超临界流体概念 兴什么是超临界流体在密闭的体系中,对如 水、二氧化碳、甲醇等物质加压,当它们的 液两相密度因高温膨胀与因高压压缩到正 好相同时,液体和气体便完全融在一起,由 般状态成为一种新的呈现高压高温状态的“超 临界流体”。在PT图上,上述使气/液交融 的压力和温度被称作“临界点”。温度和压力 均超过临界点状态的流体,就成为超临界流体 如水的临界点为374℃和220个大气压;CO2的 临界点为31℃和73个大气压;甲醇的临界点 239℃C和79个大气压
超临界流体概念 什么是超临界流体 在密闭的体系中，对如 水、二氧化碳、甲醇等物质加压，当它们的 气—液两相密度因高温膨胀与因高压压缩到正 好相同时，液体和气体便完全融在一起，由一 般状态成为一种新的呈现高压高温状态的“超 临界流体”。在P—T图上，上述使气/液交融 的压力和温度被称作“临界点”。温度和压力 均超过临界点状态的流体，就成为超临界流体。 如 水的临界点为374℃和220个大气压；CO2的 临界点为31℃和73个大气压；甲醇的临界点 239℃和79个大气压
二氧化碳的相图 10 8 液相 流体相区 固相 6 R出 g 气相 2 T 蒸气相 100 50 50 温度℃ 从图中可以看出,其蒸汽压曲线lg始于固、液、气三相交会 点Tp(在三相点,三相呈平衡状态共存),此时温度为 56.6℃,压力为0.518MPa;1g终于二氧化碳的临界点Cp, 此时温度为31.4℃,压力为7.38MPa
二氧化碳的相图 从图中可以看出，其蒸汽压曲线1g始于固、液、气三相交会 点Tp(在三相点，三相呈平衡状态共存)，此时温度为— 56．6℃，压力为0．518MPa；1g终于二氧化碳的临界点Cp， 此时温度为31．4℃，压力为7．38MPa
超临界流体的特性 超临界流体的性质十分特别。它既可以象气体那样 粘度小,容易拉散,渗透到其他的物体,又耵以象 液体那样有很好的溶解性。 x超临界流体还能够与油脂等物质结合,并有着特殊 的结合力,因而可用其来脱脂、分离油分、祛除杂 质等。在临界点附近,压力和温度的微小变化,会 显著地影响流体的溶剂特性,如密度、扩散系数、 界面张力、粘度、汽化热、溶剂度参数、介电常数、 水离子积等。因而可通过控制体系的温度和压力来 控制体系的平衡特性(相平衡和溶解度)、传递特性 (传热系数、传质系数)和反应特性(反应速度、选择 性、转化率),因而使分离、反应或材料加工过程实 现可控
超临界流体的特性 超临界流体的性质十分特别。它既可以象气体那样 粘度小，容易扩散，渗透到其他的物体，又可以象 液体那样有很好的溶解性。 超临界流体还能够与油脂等物质结合，并有着特殊 的结合力，因而可用其来脱脂、分离油分、祛除杂 质等。在临界点附近，压力和温度的微小变化，会 显著地影响流体的溶剂特性，如密度、扩散系数、 界面张力、粘度、汽化热、溶剂度参数、介电常数、 水离子积等。因而可通过控制体系的温度和压力来 控制体系的平衡特性(相平衡和溶解度)、传递特性 (传热系数、传质系数)和反应特性(反应速度、选择 性、转化率)，因而使分离、反应或材料加工过程实 现可控
超临界流体萃取 Supercritical Fluid Extration(SFE) SFE是利用超临界流体密度大、粘度低、 扩散系数大、兼有气体的渗透性和液体 的溶解性作用的性质将样品中的待测物 质溶解并从基体中分离出来。 它能同时完成萃取和分离两步操作,具有分 离效率高,操作周期短,传质速度快,溶解 能力强,选择性高,无环境污染等优点
超临界流体萃取 Supercritical Fluid Extration（SFE） SFE是利用超临界流体密度大、粘度低、 扩散系数大、兼有气体的渗透性和液体 的溶解性作用的性质将样品中的待测物 质溶解并从基体中分离出来。 它能同时完成萃取和分离两步操作，具有分 离效率高，操作周期短，传质速度快，溶解 能力强，选择性高，无环境污染等优点
SCF的应用研究 業SCF的应用研究开始比较缓慢,直到20世 纪70年代后期和80年代初期,SCF工业化 才在西方发达国家得到迅速发展 兴如德国 bermen城建立的从咖啡豆中提取 咖啡因的工厂. 法国和英国也相继建立起超临界流体二 氧化碳萃取啤酒花工厂等
SCF的应用研究 SCF的应用研究开始比较缓慢，直到20世 纪70年代后期和80年代初期，SCF工业化 才在西方发达国家得到迅速发展. 如德国Bermen城建立的从咖啡豆中提取 咖啡因的工厂. 法国和英国也相继建立起超临界流体二 氧化碳萃取啤酒花工厂等
在食品方面的应用 美国采用超临界二氧化碳萃取法(SCFE提取豆油获得成 功.产品质量大幅度提高,井解决了污染问题。目 前.已采用该技术从葵花籽、红花籽、花生。小麦胚 芽、棕榈、可可豆中提取油脂,提出的油脂中含中性 脂质,酸含量低,色度低,无臭味。 兴咖啡中含有的咖啡因对人体有害。西德 Max-Plank 煤炭研究所的Zest博士中开发了用该技术从咖啡豆提 取咖啡因的专利技术,已由西德的Hag公司实现了工业 化生产.并被世界各国普遍采用。咖啡因的含量巳从 原米的1%左右降至0.02%.并可保留咖啡中的芳香 物质。 美国ADL公司用此技术开发出提取酒精的方法.还 开发了从油腻的快餐食品中除去过多的油脂.而不失 其原有色香味及保有其外观和内部组织结构的专利技
在食品方面的应用 美国采用超临界二氧化碳萃取法(SCFE)提取豆油获得成 功．产品质量大幅度提高，井解决了污染问题。目 前．已采用该技术从葵花籽、红花籽、花生。小麦胚 芽、棕榈、可可豆中提取油脂，提出的油脂中含中性 脂质，酸含量低，色度低，无臭味。 咖啡中含有的咖啡因对人体有害。西德Max—Plank 煤炭研究所的 Zesst博士中开发了用该技术从咖啡豆提 取咖啡因的专利技术，已由西德的Hag公司实现了工业 化生产．并被世界各国普遍采用。 咖啡因的含量巳从 原米的1％左右降至0．02％．并可保留咖啡中的芳香 物质。 美国ADL公司用此技术开发出提取酒精的方法．还 开发了从油腻的快餐食品中除去过多的油脂．而不失 其原有色香味及保有其外观和内部组织结构的专利技 术
在医药保僵品方面的应用 西德 Saarland大学的Stah教授对许多药用植物采用该法 对其有效成分(如各种生物碱,芳香性物质等性组分)实现 了满意的分离。 兴在抗生素药品生产中,传统方法要将所用溶剂完全 除去,又不使药物变质非常困难。若采用SCFE法则完 全可以符合要求* ※美国ADL公司从7种植物中萃取出有治疗癌症的有效成 分
在医药保僵品方面的应用 西德Saarland大学的Stahl教授对许多药用植物采用该法 对其有效成分(如各种生物碱，芳香性物质等性组分)实现 了满意的分离。 在抗生素药品生产中，传统方法要将所用溶剂完全 除去，又不使药物变质非常困难。若采用SCFE法则完 全可以符合要求* 美国ADL公司从7种植物中萃取出有治疗癌症的有效成 分
J.K. Polak等人从藻类中萃取脂类物质获得 成功,且叶绿素不会被萃出。 另外,用该法还可从银杏叶中提取银杏黄酮, 从鱼的内脏、骨头等提取多烯不饱和脂肪酸 (DHA,EPA).从沙棘杆提取沙辣油,从蛋黄 中提取卯磷脂.从药用植物蛇床子;桑白皮。 甘草根、紫草、红花、月见草中提取有效成分
J．K．Polak等人从藻类中萃取脂类物质获得 成功，且叶绿素不会被萃出。 另外，用该法还可从银杏叶中提取银杏黄酮， 从鱼的内脏、骨头等提取多烯不饱和脂肪酸 (DHA，EPA)．从沙棘杆提取沙辣油，从蛋黄 中提取卯磷脂．从药用植物蛇床子；桑白皮。 甘草根、紫草、红花、月见草中提取有效成分
3.天然香精香料的提取 用SCFE法萃取香料不仅可以有效地提取 芳香组分。而且还可以提高产品纯 度.能保持其天然香味; 兴从桂花、茉莉花、菊花、梅花、米兰 花.玫瑰花中提取花香精。 鱉从胡椒、肉桂、薄荷中提取香辛科,从 芹菜籽、生姜,莞荽籽、茴香、砂仁 八角、孜然等原料中提取香油
3．天然香精香料的提取 用SCFE法萃取香料不仅可以有效地提取 芳香组分。而且还可以提高产品纯 度．能保持其天然香味； 从桂花、茉莉花、菊花、梅花、米兰 花．玫瑰花中提取花香精。 从胡椒、肉桂、薄荷中提取香辛科，从 芹菜籽、生姜，莞荽籽、茴香、砂仁、 八角、孜然等原料中提取香油
天然色素的提取 超临界萃取技术克服了原有技术的缺点,我国 用SCF法提取天然色素(辣椒红色素)的技术已 经达到国际光进水平 紫在化工方面的应用 在美国,超临界技术还用米制备液体燃料。 最近美国还研制成功用超临界二氧化碳既作反 应剂又作萃取剂的新型乙酸制造工艺。俄罗斯 德国还把SCFE法用于油料脱沥青技术
天然色素的提取 超临界萃取技术克服了原有技术的缺点，我国 用SCFE法提取天然色素(辣椒红色素)的技术已 经达到国际光进水平。 在化工方面的应用 在美国，超临界技术还用米制备液体燃料。 最近美国还研制成功用超临界二氧化碳既作反 应剂又作萃取剂的新型乙酸制造工艺。俄罗斯、 德国还把SCFE法用于油料脱沥青技术；