【正文】
萃取塔 (T1, p) 換熱器 分離器 (T2, p) 升溫 節(jié)流閥 減壓 超臨界流體萃取設備圖 大型超臨界流體萃取裝置 壓縮機 萃取釜 制冷 MVC760L 二氧化碳循環(huán)泵 超臨界流體萃取的應用 醫(yī)藥工業(yè) 化學工業(yè) 食品工業(yè) 化妝品香料 中草藥提取 酶,纖維素精制 金屬離子萃取 烴類分離 共沸物分離 高分子化合物分離 植物油脂萃取 酒花萃取 植物色素提取 天然香料萃取 化妝品原料提取精制 超臨界 CO2萃取技術在天然藥物研制中的應用 國內外采用 CO2超臨界萃取技術可利用的資源有:紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹葉、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、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、等。 超臨界 CO2萃取技術在食品方面的應用 從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、可可豆中提取油脂,比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高,不存在溶劑法的溶劑分離問題 Extraction using scCO2 Extensively used for ‘natural’ coffee decaffeination。 Extraction of Hops for Brewing 應用實例: ① 從啤酒花中提取有效成分 (律草酮 α酸、 蛇麻酮 β酸 )德國、美國 80年代工業(yè)化, 回收率達 97% ② 從咖啡豆中分離咖啡因 T=70900C, p=1620MPa, SCCO2中溶解的咖 啡因用水吸收除去??Х纫蚝靠捎?3%降 至 %。 ③ 從甘草中提取甘草素 T = 40oC, p = 35 MPa, 采用 SCCO2 – C2H5OH – H2O體系作萃取劑 Hop Extraction 20th Century 1908 Ethanol England 1942 Dichloromethane Germany 1960 Trichloroethane Germany 1961 Benzene England 1965 Methanol England 1970 Hexane USA 1980 Liquid CO2 Australia/UK 1982 Supercritical CO2 Germany 超臨界 CO2萃取技術在醫(yī)藥保健品方面的應用 在抗生素藥品生產中,傳統(tǒng)方法常使用丙酮、甲醇等有機溶劑,但要將溶劑完全除去,而不變質非常困難。若采用 SCFE法則完全可符合要求。 用 SCFE法從銀杏葉中提取的銀杏黃酮,從魚的內臟,骨頭等提取的多烯不飽和脂肪酸( DHA, EPA), 從沙棘籽提取的沙棘油,從蛋黃中提取的卵磷脂等對心腦血管疾病具有獨特的療效。 超臨界 CO2萃取技術在天然香精香料的提取的應用 用 SCFE法萃取香料不僅可以有效地提取芳香組分,而且還可以提高產品純度,能保持其天然香味,如從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精,從胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料,從芹菜籽、生姜,芫荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油,不僅可以用作調味香料,而且一些精油還具有較高的藥用價值。 超臨界 CO2萃取技術在化工方面的應用 英國應用超臨界技術制備液體燃料。以甲苯為萃取劑,在 Pc=100atm, Tc=400440℃ 條件下進行萃取,在 SCF溶劑分子的 擴散作用下,促進煤有機質發(fā)生深度的熱分解,能使三分之一的有機質轉化為液體產物。此外,從煤炭中還可以萃取硫等化工產品。 Extraction of Ginger Oil with Supercritical Carbon Dioxide Ginger(姜 ) is one of the major spices(調味品 ) used in foods, beverages(飲料 ) and medicines. History of Technology Steam distillation The vessel is filled with ginger material Steam was injected to the bottom of the distillation column Ginger oil accumulated in the condenser Oil and water flowed to the flask Distillation Column Condenser Flask Steam distillation diagram Steam Generator Water Water 4 Steam Distillation Low yield – 1 to % High levels of monoterpene hydrocarbon residue High energy consumption Supercritical Carbon Dioxide Extraction Size particle effect The graph shows that smaller particles have a higher yield. Bhupesh C. Roy, Motonobu Goto, and Tsutomu Hirose, Extraction of Ginger Oil with Supercritical Carbon Dioxide: Experiments and Modeling, Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 607612. 10 Supercritical Carbon Dioxide Extraction Effect of temperature At , the extraction rate is increasing as the temperature increases At , the extraction rate is decreasing as the temperature increases Bhupesh C. Roy, Motonobu Goto, and Tsutomu Hirose, Extraction of Ginger Oil with Supercritical Carbon Dioxide:Experiments and Modeling, Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 607612. Effect of temperature on different pressure P= P= 11 Supercritical Carbon Dioxide Extraction Effect of temperature At pressure MPa, there is no effect on extraction rate by increasing the temperatures Bhupesh C. Roy, Motonobu Goto, and Tsutomu Hirose, Extraction of Ginger Oil with Supercritical Carbon Dioxide: Experiments and Modeling, Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 607612. P= 12 Supercritical Carbon Dioxide Extraction Effect of Pressure At temperature 313K, the extraction rate increases at lower pressure At temperature 343K, the extraction rate increases at higher pressure. Bhupesh C. Roy, Motonobu Goto, and Tsutomu Hirose, Extraction of Ginger Oil with Supercritical Carbon Dioxide: Experiments and Modeling, Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 607612. Effect of pressure on different temperatures T=313K T=343K 13 超 臨 界流體萃取金屬離子 可能取代傳統(tǒng)有機溶劑萃?。河秃土姿崛□ィ?。 由于 SCCO2的非極性 使得金屬離子在 SCCO2的溶解度有限或不溶 ,但可通過加入一些改性劑(甲醇)或有機配體(含氮、磷、氧的有機物)來增加溶解度。 (1)與金屬離子配位降低其極性 。 (2)增加 SCCO2的極性 國內超臨界萃取公司與產品 國外超臨界萃取公司與產品 超臨界流體的應用 超臨界萃取 超臨界氧化反應 超臨界催化反應 超臨界聚合反應 SCF 超細顆粒及薄膜材料制備 超臨界流體在制備超細顆粒及薄膜中的應用 SCF快速膨脹技術 SCF抗溶劑技術 在超臨界狀態(tài)時,當含