超臨界流體萃取技術培訓

超臨界流體萃取技術培訓匯報人：XXX目錄超臨界流體萃取技術概述超臨界流體萃取技術原理超臨界流體設備與工藝超臨界流體萃取條件分析超臨界流體設備操作與注意事項超臨界流體萃取技術概述01定義超臨界流體萃取是一種利用超臨界流體（介于氣體和液體之間的狀態(tài)）對目標物進行萃取分離的技術。原理通過調(diào)節(jié)溫度和壓力，使超臨界流體具有類似于氣體的擴散性和液體的溶解性，從而實現(xiàn)目標物的有效萃取。超臨界流體萃取定義與原理發(fā)展歷程超臨界流體萃取技術起源于20世紀60年代，經(jīng)過多年研究和發(fā)展，已成為成熟的分離技術。現(xiàn)狀目前，SFE技術已廣泛應用于天然產(chǎn)物提取、藥物分離、食品加工等領域，并展現(xiàn)出了巨大的應用潛力。技術發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

最早將超臨界CO2萃取技術應用于大規(guī)模生產(chǎn)的是美國通用食品公司，之后法、英、德等國也很快將該技術應用于大規(guī)模生產(chǎn)中。90年代初，中國開始了超臨界萃取技術的產(chǎn)業(yè)化工作，發(fā)展速度很快。實現(xiàn)了超臨界流體萃取技術從理論研究、中小水平向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，使中國在該領域的研究、應用已同國際接軌，在某些方面達到了國際領先水平。目前，超臨界流體萃取已被廣泛應用于從石油渣油中回收油品、從咖啡中提取咖啡因、從啤酒花中提取有效成分等工業(yè)中發(fā)展現(xiàn)狀

最早將超臨界CO2萃取技術應用于大規(guī)模生產(chǎn)的是美國通用食品公司，之后法、英、德等國也很快將該技術應用于大規(guī)模生產(chǎn)中。90年代初，中國開始了超臨界萃取技術的產(chǎn)業(yè)化工作，發(fā)展速度很快。實現(xiàn)了超臨界流體萃取技術從理論研究、中小水平向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，使中國在該領域的研究、應用已同國際接軌，在某些方面達到了國際領先水平。目前，超臨界流體萃取已被廣泛應用于從石油渣油中回收油品、從咖啡中提取咖啡因、從啤酒花中提取有效成分等工業(yè)中發(fā)展現(xiàn)狀1食品工業(yè)SFE-CO2技術的主要應用范圍2醫(yī)藥、化妝品(1)在生物活性物質(zhì)和天然藥物提取中的應用(EPA、DHA沙棘油、γ-亞麻酸、β-胡蘿卜素等)(2)在手性藥物合成中的應用(3)在藥劑學中的應用(4)在藥物分析中的應用3化學工業(yè)超臨界流體技術的應用應用領域SFE技術在天然香料、色素、藥物、油脂等領域具有廣泛的應用前景。市場前景隨著人們開始嘗試制作酸啤酒、古斯啤酒，以及利用水果進行發(fā)酵的啤酒，對于水果風味的保留和萃取提出了更高的要求，SFE技術在啤酒行業(yè)中的應用前景將越來越廣闊。同時，在精釀啤酒、自然酒或者橘酒等領域，SFE技術也將會發(fā)揮重要作用。應用領域及市場前景超臨界流體萃取原理及特性02超臨界流體萃取技術幾個定義？1.超臨界流體是什么？2.超臨界流體萃取是什么？超臨界流體萃取的原理超臨界流體（Supercriticalfluid簡稱SCF），是指溫度和壓力都處于臨界點以上的非凝縮性的高密度流體。超臨界流體萃?。⊿upercriticalFluidExtraction簡稱SFE/SCFE）就是利用流體在臨界點附近所具有的特殊性質(zhì)進行物質(zhì)的分離提取的一項應用技術。超臨界流體萃取的原理超臨界流體沒有明顯的氣液分界面，既不是氣體，也不是液體，是一種氣液不分的狀態(tài)，形直接與氣體和液體之間，具有優(yōu)異的溶劑性質(zhì)，黏度低，密度大，有較好的流動、傳質(zhì)、傳熱和溶解性能。超臨界流體萃取的原理可作為超臨界流體的物質(zhì)很多，如二氧化碳、一氧化亞氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨等。目前研究較多的是二氧化碳，其臨界溫度為31.1℃，臨界壓力為7.2MPa，臨界條件易達到。超臨界CO2密度大，溶解能力強，傳質(zhì)速率高；其臨界壓力適中，溫度接近室溫，特別適應于熱敏性、易氧化物質(zhì)的分離提?。槐阋艘椎?，無毒，不易燃；極易從萃取產(chǎn)品中分離等優(yōu)點。因此，在食品工業(yè)上，一般以CO2作為萃取溶劑。其操作壓力和溫度條件隨被萃取的物質(zhì)不同而有較大的差異。超臨界流體萃取的原理及特性萘在CO2中溶解度與壓力之間的關系超臨界流體的溶解能力（以CO2為例）當壓力小于7MPa時，萘在CO2中得溶解度是非常小的，當壓力上升到CO2的臨界壓力附近時，溶解度迅速增大，當壓力到25MPa時，溶解度可達70g/L。超臨界流體的性質(zhì)及特性超臨界流體設備與工藝介紹03SFE的基本流程是：由鋼瓶提供高純液體（CO2）經(jīng)高壓泵系統(tǒng)，流入保持在一定溫度（高于Tc）下的萃取池。在萃取池中可溶于SCF的溶質(zhì)擴散分配溶解在SCF中，并隨SCF一起流出萃取池，經(jīng)阻尼器減壓獲升溫后進入收集器，多余的SCF排空或循環(huán)使用。超臨界流體基本工藝流程超臨界流體萃取系統(tǒng)主要由四部分組成：1溶劑壓縮機（高壓泵）；2萃取器；3溫度、壓力控制系統(tǒng)；4分離器或吸收器。其它輔助設備包括：輔助泵、閥門、背壓調(diào)節(jié)器，流量計、換熱器等。5超臨界流體萃取的設備壓縮機類型通常采用往復式壓縮機或離心式壓縮機，用于提供超臨界流體的壓力。壓縮機的功能將低溫低壓的氣態(tài)超臨界流體壓縮成高溫高壓的超臨界流體，以滿足萃取過程中的壓力需求。壓縮機的壓力控制通過調(diào)節(jié)壓縮機出口的壓力，控制超臨界流體的壓力，從而控制萃取過程中的溫度和壓力。壓縮機系統(tǒng)組成及作用常用的冷凝器有列管式冷凝器和螺旋板冷凝器等。冷凝器類型將壓縮機出口的高溫高壓超臨界流體冷卻為液態(tài)，便于后續(xù)萃取過程中的溶解和分離。冷凝器的作用通過調(diào)節(jié)冷凝器冷卻介質(zhì)的流量和溫度，控制冷凝器出口的超臨界流體溫度，從而控制萃取過程中的溫度。冷凝器溫度控制冷凝器系統(tǒng)組成及作用分離器系統(tǒng)組成及作用分離器壓力控制通過調(diào)節(jié)分離器出口的壓力，控制分離過程中超臨界流體的壓力，從而影響萃取物的分離效果。分離器的作用將萃取過程中形成的溶劑、溶質(zhì)和萃取劑三相混合物進行分離，得到純凈的萃取物。分離器類型常用的分離器有三相分離器和重力分離器等。輔助設備功能介紹流量計用于測量超臨界流體的流量，確保設備運行的安全和穩(wěn)定。壓力表用于測量設備和管道中的壓力，確保設備在安全的壓力范圍內(nèi)運行。溫度計用于測量設備和管道中的溫度，確保設備在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)運行。過濾器用于過濾超臨界流體中的雜質(zhì)和顆粒物，保護設備和管道的清潔度。超臨界流體萃取的流程超臨界流體萃取系統(tǒng)基本設計包括四個部分：超臨界流體提供系統(tǒng)、萃取池、控制器和樣品收集系統(tǒng)。注：二氧化碳有注射泵泵入，當需要在超臨界流體中加入改性劑時，還需要一臺改性劑的發(fā)送泵和一個混合式（提高萃取效率）。設備與工藝流程超臨界流體萃取系統(tǒng)根據(jù)超臨界流體萃取技術操作方式的不同，可將超臨界萃取分為三種模式：a.靜態(tài)萃取系統(tǒng)b.動態(tài)萃取系統(tǒng)c.循環(huán)萃取系統(tǒng)超臨界流體萃取條件分析01

物料粉碎粒度01萃取壓力、溫度02被萃取物本身的性質(zhì)03CO2的流量04萃取時間05夾帶劑06分離壓力及分離溫度07影響超臨界流體萃取條件適度的粉碎粒度，可以增加固體與溶劑的接觸面積和萃取通道，提高萃取率；但過細的粒度會增大原料的堆積密度，通透性變差，影響萃取效率，甚至可能造成萃取無法進行。物料粉碎粒度超臨界流體萃取的條件萃取的溫度和壓力

一般溫度升高，超臨界流體的密度變大，而通常分析物在超臨界流體密度最大時溶解度最大。同時，分析物在超臨界流體中的溶解度也與其揮發(fā)性和溶解效應密切相關。因此，通過升高溫度不僅可以改變超臨界流體的密度，而且也可以升高分析物的蒸汽壓。此兩方面分析，升高溫度都會增大分析物的溶解度。

然而壓力一定時，升高溫度會降低超臨界流體的密度，不利于萃取，所以應在實驗的基礎上選擇最佳溫度。對壓力而言，壓力、溶解度。但壓力的影響不是孤立的。因此，在具體的應用中，需要仔細考慮分析物本身特點，綜合考慮溫度和壓力兩個影響因素。夾帶劑

又稱提攜劑（entrainer）、共溶劑等。它的少量加入能明顯改變SCF體系的相行為，特別是可以增大某些在SCF中溶解度很小的物質(zhì)的溶解度，同時也可降低SCF的操作壓力或減少SCF的用量。但夾帶劑的使用會因萃取物中夾帶劑的分離及殘渣中夾帶劑的回收而增加設備及能耗。故是否選用夾帶劑及添加種類、數(shù)量等問題都應慎重決定。超臨界流體萃取條件分離壓力及分離溫度萃取過程之后，就必須使SCF的密度降低，以選擇性地使萃取物在分離器中分離出來。一般有三種方法：恒壓升溫恒溫降壓降壓升溫超臨界流體萃取條件超臨界流體操作與注意事項02熟悉設備詳細了解超臨界流體萃取設備的結(jié)構(gòu)和各部分的功能，確保操作熟練。檢查設備檢查設備的電源、氣路、冷卻水等是否正常，確保設備安全。準備樣品根據(jù)實驗要求，準備好待萃取的樣品，并對其進行預處理，如粉碎、混合等。防護措施佩戴好安全眼鏡、手套等防護裝備，確保實驗過程中的安全性。實驗前準備工作及安全規(guī)范實驗過程中操作技巧分享控制參數(shù)精確控制溫度、壓力等參數(shù)，確保超臨界流體的穩(wěn)定性和萃取效果。流量調(diào)節(jié)根據(jù)樣品和萃取劑的性質(zhì)，合理調(diào)節(jié)萃取劑的流量，以獲得最佳的萃取效果。樣品處理將樣品均勻放置在萃取釜中，確保萃取劑能夠充分接觸并萃取樣品中的目標成分。萃取時間根據(jù)實驗要求，合理控制萃取時間，避免過度萃取或萃取不足。壓力異常在實驗過程中，如發(fā)現(xiàn)壓力異常升高或降低，應立即停止加熱和加壓，并檢查設備的安全閥和放氣閥是否正常。泄漏處理如發(fā)現(xiàn)設備有泄漏現(xiàn)象，應立即關閉設備電源，停止實驗，并通知相關人員進行維修。應急措施熟悉應急措施，如緊急停車、滅火等，確保在緊急情況下能夠迅速反應并正確處理。溫度異常如溫度異常升高或降低，應立即調(diào)整加熱系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)，確保溫度在正常范圍內(nèi)波動。異常情況處理及應急措施0102