华东理工大学：《分离工程》课程电子教案（PPT教学课件）第七章 超临界萃取

華東工人骨 EASI CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE B IECHNCLOGY 分离工程 第七章:超临界萃取 分离工程

分离工程 分离工程 第七章：超临界萃取

目录 超临界流体及其性质 超临界萃取及其应用 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 目录 ⚫ 超临界流体及其性质 ⚫ 超临界萃取及其应用

什么是超临界流体 超临界流体(SCF) 是指物质的压力和温 LSUPERCRITICAL 度同时超过其临界压 力(P)和临界温度(T) SOLID 时的流体。 即,7>7,P>P TEMPERATURE Pressure-temperature diagram ior a pure component 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 什么是超临界流体 超临界流体（SCF） 是指物质的压力和温 度同时超过其临界压 力(Pc )和临界温度(Tc ) 时的流体。 即，T>Tc，P>Pc

超临界流体不是液体,也不是通常状态下的气 体,是一种特定状态的流体 Reduced pressure 处于临界点状态的物质 可实现从液态到气态的连 续过渡,两相界面消失, 汽化热为零。 2、超过临界点的物质 (T>T),不论压力有 多大,都不会使其液化, 压力的变化只引起流体密 liquid 度的变化 Reduced density 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 超临界流体不是液体，也不是通常状态下的气 体，是一种特定状态的流体 1、处于临界点状态的物质 可实现从液态到气态的连 续过渡，两相界面消失， 汽化热为零。 2、超过临界点的物质 （ T>Tc ），不论压力有 多大，都不会使其液化， 压力的变化只引起流体密 度的变化

超临界流体萃取(SFE Supercritical Fluid Extraction)是利 用流体在临界点附近所具有的特殊 溶解性能而进行的一种化工分离过 程 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 超临界流体萃取 （ SFE ， Supercritical Fluid Extraction）是利 用流体在临界点附近所具有的特殊 溶解性能而进行的一种化工分离过 程

超临界萃取的发展 1879年 Hanney和Hoga发表了他们研 究非挥发性无机盐,如氯化钴、碘化钾、 溴化钾等在超临界乙醇中的溶解现象 1905年, Buchner首先研究了萘在超临界 CO2中的溶解。接着人们研究了蒽、菲 樟脑苯甲酸等挥发性有机物在超临界CO2、 甲烷、乙烷、乙烯、三氟甲烷等中的溶解 现象 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 超临界萃取的发展 ⚫ 1879年Hanney和Hogarth发表了他们研 究非挥发性无机盐，如氯化钴、碘化钾、 溴化钾等在超临界乙醇中的溶解现象。 ⚫ 1905年，Buchner首先研究了萘在超临界 CO2中的溶解。接着人们研究了蒽、菲、 樟脑苯甲酸等挥发性有机物在超临界CO2、 甲烷、乙烷、乙烯、三氟甲烷等中的溶解 现象

195年,Todd和 Eling提出超临界流体用 于分离的理论,同时出现了相关的专利。 20世纪70年代的能源危机,使节能成为 热点。无相变的超临界流体萃取迅速发展 起来,人们期待用SFE分离醇和水的混合 物,替代高能耗的精馏 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 ⚫ 1955年，Todd 和 Eling提出超临界流体用 于分离的理论，同时出现了相关的专利。 ⚫ 20世纪70年代的能源危机，使节能成为 热点。无相变的超临界流体萃取迅速发展 起来，人们期待用SFE分离醇和水的混合 物，替代高能耗的精馏

1978年,德国建成了超临界流体萃 取咖啡因的工业化装置; 1979年,美国的 Kerr-McGee开发 了超临界流体处理渣油的工业化装 置 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 ⚫ 1978年，德国建成了超临界流体萃 取咖啡因的工业化装置； ⚫ 1979年，美国的Kerr— McGee开发 了超临界流体处理渣油的工业化装 置

1982年,德国建成超临界CO2萃取啤酒花的 大型装置,年处理5000吨; 我国在八十年代开始超临界流体萃取研究, 国家在“八五”期间进行产业化攻关 1994年,广州南方面粉厂从德国伍德 (UHDE)公司进口一套萃取器为300升的 超临界萃取装置,生产小麦胚芽油。现在最 大的生产裝置,萃取器体积为1500升 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 ⚫ 1982年，德国建成超临界CO2萃取啤酒花的 大型装置，年处理5000吨； ⚫ 我国在八十年代开始超临界流体萃取研究， 国家在“八五”期间进行产业化攻关。 ⚫ 1994 年 ， 广 州 南 方 面 粉 厂 从 德 国 伍 德 （UHDE）公司进口一套萃取器为300升的 超临界萃取装置，生产小麦胚芽油。现在最 大的生产装置，萃取器体积为1500升

超临界流体的Pv关系 Reduced pressure 30 m1182年, Cagniard de la tour首次 |发现,在一定条件下,物质可实现 从液体到气体的连续过渡,这就是 最早观察到的临界现象(见图) 1869年,英国皇家学院的 Thomas normal Andrews画出了CO2的PP/P) density T(T/)P(p/P)状态图。 Reduced density 纯物质的P~p,关系图 粟瑁工人骨 EAST CHNA UNIVERSITY O SCENCE ItCNOOGY 分离工程

分离工程 纯物质的Pr~ρr关系图 1822年，Cagniard de la tour 首次 发现，在一定条件下，物质可实现 从液体到气体的连续过渡，这就是 最早观察到的临界现象（见图）。 1869年，英国皇家学院的Thomas Andrews 画出了 CO2 的 Pr (P/Pc )— Tr (T/Tc )—ρr (ρ/ρc )状态图。 超临界流体的PVT关系