫菊精油的去蜡[11]等。基本上是利用上述特性，将超临界萃取和多级分离技术相结合，达到产品的进一步分离纯化目的。1.1.固相物料的超临界CO2流体萃取1.1.1.固相物料萃取的基本流程超临界萃取工艺过程主要由萃取

7、釜和分离釜二部分组成，并适当配合压缩装置和热交换设备所构成。对于原料为固体的萃取过程可归纳为3种基本工艺流程——等温法、等压法和吸附法[12]。等温法萃取过程的特点是萃取釜和分离釜等温，萃取釜压力高于分离釜压力。利用高压下CO2对溶质的溶解度大大高于低压下的溶解度这一特性，讲萃取釜中CO2选择性溶解的目标组分在分离釜中析出成为产品。降压过程在用降压阀，降压后的CO2流体（一般处于临界压力以下）通过压缩机或高压泵再将压力提升到萃取釜压力，循环使用。等压法工艺流程特点是萃取萃取釜和分离釜压力相同，利用二者温度不相同时CO2

8、流体溶解度的差别来分达到分离目的。吸附法工艺流程中萃取和分离处于相同温度和压力下，利用分离釜中填充特定吸附剂将CO2流体中分离目标组分选择性吸附除去，然后定期再生吸附即可达到分离之目的。对比等温、等压和吸附三种基本流程的能耗可见，吸附法理论上不需要压缩能耗和热交换能耗，应是最节能的过程。但是该法只是用于可使用选择性吸附方法分离目标