超临界萃取简介
时间:2024-11-01 阅读:87
一、概述
超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction,简称SFE或者SCFE)是用超临界条件下的流体作为萃取剂,由液体或固体中萃取出所需成分(或有害成分)的一种分离方法。超临界流体(Supercritical fluid,简称SCF)是指操作温度超过临界温度和压力超过监界压力状态的流体。在此状态下的流体,具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力,同时还具有类似于气体的高扩散性、低粘度、低表面张力等特性。因此SCF具有良好的溶剂特性,很多固体或液体物质都能被其溶解。常用的SCF有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等。其中以二氧化碳最为常用。由于SCF在溶解能力、传递能力和溶剂回收等方面具有特殊的优点。而且所用溶剂多为无毒气体。避免了常用有机溶剂的污染问题。
早在100多年前,人们就观察到临界流体的特殊溶解性能,但在相当长时间内局限于实验室研究及石油化工方面的小型应用。直到20世纪70年代以后才真正进入发展高潮。1978年召开了首届专题讨论会,1979年工业装置投入运行,标志着超临界萃取技术开始进入工业应用。
超临界萃取之所以受到青睐,是由于它与传统额液-液萃取或浸取相比,有以下优点:①萃取率高;②产品质量高;③萃取剂易于回收;④选择性好。
一、超临界流体萃取的特点
1. 萃取和分离合二为一。当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不存在物料的相变过程,不需回收溶剂,操作方便;不仅萃取效率高,而且能耗较少,节约成本。
2. 压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近,温度压力的微小变化。都会引起CO2密度显著变化,从而引起待萃物的溶解度发生变化。可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。压力固定,改变温度可将物质分离;反之温度固定,降低压力使萃取物分离;因此工艺流程短、耗时少。对环境无污染,萃取流体可循环使用,真正实现生产过程绿色化。
3. 萃取温度低。CO2的临界温度为31.16℃。临界压力为7.38MPa,可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散,完整保留生物活性,而且能把高沸点、低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。
4. 临界CO2流体常态下是气体,无毒,与萃取成分分离后,没有溶剂的残留,有效地避免了传统提取条件下溶剂毒性的残留。同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染。
5. 超临界流体的极性可以改变,一定温度条件下,只要改变压力或加入适宜的夹带刑,即可提取不同极性的物质,可选择范围广。
二、超临界萃取流程
利用SCF的溶解能力随温度或压力改变而连续变化的特点,可将SFE过程大致分为两类,即等温变压流程和等压变温流程。前者是使萃取相经过等温减压,后者是使萃取相经过等压升(降)温、结果都能使SCF失去对溶质的溶解能力,达到分离溶质与回收溶剂的目的。
三、超临界二氧化碳萃取仪
由我司自主研发设计的超临界二氧化碳萃取仪,拥有操作简便、效率高、集成化高、美观等优点,有香精、中草药、发酵液等方面的众多客户合作经验,适合各大高校和研究院所实验室使用。