1、超臨界二氧化碳的萃取及其應(yīng)用,超臨界萃取技術(shù)（SFE）的原理,超臨界流體（SCF）指的是熱力學(xué)狀態(tài)處于臨界點(diǎn)之上的流體。SCF既不同于氣體，也不同于液體，是介于液體和氣體之間的單一相態(tài)，此時(shí)流體處于氣態(tài)與液態(tài)之間的一種特殊狀態(tài)，具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其粘度接近于氣體，密度接近于液體，擴(kuò)散系數(shù)介于氣體和液體之間，故其兼有氣體和液體的特點(diǎn)，既像氣體一樣容易擴(kuò)散，又像液體一樣有很強(qiáng)的溶解能力，因而SCF具有高擴(kuò)散性和高溶解性。 超臨界萃取就是利用SCF在臨界點(diǎn)附近體系溫度和壓力的微小變化，使物質(zhì)溶解度發(fā)生幾個(gè)數(shù)量級(jí)的突變性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)其對(duì)某些組分的提取和分離。通過改變壓力或溫度來改變SCF的性質(zhì)，達(dá)到

2、選擇性地提取各種類型的化合物的目的。超臨界萃取技術(shù)主要有兩類萃取過程：恒溫降壓過程和恒壓升溫過程。不同點(diǎn)在于前者是把SCF經(jīng)減壓后與溶質(zhì)分離，后者是超臨界態(tài)經(jīng)加熱實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)與溶劑分離。兩個(gè)過程的溶劑都可以反復(fù)循環(huán)使用。,CO2作為SCF溶劑的優(yōu)點(diǎn),安全無毒，尤其適合制藥、食品工業(yè)，且萃取分離一次完成，無溶劑殘留,臨界壓力適中（7.14MPa），操作條件易于達(dá)到，在室溫下液化壓力為46MPa，便于儲(chǔ)運(yùn),具有化學(xué)惰性不可燃，操作安全，價(jià)廉易得，而且為溫室氣體CO2的利用開辟了一條新的途徑,臨界溫度低（31.06），萃取可以在室溫附近的溫和條件下進(jìn)行，對(duì)易揮發(fā)組分或生理活性物質(zhì)極少破壞，適合于天然活性

3、成分的提取,超臨界二氧化碳技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),較之常規(guī)萃取方法，超臨界CO2流體萃取具有顯著的優(yōu)點(diǎn)： 可以在接近室溫（3540）及CO2氣體籠罩下進(jìn)行提取，有效地防止熱敏性物質(zhì)的氧化和逸散；能完整保留生物活性，而且能把高沸點(diǎn)，低揮發(fā)度、易熱解的物質(zhì)在其沸點(diǎn)溫度以下萃取出來。 使用CO2是最干凈的提取方法。由于全過程不用有機(jī)溶劑，因此萃取物絕無殘留溶媒，同時(shí)也防止了提取過程對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染。 萃取和分離合二為一。當(dāng)飽含溶解物的CO2SF流經(jīng)分離器時(shí)，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不僅萃取效率高而且能耗較少，節(jié)約成本。 壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù)。

4、臨界點(diǎn)附近，溫度壓力的微小變化都會(huì)引起CO2密度顯著變化，使得待萃物的溶解度發(fā)生變化，通過控制溫度或壓力達(dá)到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質(zhì)分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離，因此工藝流程短、耗時(shí)少。 對(duì)環(huán)境無污染。萃取流體可循環(huán)使用，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程綠色化,超臨界流體萃取過程的影響因素,影響超臨界流體萃取效果的各種因素，主要包括以下方面：物料的預(yù)處理方式、萃取壓力、萃取溫度、CO2流量、萃取時(shí)間、夾帶劑和分離壓力及分離溫度。,壓縮機(jī),萃取釜,二氧化碳循環(huán)泵,超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用,一、食品工業(yè)的應(yīng)用,二、醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用,四、環(huán)保方面的應(yīng)用,三、石油化工的應(yīng)用,五、皮革工業(yè)中的應(yīng)用

5、,六、在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用,食品工業(yè)的應(yīng)用,由于超臨界流體萃取技術(shù)所得萃取液溶劑殘留少、低毒、無污染、無致癌性等優(yōu)點(diǎn)，因此特別適合用于食品工業(yè)。 目前在咖啡豆或茶葉中脫除咖啡因、啤酒花有效成分萃取、動(dòng)植物油脂的萃取、分離和精制、天然香料植物或果蔬中提取天然香精和色素及風(fēng)味物質(zhì)等方面的研究和應(yīng)用，都取得了長(zhǎng)足發(fā)展。用超臨界CO2進(jìn)行食品殺菌也有研究,醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用,從動(dòng)、植物中提取有效藥物成分仍是目前SFE在醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用較多的一個(gè)方面。目前已對(duì)多種中草藥有效成分的提取工藝及質(zhì)量進(jìn)行了研究，如紅景天、靈芝等。近年來，利用超臨界流體技術(shù)進(jìn)行藥物的干燥、造粒和制作緩釋藥丸已成為人們關(guān)注的一個(gè)新熱點(diǎn)。

6、采用SCF技術(shù)，可避免中藥加水煎熬的傳統(tǒng)服用方法，對(duì)熱敏性有效成分受熱破壞，從而提高療效。SFE可更有效地提取復(fù)雜中藥中的揮發(fā)性成分。另外，超臨界萃取技術(shù)還可以用于抗生素的提取，醫(yī)藥制品的精制、脫雜質(zhì)，維生素和酶的回收等。,石油化工的應(yīng)用,石油化工的SFE應(yīng)用是化工生產(chǎn)中開發(fā)最早的行業(yè)，除主要用于渣油脫瀝青外，在廢油回收利用及3次采油等方面也得到了一定的發(fā)展。 超臨界流體萃取可以脫除尾油中全部瀝青質(zhì)及甲苯不溶物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.5%以上的金屬和70.4%以上的殘?zhí)扛患捷陀鄽堅(jiān)?，餾出油符合催化裂化或加氫裂化進(jìn)料要求，并具有優(yōu)良的裂化性能。,環(huán)保方面的應(yīng)用,在環(huán)保方面，SCF技術(shù)用于處理含有機(jī)物

7、的廢水和固體污染物，改進(jìn)現(xiàn)行的廢水處理過程，還可用于廢水與污染物分離并將污染物氧化為小分子的場(chǎng)合。在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)上，SCF技術(shù)也可發(fā)揮其高效、準(zhǔn)確的特性。,皮革工業(yè)中的應(yīng)用,目前超臨界流體已廣泛應(yīng)用于皮革染色、脫灰、脫脂、鉻鞣等方面，極大地推動(dòng)了皮革清潔化生產(chǎn)的發(fā)展。 據(jù)報(bào)道，已經(jīng)出現(xiàn)了關(guān)于超臨界流體與分析儀器聯(lián)用來分析皮革中的組分，超臨界流體萃取高效去除皮革廢水中的鉻等方面的研究報(bào)道。,在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用,隨著SFE研究的不斷深入以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，新型超臨界流體技術(shù)如超臨界流體色譜、超臨界流體化學(xué)反應(yīng)、超臨界流體干燥、超臨界流體沉析等技術(shù)的研究，都取得了較大進(jìn)展，顯示了超臨界流體萃取技術(shù)良好的應(yīng)用前景,應(yīng)用前景,超臨界流體技術(shù)符合當(dāng)今世界的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,用于分離的有超臨界萃取、超臨界色譜和超臨界膜過程等技術(shù),用于反應(yīng)的有超臨界水氧化、水熱反應(yīng)、有機(jī)合成、酶催化反應(yīng)和聚合反應(yīng)等技術(shù),用于材料加工和處理的有微細(xì)顆粒制備、干燥、高聚物共混和噴涂等技術(shù)。超臨界水氧化解決廢水問題依然是化工領(lǐng)域今后的研究重點(diǎn),而手性藥物