基于超临界二氧化碳从墨红浸膏中萃取墨红精油的技术研究

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1、浙江大学硕士学位论文超临界二氧化碳从墨红浸膏中萃取墨红精油的技术研究姓名：魏朋吉申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈丰秋2002.2.1浙江大学硕士学位论文摘要本文论述了超临界流体萃取作为一种新兴的分离技术，与传统的水蒸气蒸馏法和溶剂浸提法相比较，所具有的独特的优势。并以超l临界二氧化碳从墨红浸膏中萃取墨红精油作为研究对象，通过实验系统地考察了工艺参数对墨红精油的得率和品质的影响，确定了最优的工艺条件，在此基础上提出了萃取过程的传质模型，对模型的可靠性进行了检验，并对过程参数进行了预测。r／实验中采用一只萃取釜／两只分离釜的

2、串联操作方案，所得产品通过毛细管气相色谱柱进行分析。以墨红精油的品质和得率为标准，确定了最优的萃取条件：PE=9．0MPa，TE=40"C；以蜡质在分离釜SJ中的沉积量及其成分为标准，确定了最优的一级分离条件：PI=8．0MPa，TI=5℃：以墨红精油在分离釜SII中的沉积量及其品质为标准，确定了最优的二级分离条件：PII=5．5MPa，TII=30℃；同时考查了二氧化碳的循环流量对精油的得率和品质的影响，确定了最佳流量：F=5．Okedh；根据不同萃取时刻精油的得率和品质，确定出了最佳萃取时间，t=8．Oh；并将该工艺条件下得到的

3、墨红精油在品质和得率方面与溶剂浸提法进行比较，进一步证明了超临界二氧化碳萃取方法具有很好的萃取效果。在模型的建立过程中，本文认为萃取过程的传质阻力集中存在于浸膏层和流体相的停滞层中，在浸膏层表面，精油在两相中的浓度达平衡：并分别以单个玻璃珠表面的浸膏层和整个萃取釜内的超临界流体作为研究对象，基于一定的假设，运用Navier．Stokes方程、Fick扩散定律、物料衡算方程，列出了墨红精油的得率随萃取时间的变化关系式，建立了萃取过程的传质模型。对传质模型中所需的超临界的流体的密度、粘度及精油在超l临界流体中的扩散系数，分别用PR方程、

4、Watson—Uyehara气体粘度经验公式、Catchpole．King方程进行了计算；通过实验数据回归出了墨红精油在浸膏层中的有效扩散系数及其在浸膏相与超临界流体相中的分配系数；并利用该传质模型预测了墨红精油在浸膏层及整个萃取釜中的浓度分布：并在不同流量、不同压力条件下对该传质模型的预测效果的有效性进行了检验。实验数据表明，本文所提出的传质模型能很好的反映萃取过程。该模型不仅适用于超临界二氧化碳从墨红浸膏中萃取墨红精油的实验体系，而且还能为其它相关的萃取体系及其工程放大提供参考和依据。旷L、、、、t关键词：超临界流体萃取工艺条件

5、数学模型墨红糟油墨红浸膏浙江大学硕士学位论文ABSTRACTAsarecentlydevelopedseparationtechnology,theuniqueadvantageofsupercriticalfluidsextractionwasdiscussedsystematically,comparingwimthetraditionalseparationmethods．Bytheexperimentofsupercriticalcarbondioxideextractionofcrimsongloryroseessenti

6、aloilfromcrimsongloryroseconcrete，theinfluenceofprocessconditionsontheessentialoilyieldandqualitywasstudiedsystematically．Theoptimalprocessconditionswereproposed，themathematicalmodelingandsimulationoftheextractionprocesswasperformedaccordingtothemasstransfermechanisms，

7、thereliabilityofthemodelwasalsotestedbydifferentoperationconditions．ASingle—stepextractionandtwo-stepseparationprocedurewasperformedintheexperiment，theextractiordfractionationprocessevolutionanditsoptimizationweremonitoredbyperformingsystematicGCanalysisoftheproducts．T

8、heoptimumextractioncondition，诵thextractpressureat9．0MPa,extracttemperatureat40"C，wasobtainedaccordingtotheyieldandqua