【正文】 ical Fluid Extraction） 超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn) SCF的密度 ， 可以將待分離成分溶出 ， 降低 SCF密度 ，又可使該成分從 SCF中析出；同時(shí) ， SCF保持了氣體具有的傳遞特征 ， 比液體滲透得更快 ， 能更快到達(dá)平衡 。 107 超臨界流體萃取 （ Supercritical Fluid Extraction） 108 超臨界流體萃取 （ Supercritical Fluid Extraction） ? 2. 萃取溫度的影響 ? 萃取溫度是超臨界二氧化碳萃取過程的另一個(gè)重要因素 。 112 超臨界流體萃取 （ Supercritical Fluid Extraction） ? 7. 傳質(zhì)性能的改善 ? 盡管超臨界流體具有較好的傳質(zhì)性能 ， 但在超臨界流體萃取天然產(chǎn)物的實(shí)際過程中 ， 常采用必要的 強(qiáng)化措施以減少溶質(zhì)的阻力 ， 包括攪拌 、 增加流量或采用移動(dòng)床等 。其中 固體原料被研究得最多 。 超臨界二氧化碳萃取的影響因素 106 超臨界流體萃取 （ Supercritical Fluid Extraction） ? ? 壓力是超臨界二氧化碳萃取過程最重要的參數(shù)之一 。 95 超臨界流體萃取 （ Supercritical Fluid Extraction） PT相圖上的超臨界區(qū) 壓 力 溫 度 2 4 固相 液相 氣相 1 3 PC TC 2：三相點(diǎn) 4：臨界點(diǎn) 12：升華曲線 23：熔化曲線 24：汽化曲線 物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上狀態(tài)時(shí)，這種流體稱為超臨界流體（ Supercritical Fluids，簡(jiǎn)稱 SCF）。 87 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） 反應(yīng)精餾工藝流程和傳統(tǒng)工藝流程的比較 88 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） 反應(yīng)精餾流程 89 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） 反應(yīng)精餾過程的特點(diǎn) ? 由于反應(yīng)產(chǎn)物一旦生成就從反應(yīng)區(qū)移走 ， 因此 ， 對(duì)于若干的可逆和復(fù)雜反應(yīng) 。 73 吸附分離 （ Adsorption Separation） 總傳質(zhì)速率方程 ? ? ? ?qqaKccaKqN pspF ??????? **? 實(shí)際上吸附劑的外表面處的濃度是無法測(cè)定的 ， 因此 ， 通常按照穩(wěn)態(tài)處理 ， 用總傳質(zhì)速率方程表示吸附速率： 74 吸附分離 （ Adsorption Separation） 總傳質(zhì)速率方程 如果在操作條件的范圍內(nèi)，吸附平衡為線性關(guān)系，則有： sFF mkkK111 ??sFs mkkK111 ??FF kK ?ss kK ?對(duì)內(nèi)擴(kuò)散控制： 對(duì)外擴(kuò)散控制： 75 吸附分離 （ Adsorption Separation） 吸附分離操作的應(yīng)用 ? 吸附分離操作的應(yīng)用范圍很廣，既可以對(duì)氣體或液體混合物中的某些組分進(jìn)行大吸附量分離，也可以去除混合物中的痕量雜質(zhì)。 擴(kuò)散阻力是固體顆粒表面的滯留膜； （ 2） 吸附質(zhì)從吸附劑顆粒外表面通過顆粒上的微孔擴(kuò)散 進(jìn)入顆粒內(nèi)部表面 （ 內(nèi)擴(kuò)散 過程 ） ； （ 3） 吸附質(zhì)沿孔內(nèi)表面的 表面擴(kuò)散 ； （ 4） 吸附劑被吸附在孔表面上 。 npkq 11?52 吸附分離 （ Adsorption Separation） q p Freundlich Langmuir Langmuir 與 Freundlich方程的比較 53 吸附分離 （ Adsorption Separation） 等溫吸附方程 LangmuirFreundlich等溫吸附方程 為了提高經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式的適用性 ， 將 Langmuir方程和 Freundlich方程結(jié)合 ， 獲得了 LangmuirFreundlich方程 ： nns KpKpqq111 ?? 該式含有三個(gè)常數(shù)，參數(shù)的具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所以該式仍屬經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。當(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)相互作用很弱時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種等溫線 。 吸附樹脂品種很多 ， 單體的變化和單體上官能團(tuán)的變化可賦予樹脂以各種特殊的性能。Al2O3 1）加熱再生法： 分為高溫再生和低溫再生；常采用高溫再生； 2）脫水 （活性炭與液體分離）－干燥（ 100－ 150℃ ）－炭化（ 300－ 700℃ ）－活化（用蒸汽）－冷卻； 3）藥劑再生法： 酸堿、有機(jī)溶劑； 4）化學(xué)氧化法： 濕式氧化、臭氧； 5）生物再生法： 利用微生物作用 。 吸附劑主要特征 19 吸附分離 （ Adsorption Separation） ? 多孔型 ： 活性炭 、硅膠 、 硅藻土；大網(wǎng)格吸附劑 ， 有機(jī)高分子材料 ， 如聚苯乙烯 ，聚酯 。 吸附分離 4 吸附分離 （ Adsorption Separation） ? 吸附操作是通過多孔固體物質(zhì)與某一混合組分體系（ 氣體或液體 ）接觸，有選擇地使體系中的一種或多種組分附著于固體表面，從而實(shí)現(xiàn)特定組分分離的操作過程。 同時(shí) ， 還應(yīng)具有耐酸堿的良好化學(xué)穩(wěn)定性 。 活性炭 25 吸附分離 （ Adsorption Separation） 活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律 非極性吸附劑在極性介質(zhì)中對(duì)非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附 ，因此在水中吸附能力大于有機(jī)溶劑中的吸附能力 。Al2O3 硅藻土 37 吸附分離 （ Adsorption Separation） ?1） 組成結(jié)構(gòu)： Ca3（ PO4） 2 ，多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠 ?2） 種類： 磷酸鈣 — Ca3（ PO4） 2 ； 磷酸氫鈣 —CaHPO4 ? 2H2O； 羥基磷酸鈣 —Ca5（ PO4） 3?OH ?3） 吸附性質(zhì)： 其中 Ca2+與蛋白質(zhì)負(fù)電荷基團(tuán)的靜電吸 附作用。 吸附劑孔徑大小不一 ， 發(fā)生多分子層吸附 。但壓力增加到一定程度后，吸附量 不再變化，也就是說，吸附達(dá)到了平衡。 ? 對(duì)于 低濃度溶液 的吸附 ， 可以用 Langmuir和Freundlich來描述 ， 注意將其中的壓力換成液相濃度 。 后者是由于微孔表面吸附了吸附劑后 ， 沿孔口向里表面上存在吸附劑的濃度梯度 ， 使吸附質(zhì)沿壁向里擴(kuò)散 。 反應(yīng)精餾的分類 85 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） ☆ 利用精餾促進(jìn)反應(yīng)的反應(yīng)精餾 ? 可逆反應(yīng) 如：醇與酸進(jìn)行酯化反應(yīng) ? 連串反應(yīng) ? A→R→S 86 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） ☆ 利用反應(yīng)促進(jìn)精餾的反應(yīng)精餾 ? 利用異構(gòu)體與反應(yīng)添加劑之間反應(yīng)能力的差異 ， 通過反應(yīng)精餾而實(shí)現(xiàn)分離是異構(gòu)體分離技術(shù)之一 。 超臨界流體 ：指處于超過物質(zhì)本身臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)時(shí)的流體 。 即是利用二氧化碳 在超臨界狀態(tài)下 的對(duì)溶質(zhì)有 很高的溶解能力 而在 非超臨界狀態(tài)下 的對(duì)溶質(zhì)的 溶解能力又很低 的這一特性 ， 來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)成分的提取和分離 。 ? 定量的極性成分 （ 即夾帶劑 ） 可以顯著地改變超臨界二氧化碳流體的極性 ， 拓寬其適用范圍 。 5 簡(jiǎn)述吸附過程的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 ? 而且溫度對(duì)溶解度的影響還與壓力有密切的關(guān)系： 在 壓力相對(duì)較低 時(shí) ， 溫度升高溶解度降低 ；而在 壓力相對(duì)較高 時(shí) ， 溫度升高二氧化碳的 溶解能力提高 。 ， 不會(huì)對(duì)產(chǎn)品和食品造成污染 。 91 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） ? 反應(yīng)精餾的應(yīng)用也有其 局限性： ? （ 1） 僅適用于那些反應(yīng)和精餾分離可以在同一溫度條件下進(jìn)行的工藝過程； ? （ 2） 對(duì)于所有產(chǎn)物的相對(duì)揮發(fā)度介于反應(yīng)物的相對(duì)揮發(fā)度之間和反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對(duì)揮發(fā)度基本相同的兩類情況不適用 。 特別適合于低濃度混合物的分離 吸附分離操作的應(yīng)用 79 吸附分離 （ Adsorption Separation） 工業(yè)吸附分離過程實(shí)例 工業(yè)吸附過程 吸附劑 氣體主體分離 正構(gòu)鏈烷烴 /異構(gòu)鏈烷烴、芳烴 N2/O2 CO、 CH CO N Ar、 NH3/H2 氣體凈化 H2O/含烯烴的裂解氣、天然氣、合成氣、空氣等 CO2/天然氣等 硫化物 /天然氣、液化石油汽等 分子篩 分子篩 分子篩、活性炭 分子篩、硅膠等 分子篩 分子篩 活性炭 80 吸附分離 （ Adsorption Separation） 工業(yè)吸附分離過程實(shí)例 工業(yè)吸附過程 吸附劑 液體主體分離 正構(gòu)鏈烷烴 /異構(gòu)鏈烷烴、芳烴 對(duì)二甲苯 /間二甲苯、鄰二甲苯 果糖 /葡萄糖 液體凈化 異味物 /飲用水 硫化物 /有機(jī)物 石油餾分、糖漿和植物油脫色 分子篩 分子篩 分子篩 活性炭 分子篩 活性炭 81 反應(yīng)精餾 （ Reactive Distillation） 反應(yīng)精餾 反應(yīng)精餾技術(shù)是精餾技術(shù)中的一個(gè)特殊的領(lǐng)域，在化工生產(chǎn)中將 反應(yīng)和精餾結(jié)合 成一個(gè)過程的設(shè)想導(dǎo)致了反應(yīng)精餾技術(shù)的出現(xiàn)。 根據(jù)吸附過程機(jī)理 ， 對(duì)于某一瞬間 ， 特定的吸附過程 ， 按擬穩(wěn)態(tài)過程處理 ， 吸附速率可以分別由外擴(kuò)散 、內(nèi)擴(kuò)散或總傳質(zhì)速率方程表示 。 影響因素包括：除溫度和溶質(zhì)濃度外 ， 溶劑種類 、 吸附質(zhì)的溶解度和離子化 、 各種溶質(zhì)之間的相互作用等 。 吸附等溫線的類型 adV/ spp47 吸附分離 （ Adsorption Separation） 等溫吸附方程 亨利定律： 在固體表面上的吸附層從熱力學(xué)意義上可以認(rèn)為是不同性質(zhì)的相 ， 它與氣體之間的平衡遵循一般的熱力學(xué)定律 。 41 吸附分離 （ Adsorption Separation） 吸附平衡 在一定的條件下 ， 當(dāng)流體與吸附劑接觸時(shí) ，流體中的吸附質(zhì)將被吸附劑所吸附 ， 經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間 ， 吸附質(zhì)在兩相中的含量達(dá)到定值不