超临界萃取——工艺流程
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1.超临界流体萃取的简介超临界流体萃取(Supercritical fluidextraction,简称SFE)是用超临界条件下的流体作为萃取剂,由液体或固体中萃取出所需成分(或有害成分)的一种分离方法。
超临界流体(Supercritical fluid,简称SCF)是指操作温度超过临界温度和压力超过监界压力状态的流体。
在此状态下的流体,具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力,同时还具有类似于气体的高扩散性、低粘度、低表面张力等特性。
因此SCF具有良好的溶剂特性,很多固体或液体物质都能被其溶解。
常用的SCF有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等.其中以二氧化碳最为常用。
由于SCF在溶解能力、传递能力和溶剂回收等方面具有特殊的优点.而且所用溶剂多为无毒气体.避免了常用有机溶剂的污染问题。
早在100多年前,人们就观察到临界流体的特殊溶解性能,但在相当长时间内局限于实验室研究及石油化工方面的小型应用。
直到20世纪70年代以后才真正进入发展高潮。
1978年召开了首届专题讨论会,1979年首台工业装置投入运行,标志着超临界萃取技术开始进入工业应用。
超临界萃取之所以受到青睐,是由于它与传统额液-液萃取或浸取相比,有以下优点:①萃取率高;②产品质量高;③萃取剂易于回收;④选择性好。
1.超临界萃取的基本原理1.1.超临界流体特性所谓超临界流体(SCF),是指一类压强高于临界压强Pc,温度高于临界温度Tc,的流体,这种流体既不是液体,也不是气体,是一类特殊的流体。
超临界流体的物性较为特殊。
表1将超临界流体的这些物性与气体、液体的表1超临界流体的物性及与普通流体物性的比较相应值作了比较。
从表中可以看出:①超临界流体的密度接近于液体密度,而比气体密度高得多。
另一方面.超临界流体是可压缩的,但其压缩性比气体小得多;②超临界流体的扩散系数与气体的扩散系数相比要小得多,但比液体的扩散系数又高得多;③超临界流体的粘度接近于气体的粘度,而比液体粘度低得多。
SFE-CO2萃取技术操作步骤一、开机操作1.开启墙上的总电源(最下面一排右数第二个),面板总电源。
开启萃取1、分离1、分离2按钮,设定萃取温度(范围35~60℃,正常约45℃)和分离1温度(范围35~65℃,正常约50~60℃),分离2的温度不动(正常约35℃)。
2.看三个水箱的水位离口1至2公分,看水泵是否运转(水面有波动的话一般为转动或查看泵的叶片)。
3.开启面板制冷电源,启动制冷箱(顺时针扭90°,与地垂直)。
4.等萃取分离温度达到设定温度和冷机停时(此时准备向料桶加料),打开阀门1,2(逆时针旋3圈,每圈360°),打开球阀(在主机背面,逆时针扭至水平),关阀门4,5,慢慢打开阀门3,排气(听排气声),使萃取压力为0,打开堵头。
二、装料操作1.加料:自下而上依次为物料(得率不少于5%,量至少达料筒高度一半,最高离料口2公分)→脱脂棉(圆形,直径比滤网长1公分)→白圈→滤纸→滤网→盖子(注意反正,细口朝下,用专用工具盖紧,能用吊篮提住)。
2.装料筒:自下而上依次为料筒→黑色细O型环→通气环→堵头(内部套黑色粗O型环,用水润湿)。
三、萃取操作1.关阀门3,慢慢打开阀门4(稍微逆时针扭一下,幅度很小),使萃取1压力与贮罐压力相等。
2.慢慢打开阀门3排气5~10秒,关上。
3.全开阀门4和5(逆时针旋3圈,每圈360°),关阀门6(先顺时针旋2圈),泵电源,即绿灯(泵1调频,频率范围12~18,一般16~18,此时设定开CO2为18),按RUN,看萃取1压力,等萃取1压力达到设定压力(最高不超过35MPa,正常20~30MPa,此时设为约25MPa),调阀门6使之平衡,关阀门8,升分离1压力(最高不要超过11MPa,正常8~10MPa,此时设定为10MPa),等分离1压力达到设定压力,调阀门8使之平衡。
(注:分离2的压力永远不能关,与贮罐压力相等)看时间开始循环(一般每半小时一个循环)。
超临界流体萃取法名词解释超临界流体萃取法:利用某些具有超临界相平衡点的溶剂在极短的时间内萃取极小量物质的一种方法。
这是指用极性较大的有机溶剂萃取极性较小的无机或有机物质的萃取方法。
该法可适用于萃取低沸点,低极性物质,操作简便,但选择性差。
萃取温度和压力一般较高。
例如,可用于萃取三氯甲烷、四氯化碳等低极性有机溶剂难以萃取的物质,并且易于制备高纯度产品。
1、定义:利用具有超临界相平衡点的溶剂在极短的时间内萃取极小量物质的一种方法。
这是指用极性较大的有机溶剂萃取极性较小的无机或有机物质的萃取方法。
该法可适用于萃取低沸点,低极性物质,操作简便,但选择性差。
萃取温度和压力一般较高。
例如,可用于萃取三氯甲烷、四氯化碳等低极性有机溶剂难以萃取的物质,并且易于制备高纯度产品。
2、特点: (1)由于临界点超过液体的蒸气压,故需要很高的压力和温度,才能使被萃取的组分透过萃取相,而不能直接加热,只有加强搅拌,才能促进传质。
( 2)对物质的溶解度要求很严格,以避免萃取不完全。
3、工艺过程:(1)萃取相的配制与精制①按照生产要求配制混合溶剂。
②将欲提取的物质配成质量浓度为0.2%的萃取溶液,然后在超临界萃取器中加热萃取。
③当加入欲萃取的溶质达到一定的量时,即发生萃取作用。
4、操作要点:(1)萃取压力为0.3~0.4MPa,萃取温度一般为80~120 ℃,萃取相的粘度一般为15~50Pa·S。
(2)欲提取的溶质可先经预萃取,除去杂质后再进行萃取。
5、注意事项:①萃取压力及温度都应高于临界点压力和温度。
②不同的萃取组分应选用不同的萃取相,特别是选择溶解度大的溶质。
6、优缺点:(1)优点①操作温度低,萃取时间短,反应物耗量少。
②可用较低的温度和压力得到高纯度的有机萃取剂。
③易于回收和循环使用。
④工艺设备结构紧凑,设备投资省,自动化程度高。
⑤适用范围广,可用于对水体、空气、土壤、岩石等各种介质中微量组分的分离,也可用于化工产品的精制。
英文回答:Supercritical fluid extraction (SFE) is a method employed for the isolation and retrieval of essential oils from botanical materials such as wormwood. This technique entails the use of a supercritical fluid, typically carbon dioxide, as the solvent, under conditions of elevated temperature and pressure surpassing its critical point. At the critical point, the substance's liquid and gaseous phases exhibit identical density, causing the distinction between the two phases to vanish. Consequently, the supercritical fluid can readily permeate the plant material and dissolve the essential oils, thereby yielding a remarkably efficient extraction process.超临界流体提取法(SFE)是用于从蠕虫木等植物材料中分离和回收基本油料的一种方法。
这一技术要求在温度和压力超过临界点的条件下使用超临界液体,通常是二氧化碳作为溶剂。
在关键时刻,该物质的液态和气态阶段呈现出相同的密度,导致两个阶段之间的区别消失。
超临界液体很容易渗透到植物材料中,溶解基本油,从而产生非常高效的提取过程。
第三章超临界流体萃取定义:即用超临界流体作为萃取剂的萃取过程一、超临界流体指处于临界温度Tc和临界压力Pc之上的流体(它不是气体也不是液体)。
超临界C02(研究最多、应用最广)1、临界压力(7.39 MPa)适中;2、临界温度(31.1 ℃)接近室温;3、便宜易得;4、无毒、惰性,是理想的绿色溶剂;5、极易从萃取产物中分离出来。
典型应用:咖啡因、植物油脂、天然香料与药物的萃取。
超临界流体的特性(1)密度、粘度和扩散系数的特点密度比气体大得多,与液体接近,使其对溶质有较大的溶解度。
粘度接近气体,比液体小得多。
扩散系数介于气体和液体之间,是气体的几百分之一, 是液体的几百倍。
与液体相比,超临界流体粘度小、扩散系数大使其传质速率大大高于液体。
(2)溶解特性在临界点附近,压力和温度的变化可引起超临界流体密度急剧变化, 相应地使溶质在超临界流体中的溶解度发生急剧变化,因而可利用压力与温度的改变来实现萃取和分离。
有机物在超临界流体中溶解度的变化:低于临界压力时,几乎不溶解;高于临界压力时,溶解度随压力急剧增加。
二、超临界流体萃取原理流体在临界区附近,压力和温度的微小变化,会引起流体的密度大幅度变化,而非挥发性溶质在超临界流体中的溶解度大致上和流体的密度成正比。
利用流体在超临界状态下对物质有特殊增加的溶解度,而在低于临界状态下基本不溶解的特性. (1)超临界流体萃取过程一般分两步(以超临界C02为例)(2)超临界流体萃取特点① 高压下进行,设备及工艺技术要求高, 投资比较大。
② 可以在接近室温下完成(对超临界C02而言),特别适用于热敏性天然产物的分离。
③ 分离工艺流程简单,主要由萃取器和分离器二部分组成,而且萃取和分离通过改变温度和压力即可实现。
④ 超临界流体循环使用,无需溶剂回收设备,不产生二次污染。
⑤ 被萃取物中基本无萃取剂残留。
(1)萃取原料装入萃取釜,超临界C02从釜底进入,与被萃取物料充分接触,选择性溶解出被萃取物。
超临界萃取工艺流程
《超临界萃取工艺流程》
超临界萃取是一种高效的化工工艺,它利用超临界流体作为萃取介质,广泛应用于食品、医药、化工等领域。
超临界萃取工艺流程包括原料准备、萃取操作、分离提取物和溶剂回收等步骤。
首先,原料准备是超临界萃取工艺的第一步。
不同的原料需要不同的处理方法,例如食品原料需要去除杂质、粉碎等处理;而药材原料则需要经过破碎、烘干等工艺。
准备好的原料将影响到后续的超临界萃取效果。
其次,萃取操作是超临界萃取工艺的核心步骤。
在萃取设备中,将原料与超临界流体接触,利用其高溶解性、低粘度等特点进行有效的物质传递。
通过调节温度、压力等参数,可以实现对目标物质的快速、高效萃取。
接着,分离提取物是超临界萃取工艺的重要环节。
提取后的混合物需要进行分离,通常通过蒸馏、结晶、冷凝等工艺进行目标物质的分离和纯化。
分离提取物的纯度和收率直接影响到后续产品的质量和产量。
最后,溶剂回收是超临界萃取工艺的环保措施。
由于超临界流体通常是高压液体或气体,对环境造成的影响较小。
而且在超临界萃取过程中,溶剂可以通过减压脱溶的方法进行回收,极大地减少了溶剂的使用和排放。
综上所述,《超临界萃取工艺流程》是一个高效、绿色的化工工艺,具有较大的市场潜力和应用前景。
通过不断优化工艺流程和技术手段,可以进一步提高超临界萃取工艺的效率和经济性,推动其在各个行业的广泛应用。