超临界CO2萃取在植物和药物提取中的应用.ppt

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1、超临界CO2萃取的影响因素超临界CO2萃取技术超临界CO2萃取的应用超临界流体的概念与特性超临界CO2萃取优点与缺点物质有三种状态：气态、液态、固态物质的第四态：超临界状态流体状态超临界流体的概念与性质基本概念：当把处于气液平衡的物质继续升温、升压时，热膨胀引起液体密度的减小，而压力的升高又使气相密度变大，当温度和压力达到某一点时，气液两相的相界面消失，成为一个均相体系，这一点就是该物质的临界点。当流体的温度和压力都处在临界温度和临界压力以上时，则称该流体处于超临界状态，该流体为超临界流体。在超临界流体中，CO2是研究最多的一

2、种流体。CO2因其无毒、不燃烧、与大部分物质不反应、价廉等优点，最为常用。超临界相密度（g/ml）粘度（g/cm·s）扩散系数（cm2/s）气体10-310-410-1超临界流体10-110-410-3液体110-210-5超临界流体的主要特性：超临界流体的主要特性：1.密度类似液体，因而溶剂化能力很强，压力和温度微小变化可导致其密度显著变化；2.粘度接近于气体,具有很强传递性能和运动速度；扩散系数比气体小，但比液体高一到两个数量级；3.介电常数，极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别;4.零表面张力使它易溶入多孔性物质中

3、；5.消除了反应物与催化剂之间的扩散阻力。6.超临界流体的极性可以改变，在一定温度条件下，只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质，可选择范围广。CO2本身是非极性的，可以在超临界CO2流体中加入一些C2H5OH，则可以萃取一些极性的化合物。试剂临界温度（℃）临界压力（MPa）CO231.067.38甲烷-83.04.6丙烷97.04.26二氯二氟甲烷111.73.99甲醇240.57.99乙醚193.63.68萃取原理概述：物质在超临界流体中的溶解度，受压力和温度的影响很大。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的

4、物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，就可以达到分离提纯的目的。问：对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，那么我们怎么有效分离呢？但事实上可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。超临界CO2萃取技术原理流量计CO2钢瓶冷箱泵泵流量计分离分离萃取混合超临界CO2萃取基本流程图精馏柱携带剂解析（分离）方法等温法通过变化压力而使萃取组

5、分从超临界流体中分离出来。萃取了溶质的超临界流体经过膨胀阀后压力下降，其溶质的溶解度下降。溶质析出由分离槽底部取出，充当萃取剂的气体则经压缩机送回萃取槽循环使用。解析（分离）方法等压法利用温度的变化来实现溶质与萃取剂的分离。萃取了溶质的超临界流体经加热升温使萃取剂与溶质分离，由分离槽下方取出溶质。作为萃取剂的气体经降温升压后送回萃取槽使用。解析（分离）方法吸附法采用可吸附溶质而不吸附萃取剂的吸附剂使两者分离。萃取剂气体经压缩后循环使用。这种方法通常可用于利用超临界流体萃取产物中的杂质以纯化产品的工艺过程中。压缩机萃取釜热交

6、换器（制冷）二氧化碳循环泵超临界流体CO2萃取的优点：1．萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂,操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本。2．压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近，温度压力的微小变化，都会引起CO2密度显著变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离；因此工艺流程

7、短、耗时少。对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化。3．萃取温度低,CO2的临界温度为31.265℃,临界压力为7.18MPa,可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发渡、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。4.临界CO2流体常态下是气体,无毒,与萃取成分分离后,完全没有溶剂的残留,有效地避免了传统提取条件下溶剂毒性的残留。同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,100%的纯天然。5．超临界流体的极性可以改变,一定温度条件下,只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提

8、取不同极性的物质,可选择范围广。优点：1、CO2的临界温度接近于室温，适合于热敏性物质，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发度，易热解的物质分离出来。2、CO2的临界压力适中，目前工业水平易达到；3、CO2的临界密度是常用超临界溶剂中最高的（合成氟化物除外），即溶解能力较