超臨界流體萃取技術(shù)(已修改)
2025-05-29 05:40 本頁面
【正文】 第五章 超臨界流體萃取 Supercritical F1uid Extraction 一 、 概述 二 、 超臨界流體萃取原理 三 、 SFE萃取的基本流程 四 、 SFE萃取的特點(diǎn) 五 、 應(yīng)用 一、概述 超臨界流體萃取 (Supercritical luidExtraction， SFE) 是一種新型的萃取分離技術(shù)。 超臨界流體萃取 是利用流體在臨界點(diǎn)附近某一區(qū)域內(nèi)，與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能，且它對溶質(zhì)溶解能力隨壓力和溫度改變而在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動 ,利用這一特性而達(dá)到溶質(zhì)分離的一項(xiàng)技術(shù)。 1822年， Cagniard 首次報(bào)道物質(zhì)的臨界現(xiàn)象。 1943年， Messmore首次利用壓縮氣體的溶解力作為分離過程的基礎(chǔ)，從此才發(fā)展出超臨界萃取方法。 ?? 60年代以后，原西德對這一領(lǐng)域首次做了許多基礎(chǔ)和應(yīng)用性的研究。 ?? 1970年， Zosel采用 SCCO2萃取技術(shù)從咖啡豆提取咖啡因，從此超臨界流體的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新階段。 ?? ?? 1978年 1月在西德 Essen舉行了首次 SCFE技術(shù)研討會，可稱為現(xiàn)代 SCFE技術(shù)開發(fā)的里程碑，主要包括：分離過程基本原理及相平衡理論、測試手段、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其應(yīng)用范圍、設(shè)備結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法等。 ?? 1879年， Hanny and Hogarth 發(fā)現(xiàn)了超臨界流體對液體和固體物 質(zhì)具有顯著溶解能力，為超臨界流體的應(yīng)用提供了依據(jù)。 ?? 1992年， Desimone 首先報(bào)道了 SCCO2為溶劑，超臨界聚合反應(yīng)，得到分子量達(dá) 27萬的聚合物 ,開創(chuàng)了超臨界 CO2高分子合成的先河。 ?? ?? 近 20年來， SCFE技術(shù)迅速發(fā)展，并被用于化工、石油、食品、醫(yī)藥等工業(yè)的熱敏性、高沸點(diǎn)物質(zhì)的分離。 超臨界流體萃取技術(shù)的發(fā)展 它是利用 超臨界流體 (Supercritical Fluid，SCF)， 即溫度和壓力略超過或靠近超臨界溫度(Tc)和臨界壓力 (pc)、 介于氣體和液體之間的流體 ， 作為萃取劑 ， 從固體或液體中萃取出某種高沸點(diǎn)或熱敏性成分 ， 以達(dá)到分離和純化的目的 。 超臨界流體萃取作為一種分離過程的開發(fā)和應(yīng)用，是基于在超臨界狀態(tài)下 溶劑對固體和液體的萃取能力和選擇性 ，比在常溫常壓條件下可獲得極大的提高。 作為一個(gè)分離過程，超臨界流體萃取介于蒸餾和液－液萃取過程之間。 蒸餾 是物質(zhì)在流動的 氣體 中，利用不同的蒸氣壓進(jìn)行蒸發(fā)分離； 液－液萃取 是利用溶質(zhì)在不同的 溶液 中溶解能力的差異進(jìn)行分離； 超臨界流體萃取 是利用臨界或超臨界狀態(tài)的 流體 ，依靠被萃取的物質(zhì)在不同的蒸氣壓力下所具有的不同 化學(xué)親和力和溶解能力 進(jìn)行分離、純化的單元操作，即此過程同時(shí)利用了蒸餾和萃取現(xiàn)象－ 蒸氣壓和相分離 均在起作用。 超臨界流體技術(shù)自上世紀(jì) 70年代開始嶄露頭角，隨后便以其 環(huán)保、高效 等顯著優(yōu)勢輕松超越傳統(tǒng)技術(shù)，迅速滲透到 萃取分離 、 石油化工 、 化學(xué)反應(yīng)工程 、 材料科學(xué) 、 生物技術(shù) 、 環(huán)境工程 等諸多領(lǐng)域，并成為這些領(lǐng)域發(fā)展的主導(dǎo)之一。 超臨界萃取特別適用于食品和醫(yī)藥工業(yè)。在美國和歐洲，年生產(chǎn)能力上萬噸的 茶葉處理 和 脫咖啡因 工廠早已投入生產(chǎn)，啤酒花有效成分 、 香料 等的萃取在不少國家已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。超臨界萃取技術(shù)在藥物、保健品提取等方面的研究和應(yīng)用也取得了較大進(jìn)展，美國科學(xué)家已開始用超臨界 CO2從 植物中提取 抗癌藥物 ，從油子中提取 保健品 。 超臨界萃取技術(shù)在其它方面也有著廣泛的應(yīng)用前景。如金屬與適當(dāng)配位體生成絡(luò)合物后，可以溶解于超臨界 CO2 。利用這一性質(zhì)，可以將一些金屬直接從固體和液體中提取出來，不需任何前處理過程， 為金屬的提取和分離提供了新的途徑 。同時(shí)，人們還可以借助超臨界萃取技術(shù)，根據(jù)聚合物分子量、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成對 聚合物混合物進(jìn)行分離 。
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