《化工原理》课程教学资源（知识点讲解）9.6超临界萃取

超临界流体萃取以接近或超过临界点的低温、高压、高密度气体作为溶剂，从液体或固体中萃取所需组分，然后采用等压变温或等温变压等方法，将溶质与溶剂分离的单元操作。常用的超临界流体：二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨、正戊烷、甲苯等超临界液体流体固体力压气体温度温度的关系纯物质的物态与压力、GLL

超临界流体萃取 以接近或超过临界点的低温、高压、高密度气体作为溶剂，从液 体或固体中萃取所需组分，然后采用等压变温或等温变压等方法， 将溶质与溶剂分离的单元操作。 常用的超临界流体： 二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨、正戊烷、甲苯等 固体 液体 气体 超临界 流体 压力 温度 纯物质的物态与压力、温度的关系 GLL

超临界萃取的基本原理超临界流体的基本性质物性气体超临界流体液体（带温、常压）（常温、常压）Te,4peTe,Pe2~6200~500400~900600~1600密度/(kg·m-3)1~33~91~320~300粘度×105/(Pa·s)0.7×10-30.2×10-3(0.2~2) x10-50.1~0.4扩敷系数x104/(m2.s-l)超临界流体的密度接近于液体，粘度接近于气体，扩散系数在气体和液体之间，比液体大100倍左右。超临界流体具有与液体相近的溶解能力，同时其传质速率远大于液体溶剂并能很快达到萃取平衡。GLL

超临界萃取的基本原理 超临界流体的密度接近于液体，粘度接近于气体，扩散系数在气 体和液体之间，比液体大100倍左右。 超临界流体具有与液体相近的溶解能力，同时其传质速率远大于 液体溶剂并能很快达到萃取平衡。 超临界流体的基本性质 物性 气体 (常温、常压) 超临界流体 液体 (常温、常压) Tc , pc Tc , 4pc 密度/(kgm-3 ) 2~6 200~500 400~900 600~1600 粘度105 /(Pas) 1~3 1~3 3~9 20~300 扩散系数104 /(m2 s -1 ) 0.1~0.4 0.7 10-3 0.2 10-3 (0.2~2) 10-5 GLL

超临界萃取的典型流程萃取阶段和分离阶段等温变压流程等压变温流程等温等压吸附流程膨胀阀TTI加热器T2内牌T,或收剂-双附制T2A取萃取高金五缩机T,=T2, Pi=P2特点:T=T2,P>P2T<T2, Pr=P2GLL

超临界萃取的典型流程 萃取阶段和分离阶段 等温变压流程 萃 取 器 分 离 器 P P 压缩机 膨胀阀 T1 T2 特点：T1 = T2，p1> p2 等压变温流程 萃 取 器 分 离 器 P P 泵 加热器 T1 T2 T1< T2，p1 = p2 等温等压吸附流程 萃 取 器 分 离 器 P P 泵 T1 T2 吸收剂 吸附剂 T1 = T2，p1 = p2 GLL

超临界萃取的特点>超临界流体的密度与溶解能力接近于液体，而又保持了气体的传递特性，故传质速率高，可更快达到萃取平衡；操作条件接近临界点，压力、温度的微小变化都可改变超临界流体的密度与溶解能力，故溶质与溶剂的分离容易，费用低；超临界萃取具有萃取和精留的双重特性，可分离难分离物质；超临界流体一般具有化学性质稳定、无毒无腐蚀性、萃取操作温度不高等特点，故特别适用于医药、食品等工业；>超临界萃取一般在高压下进行，设备投资较大。超临界CO分离提取天然产物中的有效成分咖啡豆中脱除咖啡因名贵香花中提取精油啤酒花及胡椒等物料中提取香味成分或香精大豆中提取豆油等GLL

超临界萃取的特点  超临界流体的密度与溶解能力接近于液体，而又保持了气体的 传递特性，故传质速率高，可更快达到萃取平衡；  操作条件接近临界点，压力、温度的微小变化都可改变超临界 流体的密度与溶解能力，故溶质与溶剂的分离容易，费用低；  超临界萃取具有萃取和精馏的双重特性，可分离难分离物质；  超临界流体一般具有化学性质稳定、无毒无腐蚀性、萃取操作 温度不高等特点，故特别适用于医药、食品等工业；  超临界萃取一般在高压下进行，设备投资较大。 超临界CO2分离提取天然产物中的有效成分  咖啡豆中脱除咖啡因  名贵香花中提取精油  啤酒花及胡椒等物料中提取香味成分或香精  大豆中提取豆油等 GLL