超临界二氧化碳萃取技术在几个方面的应用

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超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用

超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用

超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用一、本文概述《超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用》这篇文章旨在深入探讨超临界流体萃取(SFE)技术的原理、特点及其在食品工业中的广泛应用。

超临界流体萃取作为一种新兴的分离技术,其独特的萃取效率和环保特性使其在食品加工、提取和纯化等领域具有广阔的应用前景。

本文将首先概述超临界流体萃取技术的基本原理和优势,然后详细介绍其在食品工业中的具体应用案例,包括天然产物的提取、油脂的精炼、食品中农药残留的去除等。

通过本文的阐述,旨在为读者提供一个全面、深入的了解超临界流体萃取技术的平台,并为其在食品工业中的进一步应用提供参考和指导。

二、超临界流体萃取技术原理超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是一种基于物质在超临界状态下具有特殊溶解能力的分离技术。

其技术原理主要是利用超临界流体(如二氧化碳、乙醇等)的物理化学性质,在特定的温度和压力下,使流体兼具气体和液体的双重特性,从而实现对目标物质的高效、选择性萃取。

在超临界状态下,流体的密度、扩散系数和溶解度等参数均会发生显著变化,这些变化使得超临界流体具有优异的渗透能力和溶解能力。

通过调整温度和压力,可以控制超临界流体的溶解度和选择性,从而实现对目标物质的高效萃取。

在食品工业中,超临界流体萃取技术主要用于提取食品中的天然成分,如色素、香气成分、油脂等。

与传统的提取方法相比,超临界流体萃取具有操作温度低、提取时间短、提取效率高、溶剂用量少、提取物纯度高等优点。

由于超临界流体萃取过程中无需使用有机溶剂,因此可以避免溶剂残留对食品质量和安全性的影响。

超临界流体萃取技术的核心设备是超临界萃取装置,其主要包括高压釜、压缩机、分离器、热交换器等部分。

在萃取过程中,首先将超临界流体通过压缩机增压至所需压力,然后通过热交换器加热至所需温度,形成超临界流体。

接着,将超临界流体与待提取的物料接触,利用超临界流体的溶解能力将目标物质萃取出来。

co2超临界

co2超临界

co2超临界一、什么是CO2超临界?CO2超临界是指将二氧化碳(CO2)加压至超过其临界点(7.38 MPa,31.1℃)的状态下,使其达到液态和气态之间的状态。

在这种状态下,二氧化碳具有类似于液体的密度和类似于气体的运动性质。

二、CO2超临界在哪些领域应用广泛?1. 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是指利用CO2超临界作为萃取剂,将目标物质从原料中分离出来。

此技术适用于药物、食品、香料等领域。

2. 超临界干燥技术超临界干燥技术是指利用CO2超临界作为干燥介质,将湿润的物体快速干燥。

此技术适用于纺织品、药品等领域。

3. 超临界反应技术超临界反应技术是指利用CO2超临界作为反应介质,在高压高温条件下进行化学反应。

此技术适用于合成新材料、新药等领域。

三、CO2超临界的优点有哪些?1. 环保CO2超临界是一种环保的工艺,因为CO2是一种天然存在于大气中的物质,不会对环境造成污染。

2. 安全CO2超临界的操作压力较高,但由于其不易燃、不易爆、无毒等性质,使得其操作相对安全。

3. 高效CO2超临界能够快速地将目标物质从原料中分离出来,并且可以循环利用,提高了工艺效率和经济效益。

四、CO2超临界存在哪些挑战?1. 能耗较高由于CO2超临界需要加压才能达到超临界状态,因此需要消耗大量的能量。

2. 设备成本高由于CO2超临界需要使用高压容器等特殊设备,因此设备成本较高。

3. 工艺参数难以控制由于CO2超临界状态下液相和气相之间的交替变化比较复杂,因此工艺参数难以控制,对操作人员要求较高。

五、未来发展趋势如何?未来发展趋势主要包括以下几个方面:1. 节能降耗未来的CO2超临界技术将会更加注重节能降耗,通过改进工艺流程、优化设备结构等方式来实现。

2. 提高工艺控制精度未来的CO2超临界技术将会更加注重工艺控制精度,通过引入先进的自动化控制系统等方式来实现。

3. 拓展应用领域未来的CO2超临界技术将会拓展应用领域,例如在环保、新能源等领域中发挥更大的作用。

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用引言:食品工业是一个与人们的日常生活息息相关的行业,为了满足人们对食品的需求,食品工业一直在不断探索新的技术和方法。

超临界二氧化碳萃取作为一种新兴的技术,在食品工业中的应用越来越受到关注。

本文将介绍超临界二氧化碳萃取的原理、优势以及在食品工业中的具体应用。

一、超临界二氧化碳萃取的原理超临界二氧化碳萃取是一种利用超临界二氧化碳作为溶剂进行物质分离的方法。

超临界状态是介于气体和液体之间的状态,此时二氧化碳具有较高的溶解能力和扩散能力。

当二氧化碳的温度和压力超过临界点时,二氧化碳将表现出液体和气体的双重性质,可以溶解各种物质。

利用超临界二氧化碳的这种特性,可以高效地从原料中提取目标物质。

二、超临界二氧化碳萃取的优势1. 温和环保:超临界二氧化碳作为溶剂,无毒无害,对环境无污染,并且在萃取过程中不会破坏物质的活性成分。

2. 高效节能:超临界二氧化碳的扩散能力强,能够快速均匀地渗透到物料中,提高萃取效率。

同时,萃取过程中不需要高温高压,节省能源。

3. 无残留物:超临界二氧化碳可以完全蒸发,不会在物料中留下任何残留物,保证了萃取物的纯度。

三、超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用1. 食用油的萃取:超临界二氧化碳可以高效地从植物油中萃取出有益健康的成分,如多元不饱和脂肪酸、维生素等。

相比传统的溶剂萃取方法,超临界二氧化碳萃取能够提取更多的营养物质,并且不会在油中留下任何残留物。

2. 食品色素的提取:许多食品色素是通过化学合成得到的,存在安全隐患。

超临界二氧化碳可以从植物中提取天然色素,如花青素、胡萝卜素等,用于食品加工,不仅提高了食品的安全性,还能增加食品的营养价值。

3. 食品中有害物质的去除:超临界二氧化碳可以去除食品中的有害物质,如农药残留、重金属等。

通过超临界二氧化碳萃取,可以使食品更加安全健康。

4. 食品中活性成分的提取:超临界二氧化碳可以从植物中提取出一些具有药用价值的活性成分,如植物酚类、生物碱等。

超临界co2萃取技术应用

超临界co2萃取技术应用

超临界co2萃取技术应用超临界CO2萃取技术应用超临界CO2萃取技术是一种利用超临界CO2作为溶剂,通过调节温度和压力来实现物质的萃取分离的技术。

该技术具有环境友好、高效、无残留溶剂等优点,在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。

一、食品领域的应用超临界CO2萃取技术在食品领域的应用主要包括咖啡因的去除、食用油的提取和天然色素的制备等方面。

1. 咖啡因的去除咖啡因是咖啡、茶叶等饮品中的重要成分,但过量摄入咖啡因会对人体健康造成一定影响。

超临界CO2萃取技术可以将咖啡豆或茶叶中的咖啡因高效地去除,而不破坏其他有益物质的完整性,从而制备出低咖啡因的咖啡或茶叶产品。

2. 食用油的提取超临界CO2萃取技术可以高效地从植物种子或果实中提取食用油。

相比传统的溶剂提取方法,超临界CO2萃取技术不仅可以提取更高纯度的食用油,而且避免了有害残留溶剂对人体健康的影响。

3. 天然色素的制备超临界CO2萃取技术还可以用于从植物中提取天然色素。

天然色素具有天然、安全、无污染等特点,被广泛应用于食品、饮料、化妆品等领域。

超临界CO2萃取技术可以高效地提取天然色素,并且不会破坏其化学结构和生物活性。

二、医药领域的应用超临界CO2萃取技术在医药领域的应用主要包括天然药物的提取和纯化、药物载体的制备等方面。

1. 天然药物的提取和纯化许多药物来自于植物或动物的天然来源,超临界CO2萃取技术可以高效地从植物或动物中提取天然药物,并且不会破坏其活性成分。

此外,超临界CO2还可以用于天然药物的纯化,提高药物的纯度和质量。

2. 药物载体的制备药物载体是指将药物包裹在一定的材料中,以增加药物的稳定性和生物利用度。

超临界CO2萃取技术可以制备微米级的药物载体,通过调节温度和压力,将药物高效地包裹在载体中,提高药物的传输效果和治疗效果。

三、化工领域的应用超临界CO2萃取技术在化工领域的应用主要包括有机合成反应的催化剂回收、溶剂的回收利用等方面。

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用摘要:超临界CO2萃取技术作为一种高新的加工分离技术,在食品加工领域具有广阔的应用前景。

许多研究表明:超临界CO2具有价高的扩散性,传质阻力小,因此对于多孔疏松的固态物质和油脂材料中的化合物萃取特别有利:超临界CO2对操作条件(如压力、温度等)的改变特别敏感,这就提供了操作上的灵活性和可调性:超临界CO2具有溶剂的溶解性能,并能实现低温、无毒、无溶剂残留等苛刻要求,特别适合于食品工业中。

关键词:超临界;萃取1超临界CO2的概述1.1超临界流体定义任何一种物质都存在三种相态—气相、液相、固相。

三相成平衡态共存的点叫三相点。

液、气两相成平衡状态的点叫临界点。

在临界点时的温度和压力称为临界压力。

不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。

目前研究较多的超临界流体是二氧化碳,因其具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉等有点,最为常用。

在临界状态下,CO2流体兼有气液两相的双重特点,既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相接近的的密度和物质良好的溶解能力。

其密度对温度和压力变化十分敏感,且与溶解能力在一定压力范围内成比例,所以可控制温度和压力改变物质的溶解度。

1.2超临界流体萃取的基本原理超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。

当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态,具有和液体相近的密度,粘度虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的10~100倍;因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力,能够将物料中某些成分提取出来。

超临界CO2的溶解能力超临界状态下,CO2对不同溶质的溶解能力差别很大,这与溶质的极性、沸点和分子量密切相关,一般来说由以下规律:亲脂性、低沸点成分可在低压萃取(104pa),如挥发油、酯类;化合物的极性基团越多就越难萃取;化合物的分子量越高,越难萃取。

超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用

超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用

超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用摘要:目的研究超临界CO2流体萃取法在中药成分离分析中的应用。

方法在对萃取条件的优化过程中,选择最佳的萃取条件。

结果与讨论发现超临界CO2流体萃取法在中药有效成分的提取中应用广泛。

超临界CO2流体萃取法比传统的提取方法省时、省工、污染小。

关键词:超临界流体萃取;中药;有效成分;提取;超临界流体Application of Supercritical CO2Fluid Extraction in the Extraction of Active Components from Traditional ChineseMedicinesAbstract:Objective To study the the application of supercritical CO2 extraction in traditional Chinese medicine's separation and analysis . Methods In the process of optimization for the best extraction conditions,select the best extraction conditions. Results and Discussion Supercritical CO2fluid extraction is widely used in the extraction of active ingredients from Traditional Chinese Medicine. Supercritical CO2extraction spend less time,fewer worker than the traditional method,and have no environment pollution.Key words:supercritical CO2fluid extraction;Traditional Chinese medicine;extract;Active components超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE),是随着科技的发展近代化工分离中出现的一种新兴技术,也是目前国际上较为先进的一种物理萃取技术,近年来,在许多工业领域得到了广泛用[1]。

考试论文-超临界二氧化碳的应用

考试论文-超临界二氧化碳的应用

超临界二氧化碳的应用应化06-2班陈正雄14号茂名学院化学与生命科学学院应用化学系,广东茂名(525000)E-mail(townbear@)摘要:超临界CO2 具有气体的低粘度、高扩散系数和液体的高密度,且化学惰性,无毒无腐蚀,临界状态容易实现,是一种性能优良的环境友好溶剂。

本文简单介绍了超临界CO2 在萃取、染色、沉淀、反胶团、化学反应等方面的应用。

指出了目前超临界CO2 的研究进展以及今后的研究方向。

关键词:超临界二氧化碳萃取染色反胶团反应介质中图分类号:TQ644.14; TQ028.32 文献标识码:A1. 前言自1822 年Cagniard首次报道了物质的临界现象以来,超临界流体的研究被广泛关注。

1869 年Andrew测定了二氧化碳的临界参数。

超临界二氧化碳是指温度和压力均高于其临界值( T=31.1℃ P=7.38MPa)的二氧化碳流体。

在超临界状态下,二氧化碳具有类似液体的高密度和接近气体的低粘度,并且对人体和动植物无害、不燃、没有腐蚀性、对环境友好、原料易得、价格便宜和处理方便等优点,是目前使用最多的一种超临界流体[12]。

超临界二氧化碳主要应用于热敏性物质和高沸点组分的萃取分离,超细特殊材料的制备,特殊化学反应的溶媒等方面。

2. 超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)与传统的分离方法相比,超临界二氧化碳萃取具有许多独特的优点:(1)超临界流体的萃取能力随其密度增大而提高,因而很容易通过调节温度和压力加以控制;(2)溶剂回收简单方便,不易产生溶剂残留或污染;(3)由于超临界二氧化碳化学性质稳定,无毒和无腐蚀,临界温度接近常温,所以特别适合食品及医药中的生理活性成分和热敏组分的分离[1]。

超临界流体萃取是近年来兴起的新型分离工艺,已在食品、医药、化工、生化等领域显示了广阔的应用前景[2]。

2.1 食品食品工业上,超临界二氧化碳萃取主要用于从天然中提取各种脂溶有效成分,其提取率优于有机溶剂萃取,且无溶剂残留,为纯天然产品[1]。

超临界CO2萃取技术在植物成分提取中的应用

超临界CO2萃取技术在植物成分提取中的应用

超临界CO2萃取技术在植物成分提取中的应用植物成分是广泛应用于医药、饮食以及化妆品等领域的宝贵资源。

在过去的提取方法中,常常使用有机溶剂对植物进行处理,但是这种方法存在着对环境污染以及成分提取率不高等问题。

为了解决这些问题,超临界CO2萃取技术应运而生。

本文将会讨论这种技术在植物成分提取领域中的应用。

一、超临界CO2萃取技术的原理超临界CO2萃取技术是一种绿色环保型的成分提取方法。

其原理是将高压(50-1000 bar)和高温(40-80℃)的二氧化碳气体放入一个特殊的萃取罐中。

在这样的高温高压条件下,二氧化碳变为超临界状态,也就是等密度状态。

在这种状态下,二氧化碳既具有气体的移动能力,又具有液体的溶解能力。

这样的特性可以非常有效地提取植物中的有用成分。

通过调整高压和高温的参数,达到不同成分的萃取效果。

二、由于二氧化碳是一种无毒、无害、易于处理的化学物质,所以超临界CO2萃取技术在植物成分提取中得到了广泛应用。

1.中药材萃取许多中药材都有着非常宝贵的成分,例如马齿苋中的马齿苋素,这是一种非常有益的抗氧化剂。

然而,传统的有机溶剂提取方法包括酸、碱等,不仅操作简单,且容易污染。

相比之下,超临界CO2萃取技术不需要其他有害物质的存在,避免了材料二次污染,同时也能够快速、高效地提取目标组分,提取率更高。

因此,这种技术应用于中药材的提取中具有广泛的前景。

2.植物油提取植物油是生活中经常使用的一种产品,例如花生油、葵花籽油等。

使用化学方法提取植物油可能出现污染,而利用超临界CO2萃取技术提取植物油更为绿色环保。

例如山茶油,使用超临界CO2萃取技术可以优化提取工艺,提高油的质量和产量。

3.天然色素提取食品行业常常使用的天然色素,包括甜菜红、番茄红素等,其提取也是一个重要的领域。

与有机溶剂提取相比,超临界CO2萃取技术可以获得更纯净、更高质量的天然色素。

总之,对于植物成分提取中高效、环保、低成本的需求,超临界CO2萃取技术是一种非常有效的方法。

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湖北民族学院本科生文献综述题目超临界二氧化碳萃取技术的应用作者所在系别化学与环境工程学院作者所在专业化工与制药作者所在班级0408405作者姓名简丹作者学号**********指导教师姓名李国祥指导教师职称博士完成时间2011 年 5 月超临界二氧化碳萃取技术的应用简丹(湖北民族学院化学与环境工程学院,恩施 445000)摘要:本文系统的介绍了超临界二氧化碳萃取技术在环境领域,放射性金属离子萃取领域,油脂工业中的应用与发展现状,对超临界二氧化碳萃取技术在这三个方面应用所遇到的问题做了总结,并对未来的发展做了展望。

关键词:超临界二氧化碳;萃取;放射金属离子;油脂工业Application of supercritical CO2 extractionin some fieldsJian dan(Hubei University for Nationalities School of Chemistry and Environmental Engneering,Enshi 445000,China)Abstract:This artical systematically introduces application of supercritical CO2 extraction in the fields of environment,extraction of radioactive metals,oil industry.This artical also introduces the present development situation and tendency in these fields.Key words:CO2-SFE;environment; extraction ofradioactive metals;oil industry1、前言超临界流体二氧化碳萃取(supercritical CO2 extraction ,CO2-SFE或CO2-SCFE)技术是超临界流体萃取(superccritical fluid extraction,SCEF或SEF)技术的一种,由于CO2具有无毒、无味、无臭、化学惰性,超临界点低(Tc=31·1℃,Pc=7·28 MPa),不污染环境和产品,廉价易得,不易染易爆,使用安全等诸多优点,所以CO2已经成为工业上和首选的绿色萃取剂,成为超临界萃取技术最重要的应用技术[1]。

CO2-SFE的研究在国内研究起步晚,现在有关CO2-SFE的应用主要集中在环境,放射金属离子萃取,油脂工业,本文就目前国内在这三个领域的现状和前景作一综述。

2、超临界二氧化碳萃取技术在环境领域的应用CO2作为温室气体越来越受到世界的关注,而最核心的问题就是温室气体的控制,事实上,只要有好的技术,二氧化碳是可以转化成巨大的可再生资源[2]。

超临界二氧化碳技术就是在这个领域中一个非常好的应用,倍受亲睐,它不仅本身无毒、无污染,而且在应用过程中产生的污染也很少,所以利用超临界二氧化碳流体作为溶剂提取分离污染物证越来越多的应用于环境污染治理中。

超临界流体萃取技术用于环境污染的综合治理,尤其能在三废处理方面发挥较大的作用。

1.1 取代传统的萃取剂,减少二次污染工业上,传统工艺中大都根据相似相溶原理采用有机溶剂作为萃取剂,但是有机溶剂在液液萃取或是固相萃取中总会或多或少带来一些环境问题,比如比较显著的废溶剂的回收问题。

二次污染严重影响人们的日常生活和工作,CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留,也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染。

如脱去咖啡中的有害成分咖啡因,传统的萃取剂为有毒副作用的二氯乙烷,产生二次污染[3],而采用超临界CO2作为萃取剂,当有机物质荣誉超临界二氧化碳时,很容易回收,也容易操作,避免了二次污染。

1.2 超临界二氧化碳萃取技术处理废水在二氧化碳萃取技术处理废水方面,已有不少科学家发表研究成果,如武正华用超临界二氧化碳处理电镀行排出的有毒含氰废水,研究表明:在压力为10~15 MPa,萃取温度30~50℃,萃取时间为20~30 mi时,去除效率达70%[4];Y.Ikushima等用超临界二氧化碳从污染水体中萃取有机物,实验结果表明,超临界二氧碳能在很短的时间内将有机氯化物完全萃取出来[5]。

处于临界状态下的二氧化碳具有较强的渗透能力和较高的溶解能力,所以萃取能力也因此较强,可利用二氧化碳的这一特性使有机废水流经萃取塔后达到分离脱除的目的。

二氧化碳经处理后可以重复使用。

1.3 超临界二氧化碳在土壤修复方面的应用科学家们在探索研究修复被有机污染物污染过的土壤的过程中,尝试了很多的方法,有物理、化学以及生物的方法[6],但是都没有成功的客服这一问题。

后来有些国家提出并开始研究将超临界二氧化碳萃取技术应用于土壤修复[7]~[11],有科学家通过实验发现,在可接受的温度、压力和溶剂消耗条件下,超临界二氧化碳能分理处土壤中的全部污染物,在处理受污染土壤后,二氧化碳可通过减压排入大气或导入气罐中,使土壤中无残留二氧化碳。

这是在修复被有机污染物污染的土壤领域的一个重大的突破。

1.4 超临界二氧化碳萃取技术在环境领域的其他应用超临界二氧化碳萃取技术在环境领域的应用远远不止以上提到的,它还有更加广泛的应用,如超临界二氧化碳可作为再生活性炭、合成树脂的理想溶剂。

这是一种十分经济的再生手段,且不污染环境[12]。

另外,超临界二氧化碳在环境监测中也有应用,在治理环境污染的过程中,样品的前处理及检测技术占有重要的地位[13],特别是在探索不产生二次污染的分离、富集及测试方法,已成为国内外环境工作者研究的热点课题。

1.5 超临界二氧化碳萃取技术在环境领域中的应用前景超临界二氧化碳萃取技术已经慢慢的应用于处理被污染的水体和土壤,在环境监测与分析方面的作用也越来越突出。

目前,就国内来说,土壤/沉积物面临日益严重的污染问题;水体中的污染物也越繁杂难以处理;同时核废料的分析和处理越来越被人们所重视,所以对于超临界二氧化碳萃取技术在环境领域应用的研究是必须而且迫切的。

2、超临界二氧化碳萃取技术在放射性金属离子萃取中的应用核废料的处理一直是各国研究的一个重要课题,处理不好将对环境造成极大的危害。

近年来,人们逐渐意识到这些金属离子对生活的影响,所以引起了重视,利用SC-CO2作为介质的金属分离技术越来越受到关注,科学家们也在这方面努力,开始尝试使用超临界二氧化碳(SC-CO2)作为溶剂进行萃取、分离和反应[14]~[15]。

2.1 SC-CO2萃取镧系和锕系元素固体或液体物质里的镧系和锕系元素在SC-CO2中可以用鳌合剂(例如β-二酮)萃取出来。

β-二酮是超临界萃取中使用最广泛的螯合剂之一。

常见的β-二酮类包括乙酰丙酮(AA)、三氟乙酰丙酮(TFA)、六氟乙酰丙酮(HFA)、噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)和FOD(heptafluor obutanoyl pivaoylmethane)。

2.2 超临界二氧化碳萃取锶和铯在文献中,用冠醚将碱金属和碱土金属从水溶液中萃取到有机相中的选择性萃取方法是常见的。

由于冠醚配合物在SC-CO2中溶解度比较小,因而将配体氟化是增加金属配合物在CO2中溶解度的一种方法。

另外一种方法就是使用相应的含氟阴离子将冠醚–金属配合物作为离子对萃取到SC-CO2中。

这种方法是利用冠醚的空腔将金属离子包含在其中,然后通过萃取冠醚达到萃取金属离子的目的。

2.3 应用前景SC-CO2技术作为一种新的一种萃取技术,可以提高化学过程的效率,大大减少使用有机溶剂造成的环境污染,降低核废料后期处理的费用,而萃取率却没有降低,对于核工业的发展有着非常广阔的应用前景。

但是,SC-CO2萃取技术仍然处于研究阶段,要将SC-CO2技术运用到实际核废料处理过程中还需进一步开展基础和工艺技术方面研究。

开发效率更高的螯合剂和研究SC-CO2萃取放射性元素过程中影响萃取效率的种种因素是发展核废料处理方法的重要方向。

用SC-CO2技术进行核废料后期处理可以大量减少放射性溶剂的污染。

由于SC-CO2的独特性能,它作为回收方案中的负载溶剂比传统的Purex溶剂萃取更有优势。

有两种方法值得关注:一种是和传统Purex方案类似的,只是溶剂是CO2而不是烃类(SF-Purex法);另外一类称之为“干”法,也就是核废料中氧化物直接溶解在CO2中。

3、超临界二氧化碳萃取技术在油脂工业中的应用[16]3.1 超临界二氧化碳在油脂和脂肪酸萃取、分离方面的应用研究[17]~[21]90年代至今,随着EPA、DHA热的逐渐降温和超临界设备成本的降低,人们纷纷开始对具有保健功能的植物油脂、香辛料精油的超临界萃取分离进行了广泛的研究,并取得了很大的成功。

一般采用的压力范围为8~50 MPa,温度范围为30~50℃[16]。

原料的预处理对超临界二氧化碳萃取效果有较大影响。

把原料中含油的细胞加以破碎,使油滴的扩散距离缩短,可以改善传质。

此外,预处理可提高原料的比表面积,改善溶质和溶剂的接触效果。

但是,预处理不当,也能引起相反的效果。

在精馏柱中,使用拉西环,θ网环,Helix, Delta, PropakD等填料可以增加柱内持液量,降低回流液的流速,抑制返混,从而提高萃取效果。

在超临界萃取固相物料时,使超临界二氧化碳进入萃取器的方向与物料相对,可使流动呈柱塞流。

不仅消除了相向而入的返混现象,而且能使溶剂保持较高的浓度差,以提高萃取效率。

超临界萃取技术在萃取油脂的同时,还利用脂肪酸、油中聚合物与甘油酯沸点的不同,完成脱胶过程,并部分起到脱酸、脱臭、脱色效果,大大简化后续工艺。

与传统精炼工艺相比,脱胶效果可达到99%,脱酸效果和精炼率可达到95%以上。

3.2 超临界二氧化碳在生育酚、β-胡萝卜素萃取浓缩方面的研究生育酚的超临界二氧化碳萃取原料主要是植物油脂的油脚、油渣、脱臭馏出物。

在15~20 MPa,40~60℃条件下,超临界二氧化碳首先萃取出脂肪酸单酯,富集生育酚于液相中,再萃取浓缩生育酚,使生育酚纯度达到50%~60%,得率70%~75%。

α-生育酚在超临界二氧化碳中的溶解度大于β-生育酚,但超临界二氧化碳对生育酚异构体的选择性不佳。

目前,研究者多把甘油酯水解得到的游离脂肪酸酯化为相应的甲酯,但是有报道加上一级生育酚的分子蒸馏,可提高生育酚的纯度。

甲酯化时,要引入对人体有毒害的甲醇,而甲醇的彻底清除,增加了工艺的复杂性,而且对产品质量也会产生影响。

而乙醇的价格低且对人体几乎没有毒害。

因此,在生育酚的生产中,合成为脂肪酸乙酯也许更为合适。

天然β-胡萝卜素的提取原料主要是蔬菜,水果和藻类。

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