超临界CO2流体萃取植物油的实验研究

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1、万方数据(h．200l·26·现代化工M0demChelIIicaIhld璐hv第21卷第10期2001年lo月超临界C02流体萃取植物油的实验研究银建中孙献文李志义丁信伟(大连理工大学化工学院，大连116012)摘要：建立了一套超临界流体莘取实验装置．就大豆和花生两种植物油超临界流体萃取进行了较为详细的实验研究。在探讨了压力、温度、颗粒度、空隙率以及时间等对萃取率的影响之后，获得了指导实际生产的最佳工艺参数条件。美t词：超临界流体萃取；二氧化碳；植物油；工艺中圈分类号：嘲32文献标识码：^D畔出蚓删sh嘶∞sIl

2、陴谢触I咖di

3、．蒯e矗lIid以咖棚蛐ofseed甜YlNjiq罩p出ong，SUNxi凹卜帆，uz珏咖，DlNGx靠雠t(cou。萨0fcl_ernicalErIgir恍riIlg，Daliallu曲两ty0flbdmolo舒，n日liall116012，cIIi硼)舢由_吐：A鲥甜口畔山lde“ceIlsedfors删dcal日Ilide砒工ac如nofseedoilw幽devdopedThee丘&b0fo诈咖rIgplraⅢete晤s幽aspt鹳轧Ⅱe，t即lp。ratu陀，InillirIgdeg‘∞．voidf；acdonaId咖cn

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5、lswe肿ohai捌．At8pr糌surera“驴0f25—30胁a叫30～40℃．舳96％0fthedvieldw幽Ieached抽5h0f蹦州0n．Keywor凼：郇pE商dcalnIlid蚓：m虻Ⅱ帆；carbondi∞jde；seed甜；tec}呻109y流体在温度、压力均大于临界点以后的状态称为超临界态。相应的流体称为超临界流体(super一而ncalⅡuid，ScF

6、)。实验研究表明scF的分子传递性质具有如下几个显著特点：密度接近于液体密度；粘度扩散系数、导热系数介于气体、液体之间，但更接近于气体。由此产生的一个有用效果则是物质在其中的溶解度远大于在常态下的数值，而且溶解度是随着压力的增加而增加，随着温度的升高而降低。超临界流体萃取(superc五廿cal舢dexn鄱bon，sFE)，正是利用了其特殊的传递属性而达到对物质进行分离的目的。当物质溶于SCF后，降低系统压力或升高系统温度都会使溶解度明显降低，从而将溶质与溶剂分离。与传统的溶剂萃取相比，sFE具有纯度高、收率大、产品品质优良等特点

7、。与蒸馏法分离技术相比，sFE则具有后处理工序简单、无溶剂残留、节能等优点。特别是c02sⅡ作为一种环境友好的清洁生产技术，在分离提纯具有高附加值产品方面，是目前备受青睐的有效手段。1实验研究1．1溶质的选择目前像大豆、花生等食用植物油的生产工艺，多为有机溶剂(如正己烷)萃取或机械压榨。溶剂萃取法为了克服少量溶剂残留，工艺非常复杂，且脱臭等后处理工序也必不可少；机械压榨法虽无溶剂污染问题，但生产的油品质较低，出油率也很低，属于粗放型生产方法。随着经济的发展、技术的不断进步，人们的环保意识和可持续发展意识正在逐步加强。因此，探求新的

8、、环保型的植物油萃取工艺成为近年来研究的热点。笔者选择大豆和花生两种最常用植物油生产原料为研究对象，探讨用超临界c02萃取的工艺条件。1．2实验设计通常的超临界萃取有等温降压法、等压升温法和物理吸附等3种工艺，这里采用等温降压法实现超临界流体萃取过程。实验装置流程见图l，为自收稿日期：200I佴四作者简介：银建中，男，1964年生，在职博士生，主要从事超临界流体技术与应用、压力容器安全技术；丁信伟，男，19∞年生．本科，教授．博导．从事现代化工装备技术的研究．万方数据2001年9月银建中等：超临界c02流体萃取植物油的实验研究·2

9、7·行设计制造，经实验考核证明性能稳定，具有较好的可控性和可调性。cm气体从气体站购买，纯度99．9％。实验用大豆由油脂厂提供，分别为o．25IIⅢl厚豆片和约lmm大小的颗粒。花生为市售品，经粉碎成18目左右的颗粒后使用。物料用天平称量后，投入料筐用于萃取。实验前，首先设定好萃取温度，待达到预定温度时可以开启阀门进行实验。定时由分离器取样并称重。■—cq储罐；2一泵；3一预热器；卜压力计卜萃取器；6一电热套；7一减速器；8，卜分离器；lO一转子流量计图1实验装置示意图2结果与讨论2．1革取温度对收率的影响为了寻求最佳萃取工艺条件

10、，分别考察了萃取压力、温度、时间、颗粒度以及物料装填量等条件对萃取率的影响。在笔者提出的条件下，30～印℃范围内，当压力等条件一定时，萃取率随温度的增加逐渐减小。30℃时萃取率最大，说明该两种植物油在近临界温度点处溶解度较高，建议实际生产采用30一