物质存在三种相态：
气态、固态和液态
B
图1：
AT 气固平衡升华曲线
BT 液固平衡熔融曲线
CT 汽液平衡曲线
T 三相平衡的三相点
C 临界点
A
T
图1 纯流体的温度压力相图
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超临界流体的定义
如果将纯物质沿汽液饱和平衡线升温，当达到图 中C点时，气液分界面消失，物质的两相不复存在，而 体系的性质变的均一，不再分为液体和气体，C点称为 临界点，而图中临界点对应的温度和压力称为临界温 度(Tc)和临界压力(Pc)。 图中即高于临界温度又高于临 界压力的区域属于超临界状态，不同的物质其临界点 所要求的压力和温度各不相同。超临界流体（SCF） 是指操作温度超过临界温度和压力超过临界压力的流 体，高于临界温度和临界压力而接近临界点时的状态 称为超临界状态。处于超临界状态时，气液两相性质 非常接近，以至于无法分辨，故称之为SCF
超临界流体萃取技术
主要内容：
• 超临界流体萃取技术的发展 • 超临界流体萃取的基本原理 • 超临界流体萃取的特点 • 超临界流体萃取的典型流程 • 超临界流体萃取的应用
1
超临界流体萃取技术的发展
• 超临界流体萃取过程是利用处于临界压力和临界温 度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展出来的 化工分离新技术
香料,色素 啤酒花
香料 茶叶 药品脱溶剂 咖啡 香料
萃取釜容积/L
65003 500 1 1000 2
200 1
200 2 300 1 4000 4 200 1 100 1
1200 1 25kt/a 100 4 3
超临界流体萃取技术的发展
年份
1989
1990
续表1 超临界萃取工业化进展
化工部大连光明所 1995 年
月见草油, 容器1×150 L
化工部大连光明所 1994 年
小麦胚芽油, 容器2×300 L 广州化学所德国UHDE 公司 1994 年
沙棘油20 t/a , 容器2×500 L
广州轻工所
1995 年
啤酒花油, 容器6×500 L
俄罗斯
1995 年
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超临界流体的定义
超临界流体定义
美国 美国
萃取对象
香料，精油
色素 固体废料
烟草 香料 咖啡 咖啡 香料 咖啡 香料 啤酒花 啤酒花
萃取釜容积/L
3002 30003 5001 20001 70008 4201 36014 50kt/a 2002,2201 10002 40002 5003 30004
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超临界流体萃取技术的发展
续表2 超临界萃取工业化进展
年份
1991
1992 1994
厂名
富士香料
SKW/Trostberg Barth Co. Texa Co.
长谷川香料
Agrisana Barth Co. 南方面粉厂
国家
日本 意大利
德国 美国 日本 日本 印度 中国
萃取对象
咖啡 咖啡 咖啡 炼油废料 香料 药物 香料 食品
萃取釜容积/L
3001 20kt/a 40002 20003 5002 3003 2002,3001 3002
厂名
长谷川香料
HAG Co.
茂利制油
Ensco Inc. Phllip Morris
高砂香料
Jacob suchard HAG Co.
SKW/Trostberg Barth Co. Raps Co.
Johns Mass. Inc. Pltt-Des Co.
国家
日本 日本 日本 日本 美国 日本
德国 德国 德国
山西煤管局 化工部大连光明所 广州南方面粉集团 呼市高新技术公司
哈尔滨某公司
沙棘油10 t/a 容器2×250 L
中科院山西煤化所 1993 年
沙棘油10 t/a 容器2×250 L
中科院山西煤化所 1994 年
沙棘油10 t/a 容器2×250 L
中科院山西煤化所 1995 年
沙棘油5 t/a容器1×250 L
萃取辣椒红色素 萃取沙棘油
提取黑加仑籽油 萃取卵磷脂
萃取月见草油
5
1.5
1.5 5，1.5 5，1.5
1.5
1.5 50
2×250 L 1 套 已制成药品6 销售
超临界流体萃取技术的发展
表3 国内拥有超临界萃取装置的厂家
单位
产品种类及规模
技术来源
时间Biblioteka 北京星龙萃取公司 内蒙通辽制药厂 中科院山西煤化所
香料和化工等领域。
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超临界流体萃取技术的发展
表1 超临界萃取工业化进展
年份 1978 1982 1984
1985 1986 1987
1988
厂名
HAG Co.
SKW/Trostberg
Barth Co. Natural Cane SKW/Trostberg 富士香料
Pflzer
SKW/Trostberg 富士香料
Barth Co. Messer Grelshelm Yasuma SKW/Trostberg 武田药品
Maxwell(GF) CAL Pflzer
国家
德国
德国
德国 德国 德国 日本 美国
德国 日本 德国 德国 日本 德国 日本 美国 美国
萃取对象 咖啡 啤酒花 啤酒花，咖啡 啤酒花，红辣椒 茶，咖啡 香料 啤酒花
我国超临界流体萃取研究始于20世纪80年代初，特别是近
十余年来, 科技人员在脂类物质、香料类物质、生物碱、色素 和其他组分超临界流体萃取与分离等方面做了大量的工作, 超 临界流体萃取在我国得到了迅猛的发展, 不少成果已实现了工 业化生产。
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超临界流体萃取技术的发展
表2 国内超临界流体萃取研究单位
单位
9
超临界流体的性质
超临界流体性质
SCF不同于一般的气体,也有别于一般液体,它本身 具有许多特性，表4给出了超临界流体和常温常压下 气体和液体的部分物性数据。
研究课题
萃取器体积/L 备 注
萃取甜橙皮油
清华大学
提取乙醇
1
北京化工大学 华东化工学院
超临界流体P-V-T方程 萃取菜籽
研究在SCF 中使用夹带剂 研究夹带剂在SCF中应用
0.2 20（2套）
广州轻工所
萃取香料类
5
黑龙江农业现 代化研究所
南京化工大学
中科院山西煤 化所
大连化物所
发酵与超临界萃取生产酒精 萃取啤酒花 基础研究
• 100多年前，J.B.Hannay 发现无机盐在高压乙醇和乙 醚中溶解度异常增加的现象。
• 20世纪60年代，研究者从各个方面研究高压下溶解度 增加现象。
• 20世纪60年代后，超临界作为溶剂有选择性的溶解液 体和固体混合物中物质。
• 1978年从咖啡豆脱除咖啡因工业化装置建成。 • 20世纪八十年代后，研究领域进一步扩大，食品医药，