CO2超临界流体萃取PPT课件

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超临界萃取技术及其应用ppt课件.ppt

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SC- CO2萃取金属离于最显著的特点就是：萃取过程中络合剂的引入．通常，络合则总是在静态条件下，以远远大于金属有机配合物化学计量数的量溶解在SCCO2相中，然后，在动态条件下，随流动相进入萃取耀，样品中金属离于与其络合形成金属有机配合物而进入超临界流体相，经减压，超临界流体与金属有机配合物分离，lI．流程图如下：
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因为若再升高压力，萃取收率的提高，相对于为获得及保持这样高的压力所增的投资和操作费用来说就不经济了。
温度T升高，一般情况下CO2的溶解力有所增加，且较压力影响明显。仍以超临界CO2 萃取沙棘油为例。 F＝30MPa，T＝32℃时，沙棘油的收率为90.1%，当温度升高T＝40℃，油的收率提高到92.1％．但温度的升高受到对所萃取物质热敏性要求的限制。
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冷却器
(b) 等压法 T1<T2，P1=P2 1.萃取釜，2.加热器， 3.解析釜 4.高压泵 5.冷却器
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3．恒温恒压工艺（吸附剂法）。
图2(c)流程为恒温恒压萃取工艺，即萃取和分离在同样的温度和压力下进行。该工艺分离萃取取物需要持殊的吸附剂(如离于交换树脂、活性炭等)进行吸脱，一般用于去除有害物质，如从茶叶中脱除咖啡因。有时也称吸附剂法。该工艺C02流体始终处于恒定的超临界状态，十分节能。但若采用较贵的吸附剂，则要在生产中增加吸附剂再生系统。
1
2
处于超临界状态的C02即具有选择溶解其它物质的能力。通过调整适当的温度和压力可选择性地萃取物质。然后再经减压、升温或吸附，使溶解在超临界CO2中的被萃取物与CO2分离，从而达到分离和提纯的目的。
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二、超临界C02及其萃取技术的主要特点
1.CO2的物质特点：与通常采用的超临界流体物质，如N2、N20、CH4、C2H4、等相比，CO2 有如下特点：

二氧化碳超临界流体萃取技术的研究PPT课件

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• 夹带剂在溶质和超临界CO2流体的二元体系
中加入少量的辅助溶剂（夹带剂、助溶剂），对溶质的溶解度、溶质选择性等有奇特的效果。决定物质溶解度的主要因素是溶质与溶剂分子间的作用力。故应根据萃取物的特性选择适当的辅助溶剂，以提高萃取效率。
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压缩机
萃取釜
制冷MVC-760L
4
-4
0.7×10-3 0.2×10-3
液体
15～30℃
0.6~1.6 (0.2~3)×10
-2
(0.2~3)×10
-5
很强的溶剂化能力，良好的传质性能，溶解性能随压力变化
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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 3 扩散系数比气体小，但比液体高一到两个数量级； 4 压力和温度的变化均可改变相变
一、超临界流体的定义二、超临界流体的原理和工艺流程三、超临界流体萃取的应用四、超临界流体萃取的发展和研究
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✓ 一继、固超态临、界液流体态的和定气义态发现以后，人们又发现了可称为物质第四状态的超临界态。
✓ 在较低温度下，不断增加气体的压力时，气体会转化成液体，当温度增高时，液体的体积增大，对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度（TC）和临界压力（Pc），高于临界温度和临界压力后，物质不会成为液体或气体，这一点就是临界点。再临界点以上的范围内，物质状态处于气体和液体之间，这个范围之内的流体成为超临界流体（SF）。
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超临界流体萃取技术在医药工业中的应用
✓ 药物的干燥、造粒和制作缓释药丸等 ✓ 中草药有效成分的提取

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此外，萃取过程的时间及吸收管的温度，也会影响萃取的效率及吸收效率。
萃取时间取决于两个因素：A、被萃取组分在超临界流体中的溶解度。溶解度越大，萃取效率越高，速度度也越快，所需萃取时间就短；B、被萃取组分在基体中的传质速率。速率越大，萃取效率就高，萃取速度就快，萃取所需时间就越短。收集器或吸收管的温度影响回收率是因为萃取出的溶质溶解或吸附在吸收管内，会放出吸附或溶解热，因此，降低温度有利于提高收集率。
循环法其本质是动态法和静态法的结合。它首先将超临界流体充满样品萃取管，然后用循环泵使样品萃取管内的超临界流体反复、多次经过管内的样品进行萃取，最后进入吸收管，因此，它比静态法萃取效率高，又能萃取动态法不适用的样品，适用范围广。
四、应用
1. 超临界流体萃取最适合于固体和半固体样品的萃取。水在超临界CO2中有较高的溶解度（约0.3 ％），除少量液态样品可直接萃取外，大多数液体及气体应首先进行固相吸附或膜预处理，然后再按固态样品方式进行萃取。
常用萃取剂
» 极性萃取剂：乙醇、甲醇、水（难） » 非极性萃取剂：二氧化碳（易）
超临界二氧化碳临界点：Tc=31.26℃、Pc=7.38MPa
优点：
–临界条件温和 –产品分离简单 –无毒、无害 –不燃 –无腐蚀性 –价格便宜
缺点：设备投资大
SCF-CO2萃取流程
SCF-CO2萃取基本工艺流程
超临界萃取工艺过程主要由萃取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。
2. 超临界流体萃取的流程
（1）恒压升温流程
利用不同温度下物质溶解度的差别进行物质的萃取或反萃。所谓恒压是指在萃取器和分离器中流体的压力基本一致。如附图(a)所示,超临界流体在萃取柱中萃取了产物后，在加热器升温使流体密度减小，溶解度降低。析出的萃取产物从分离器底部排出，而超临界流体以压缩机加压，经换热器冷却至适宜的萃取温度，再去萃取柱循环使用。

超临界流体萃取-课件.

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Tc=31.26℃、 Pc=7.2MPa
临界点：气、液界面刚刚消失的状态点
对应的温度——临界温度对应的压力——临界压力
超临界流体的性质
密度接近液体－－萃取能力强（溶解能力）粘度接近气体－－传质性能好（穿透能力）溶解能力强黏度低性质
扩散系数高
易流动
超临界流体的性质
溶解能力
流体密度
压力
温度

防止热敏性物质的氧化和逸散。Tc=31.26℃ 最干净的提取方法安全性好低成本速度快保护环境
溶剂萃取和超临界萃取的对比
溶剂萃取溶剂残留不可避免存在重金属溶剂的溶解能力为定值可能使用高温，热敏物质分解存在无机盐被萃取的问题溶剂选择性差超临界萃取完全无溶剂残留，纯净无重金属溶解能力随温度和压力变化通常在较低温度下，不分解无无机盐残留选择性好
实验中常பைடு நூலகம்的问题
出现问题萃取压力过低出气口出现结冰现象流量计两个小球上下浮动不定原因气瓶缺气；萃取釜漏气流量过大；收集瓶水温过低流量计内出现液体，及时清洗
超临界萃取实验技巧及注意事项
1.冷却系统提前开，或者加入冰块（降温太慢） 2.开萃取釜入口时，动作要缓慢 3.根据经验，萃取箱的温度比萃取釜温度高2℃，如需要萃取温度为35℃，需要把箱温调到37℃ 4.气体流量计测好流量之后，可拔下暂时不用，防止进油。
CO2超临界流体萃取
杨建龙
概述

超临界流体
当一种流体处于其临界点的T和P之下，则称之为超临界流体。
无论压力多高，流体都不能液化流体的密度随压力增高而增加
可作为SCF的物质很多，如NO、水、乙烷、庚烷、氨、六氟化硫等。

二氧化碳超临界流体萃取技术培训ppt课件

超临界流体萃取技术原理
超临界萃取技术是利用流体在超临界区内，待分别混合物中的溶质在温度和压力的微小变化时，其溶解度会在相当大的范围内变动，从而到达分别提纯目的。在较高的压力下，让溶质充分溶解于超临界流体中，然后使超临界溶液的压力降低，溶解于超临界流体中的溶质会因超临界流体的密度下降，溶解度降低而析出，从而使混合物分别和提纯
超临界流体萃取的特点
2、萃取效率高，过程易于调理
超临界流体兼具有气体和液体特性，因此超临界流体既有液体的溶解才干，又有气体良好的流动和传送性能。并且在临界点附近，压力和温度的少量变化有能够显著改动流体溶解才干，控制分别过程
纯CO2密度与压力、温度的关系
1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6
5. 粒度
原料颗粒愈小，溶质从原料向SCF 传输的途径愈短，与SCF的接触的外表积愈大，萃取愈快，愈完全，粒度也不宜太小，容易呵斥过滤网堵塞而破坏设备。
超临界CO2萃取的影响要素
6. 夹带剂(提携剂)
超临界CO2流体对亲脂类物质的溶解度较大，对较大极性的物质溶解较小，限制了其对极性较大溶质的运用。可在SCF中参与极性溶剂〔如乙醇等〕以改动溶剂的极性，拓宽其适用范围。如丹参中的丹参酮难溶于CO2流体，在CO2中添加一定量乙醇可大大添加其溶解度
运用范围
品种
功能性油脂沙棘油、小麦胚芽油、鱼油、葡萄籽油、耐鹊油
鸦胆子油、穿心莲提取物、当归油、丹参提取物、
厚朴提取物、薄荷油、五味子油、车前子油、柴
中药提取物
胡油、川穹油、姜黄色素、菟丝子油、枸杞子油、天然咖啡因、紫草素、丹皮酚、乳香提取物、野
索选择无毒的气体。
超临界流体萃取的热力学根底简介

二氧化碳超临界流体萃取.ppt

参考文献：《超临界萃取装置的研制及其应用》李巧玲周明华陈俊南(华北工学院太原 030051) (北京理工大学北京 100081) 《超临界二氧化碳流体》刘景旺顾炳鸿(天津师范大学化学系,天津300074)
希望通过我的讲解大家能够对超临界流体萃取技术有所认识！！
二氧化碳高压系统
二氧化碳回流系统
萃取塔
超临界CO2萃取技术在国内天然药物研制中的应用
目前，国内外采用CO2超临界萃取技术可利
用的资源有：紫杉、黄芪、人参叶、大麻、香獐、青蒿草、银杏叶、川贝草、桉叶、玫瑰花、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麦、玉米、米糠、鱼、烟草、茶叶、煤、废油等。
超临界流体萃取具有的优点
(1)萃取时间短:由于超临界流体强穿透力和高溶解度, 它能快速地将提取物从载体中萃出,既节省溶剂,又减少了能源和人力的费用。 (2)萃取彻底:萃取结果更接近实际情况,从而提高了后续分析过程的准确性和可靠性。 (3)有利环境保护:利用二氧化碳作为流体,解决了有机溶剂对环境的污染,也有利于保护实验室工作人员的健康。 (4)低温萃取:在较低温度下萃取,解决了对热敏感样品的萃取难题。 (5)痕量萃取:能萃取10-9级的样品。
超临界CO2萃取技术在化工方面的应用
在美国超临界技术还用来制备液体燃料。以
甲苯为萃取剂，在Pc=100atm, Tc=400-440℃条件下进行萃取，在SCF溶剂分子的扩散作用下，促进煤有机质发生深度的热分，能使三分之一的有机质转化为液体产物。此外，从煤炭中还可以萃取硫等化工产品。

超临界二氧化碳的 PPT

石油化工的应用
石油化工的SFE应用是化工生产中开发最早的行业，除主要用于渣油脱沥青外，在废油回收利用及3次采油等方面也得到了一定的发展。
超临界流体萃取可以脱除尾油中全部沥青质及甲苯不溶物，质量分数99.5% 以上的金属和70.4%以上的残炭富集到萃余残渣中，馏出油符合催化裂化或加氢裂化进料要求，并具有优良的裂化性能。
超临界二氧化碳技术的优点
较之常规萃取方法，超临界CO2流体萃取具有显著的优点： ①可以在接近室温（35—40℃）及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止热敏性物质的氧化和逸散；能完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。 ②使用CO2是最干净的提取方法。由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留溶媒，同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染。 ③萃取和分离合二为一。当饱含溶解物的CO2—SF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，不仅萃取效率高而且能耗较少，节约成本。 ④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，使得待萃物的溶解度发生变化，通过控制温度或压力达到萃取目的。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，因此工艺流程短、耗时少。 ⑤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
应用前景
超临界流体技术符合当今世界的可持续发展战略, 用于分离的有超临界萃取、超临界色谱和超临界膜过程等技术, 用于反应的有超临界水氧化、水热反应、有机合成、酶催化反应和聚合反应等技术, 用于材料加工和处理的有微细颗粒制备、干燥、高聚物共混和喷涂等技术。超临界水氧化解决废水问题依然是化工领域今后的研究重点, 而手性药物的研发将成为超临界流体中最具有潜力的研究热点。超临界流体技术以绿色、环保而受到人们的关注, 随着研究的深入它的其他优点也被发现, 譬如能提高反应速度和反应选择性、能制备超细颗粒、能杀菌消毒等。相信随着研究的不断深入, 它的应用前景也将更加广泛

超临界流体萃取技术学习课件PPT

操作难度大
超临界流体萃取技术需要在高压条件下进行，操作难度较大，需要专业人员进行操作和维护。
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对某些物质的提取效果不佳
对于一些极性较大或分子量较小的物质，超临界流体萃取技术的提取效果可能不佳，需要结合其他分离技术进行优化。
解决方案与改进方向
01
02
03
降低成本
通过研发更高效的超临界流体萃取设备和技术，降低设备投资和维护成本，提高经济效益。
资源回收利用
详细描述
超临界流体萃取技术可以实现资源的回收利用，如从废弃物中提取有价值的组分，如油脂、溶剂等。该技术能够降低废弃物的处理成本，同时实现资源的可持续利用。
05 超临界流体萃取技术的未来发展展望
技术发展趋势
高效能
随着科技的不断进步，超临界流体萃取技术将进一步提高萃取效率和分离纯度，实现更高效的生
产。
环保化
随着环保意识的增强，超临界流体萃取技术将更加注重环保，减少对环境的负面影响，实现绿色生产。
智能化
随着人工智能和自动化技术的发展，超临界流体萃取技术将实现智能化控制，提高生产过程的自动化水平。
技术在各领域的应用前景
医药领域
超临界流体萃取技术在医药领域的应用将更加广泛，如天然产物的提取、分离和纯化等。
03 总结词
有效成分提取
04
详细描述
超临界流体萃取技术能够有效地提取食品中的有效成分，如从鱼鳞中提取胶原蛋白、从水果中提取果胶等。该技术能够提高有效成分的提取率和纯度，为食品加工提供新的工艺手段。
环境治理
总结词
污染物去除
详细描述
总结词
超临界流体萃取技术也可应用于环境治理领域，如去除土壤、水体中的有害污染物。该技术能够有效地分离和去除污染物，实现环境净化，为环境保护提供有力支持。

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▪ (4)低温萃取:在较低温度下萃取,解决了对热敏感样品的萃取难题。
▪ (5)痕量萃取:能萃取10-9级的样品。
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为什么选用二氧化碳？
▪ 温和的临界条件 ▪ 无毒 ▪ 阻燃 ▪ 价廉易得 ▪ 超临界CO2溶解能力强 ▪ 适用于化工、医药、食品等工业
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自制超临界流体萃取实验仪器
结构部分 ▪ CO2高压系统 ▪ CO2回流系统 ▪ 萃取塔
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超临界CO2萃取技术在食品方面的应用
▪ 目前已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、可可豆中提取油脂，这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在溶剂法的溶剂分离问题
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
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超临界流体萃取的基本原理
▪ 超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态, 具有和液体相近的密度, 粘度虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的10～100倍; 因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力, 能够将物料中某些成分提取出来。
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二氧化碳超临界流体萃取技术的应用
▪ 超临界CO2萃取技术在国内天然药物研制中的应用
▪ 超临界CO2萃取技术在食品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在医药保健品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在天然香精香料的提取的
应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在化工方面的应用
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超临界CO2萃取技术的展望
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超临界流体萃取具有的优点
▪ (1)萃取时间短:由于超临界流体强穿透力和高溶解度, 它能快速地将提取物从载体中萃出,既节省溶剂,又减少了能源和人力的费用。
▪ (2)萃取彻底:萃取结果更接近实际情况,从而提高了后续分析过程的准确性和可靠性。
▪ (3)有利环境保护:利用二氧化碳作为流体,解决了有机溶剂对环境的污染,也有利于保护实验室工作人员的健康。
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谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时间：XX年XX月XX日
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希望通过我的讲解大家能够对超临界流体萃取技术有所认识！！
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二氧化碳高压系统
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二氧化碳回流系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
萃取塔
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超临界CO2萃取技术在国内天然药物研制中的应用
▪ 目前，国内外采用CO2超临界萃取技术可利用的资源有：紫杉、黄芪、人参叶、大麻、香獐、青蒿草、银杏叶、川贝草、桉叶、玫瑰花、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麦、玉米、米糠、鱼、烟草、茶叶、煤、废油等。
▪ 超临界二氧化碳流体作为一种新型的溶剂或介质,由于自身的众多优点而倍受青睐,随着对其研究工作的深入,特别是有关基础数据的逐步完善和工程技术难题的克服,超临界二氧化碳流体萃取和超临界二氧化碳流体中的化学反应必将获得新的发展。
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参考文献： ▪ 《超临界萃取装置的研制及其应用》
李巧玲周明华陈俊南(华北工学院太原 030051) (北京理工大学北京 100081) ▪ 《超临界二氧化碳流体》刘景旺顾炳鸿(天津师范大学化学系,天津300074)
二氧化碳超临界流体萃取
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超临界流体的定义
▪ 流体是液体和气体的总称,因两者都富有流动性,又有相似的运动规律,故合称流体。临界状态是物质的气、液两态能平衡共存的一个边缘状态,在这状态下,液体和它的饱和蒸汽密度相同,因而它们的分界面消失,这状态只能在一定温度和压强下实现,此时的温度和压强分别称为“临界温度”和“临界压强”。超临界流体是指物质处于其临界温度和临界压强以上而形成的一种特殊状态的流体。