EPA(二十碳五烯酸)是有五个双键的多元
不饱和脂肪酸(C20H30O2)
DHA(二十二碳六烯酸)是有六个双键的多元
不饱和脂肪酸(C22H32O2)
山西省洪洞飞马集团公司(原洪洞县洗煤厂)与
中国科学院山西煤炭化学研究所合作,于1998年投
资4000万元,引进意大利Fedgari公司超临
界CO2萃取装置,制备DHA和EPA等生物活性物质, 国
专题讲座 希望抛砖引玉!
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2020/4/19
超临界流体萃取技术
(Supercritical Fluid Extraction,SFE)
第一部分 前言
第二部分 临界和超临界简介
第三部分 超临界流体萃取技术
第四部分 超临界流体萃取的特点
第五部分 超临界CO2流体萃取部分装置
实物图
第六部分 超临界CO2萃取的影响因素
第七部分 超临界流体萃取的应用
第一部分 前言
高中教材有机化 学选修5结束语中 用很长篇幅介绍了 超临界流体萃取, 并从绿色溶剂的角 度叙述了其运用、 优点和发展前景。 结合教材的其他内 容,我根据自身经 历,整理出一些基 础知识,希望对同 事、同学们有所帮 助。
高中教材选修5 Page 75 资料卡片 鱼油 EPA 和 DHA两种不饱和脂肪酸。DHA和EPA即二十碳 五烯酸以及二十二碳六烯酸,其烯键即碳碳双键化学 结构很不稳定,容易被氧化。EPA和DHA同属于Ω-3系 列多不饱和脂肪酸,是人体自身不能合成但又不可缺 少的重要营养素,因此称为人体必需脂肪酸。 DHA是 大脑细胞形成发育及运作不可缺少的物质基础,起补 脑健脑以及提高视力,防止近视眼的作用。 DHA还是 母乳中必要成分,能增强人体免疫能力。。 EPA被称 为“血管清道夫”,包括高血压、高胆固醇、高血脂 、脑血管障碍、心肌梗塞、动脉硬化、青光眼、白 内障等症状有效,它具有疏导清理心脏血管的作用, 从而防止多种心血管疾病。
意大利Fedgari公司超临界CO2萃取装置
第二部分 临界和超临界简介
物质有三种状态: 气态、液态、固态 流体状态
物质的第四态:超临界状态
临界温度:每种物质都有一个特定 温度,在这个温度以上,无论怎样增 大压强,即使密度与液态接近,气态 物质也不会液化。这个温度称为物 质的临界温度。
临界压力:与临界温度相对应的压 力称为临界压力。
3 扩散系数比气体小,但比液体高一到 两个数量级,具有很强的渗透能力
4 SCF的介电常数,极化率和分子行为 都与气液两相均有明显差别
•总之,超临界流体不仅具有液 体的溶解能力,也具有气体的 扩散和传质能力
第三部分 超临界流体萃取技术
超临界流体萃取定义
(Supercritical Fluid Extraction,SFE)
(0.6-2) ×10-3 0.6-1.6 0.2-0.9
(1-3) ×10-4 (0.2-3) ×10-2 (1-9) ×10-4
0.1-0.4 (0.2-2) ×10-5 (2-7) ×10-4
超临界流体的性质
1 密度类似液体,因而溶剂化能力很强。 密度越大溶解性能越好
2 粘度接近于气体,具有很好的传递性 能和运动速度
冷箱
夹 带
釜
化 碳
贮
剂 罐
气
瓶罐
高压泵
分
解
解
析
析
离
釜
釜
柱
流程简介
•将萃取原料装入萃取釜。采用二氧化碳为超临界溶剂。二氧化碳 气体经热交换器冷凝成液体,用加压泵把压力提升到工艺过程所需 的压力(应高于二氧化碳的临界压力),同时调节温度,使其成为超 临界二氧化碳流体。二氧化碳流体作为溶剂从萃取釜底部进入,与 被萃取物料充分接触,选择性溶解出所需的化学成分。含溶解萃取 物的高压二氧化碳流体经节流阀降压到低于二氧化碳临界压力以 下进入分离釜(又称解析釜),由于二氧化碳溶解度急剧下降而析出 溶质,自动分离成溶质和二氧化碳气体二部分,前者为过程产品,定 期从分离釜底部放出,后者为循环二氧化碳气体,经过热交换器冷 凝成二氧化碳液体再循环使用。整个分离过程是利用二氧化碳流 体在超临界状态下对有机物有特异增加的溶解度,而低于临界状态 下对有机物基本不溶解的特性,将二氧化碳流体不断在萃取釜和分 离釜间循环,从而有效地将需要分离提取的组分从原料中分离出来 。
临界点:物质处于临界状态下的温 度、压力点。
超临界区域:在压强温度图中, 高于临界温度和临界压力的区 域称为超临界区域。
超临界流体:处于超临界状态时, 气液界面消失,体系性质均一, 既不是气体也不是液体,呈流体 状态,故称为超临界流体
试剂 临界温度(℃)
CO2 甲烷
31.06 -83.0
丙烷
二氯二氟 甲烷
超临界流体萃取是利用超临 界流体作萃取剂,从液体或固体 中萃取出某些成分并进行分离的 技术。
超临界流体萃取原理
超临界萃取技术是利用流体在超临界 区内,待分离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,从而达到分离提纯目的。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,从而使混合物分离 和提纯。
内配套设计由中国科学院山西煤炭化学研究所刘黎( 研究员)、董桂燕 (总工程师)等设计完成。笔者当 时作为山西省洪洞飞马集团公司(原洪洞县洗煤厂) 项目技术负责人全程参与了项目的前期考察、设计 、引进、安装、调试、试生产等全部工作,为期3年 。
近年来,山西省在太原、运城芮城、临汾大宁等地 ,建成了多条超临界流体生产线。
❖ 基本工艺流程
超临界流体萃取的工艺流程一般是 由萃取(CO2溶解组分)和分离(CO2 和组分的分离)两步组成。
包括高压泵及流体系统、萃取系统 和收集系统三个部分
超临界流体萃取的简单流程萃分取离 Nhomakorabea釜
釜
热 交 换 器
CO2
热交换器 压缩机 过滤器 高压泵
超临界流体萃取的工艺流程
流量计
萃
高压泵
取
二 氧
甲醇
97.0 111.7 240.5
乙醚
193.6
临界压力(MPa) 7.38 4.6 4.26 3.99 7.99 3.68
超临界流体由于处于临界温度和临 界压力以上,其物理性质介于气体 与液体之间。
物质 密度(g/cm3) 粘度(g/cm/s) 扩散系数(cm2/s ) 状态
气态 液态 SCF