超临界流体萃取.pptx
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1、1第1页/共29页2 超临界二氧化碳萃取流程图超临界二氧化碳萃取流程图第2页/共29页3大型超临界流体萃取装置大型超临界流体萃取装置第3页/共29页 利用超临界流体利用超临界流体(Supercritical Fluid,SCF),即温度和压力略超过或靠近临界温即温度和压力略超过或靠近临界温度度(Tc)和临界压力和临界压力(pc)、介于气体和液体介于气体和液体之间的流体之间的流体,作为萃取剂,从固体或液体,作为萃取剂,从固体或液体中萃取出某种中萃取出某种高沸点或热敏性成分高沸点或热敏性成分,以达,以达到分离和纯化的目的。到分离和纯化的目的。第4页/共29页 作为一个分离过程,超临界流体萃作为一个
2、分离过程,超临界流体萃取过程介于蒸馏和液液萃取过程之间取过程介于蒸馏和液液萃取过程之间,利用临界或超临界状态的流体,依靠被利用临界或超临界状态的流体,依靠被萃取的物质在不同的蒸气压力下所具有萃取的物质在不同的蒸气压力下所具有的不同化学亲和力和溶解能力进行分离、的不同化学亲和力和溶解能力进行分离、纯化的单元操作,即此过程纯化的单元操作,即此过程同时利用了同时利用了蒸馏和萃取现象蒸馏和萃取现象蒸气压和相分离均在蒸气压和相分离均在起作用。起作用。第5页/共29页1 1 超临界流体萃取的基本原理超临界流体萃取的基本原理萃取原理萃取原理 在临界点附近,在临界点附近,压力压力上升或上升或温度温度下降则超下
3、降则超临界流体的临界流体的密度密度增加,从混合物中有选择地增加,从混合物中有选择地溶解某种组分,然后通过减压,升温或吸附溶解某种组分,然后通过减压,升温或吸附将其分离析出。将其分离析出。通过调节压力或温度改变溶剂密度从而改变溶剂萃取能力。通过调节压力或温度改变溶剂密度从而改变溶剂萃取能力。第6页/共29页CO2的的pT图图精馏操作精馏操作液相萃取和吸收液相萃取和吸收超临界萃取和色谱超临界萃取和色谱吸吸附附分分离离11 纯纯溶溶剂剂的的行行为为第7页/共29页 临界点的概念临界点的概念可用临界温度和临界可用临界温度和临界压力来解释,压力来解释,临界温度临界温度是指是指高于此温度高于此温度时,无论
4、加压多大也不能使气体液化时,无论加压多大也不能使气体液化;临界压力临界压力是指是指在临界温度下,液化气体在临界温度下,液化气体所需的压力。所需的压力。第8页/共29页第9页/共29页物质状态物质状态密度密度(g/cmg/cm3 3)黏度黏度(g/cm/s)g/cm/s)扩散系数扩散系数(cmcm2 2/s)/s)气态气态(0.6-2)(0.6-2)1010-3-3(1-3)(1-3)1010-4-40.1-0.40.1-0.4液态液态0.6-1.60.6-1.6(0.2-3)(0.2-3)1010-2-2(0.2-2)(0.2-2)1010-5-5SCFSCF0.2-0.90.2-0.9(1-
5、9)(1-9)1010-4-4(2-7)(2-7)1010-4-4气体、液体和气体、液体和SCFSCF物理特征比较物理特征比较 1.2 超临界流体的性质超临界流体的性质 超临界流体密度接近液体,溶解能力与液体相近;超临界流体密度接近液体,溶解能力与液体相近;低黏度、高扩散系数易流动。低黏度、高扩散系数易流动。第10页/共29页流体名称流体名称分子式分子式临界压力临界压力(105pa)临界温度临界温度()临界密度临界密度(g/cm3)二氧化碳二氧化碳CO273.831.30.448水水H2O217.6374.20.332氨氨NH3112.5132.40.235乙烷乙烷C2H648.132.20.
6、203乙烯乙烯C2H449.79.20.218氧化二氮氧化二氮N2O71.736.50.450丙烷丙烷C3H841.996.60.217戊烷戊烷C5H1237.5196.60.232丁烷丁烷C4H1037.5135.00.228第11页/共29页 超临界流体条件下的溶解度超临界流体条件下的溶解度 lnC=mln+b m m和和b b值与萃取剂及溶质的化学性质有关。值与萃取剂及溶质的化学性质有关。选用的超临界流体与被萃取物质的化学性质越选用的超临界流体与被萃取物质的化学性质越相似相似,溶解能力就越大。,溶解能力就越大。物质在超临界流体中的溶解度物质在超临界流体中的溶解度C C与超临界与超临界流体
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