超临界挤出设备(超临界二氧化碳萃取设备操作)

海潮机械 2023-01-13 07:28 编辑:admin 129阅读

1. 超临界二氧化碳萃取设备操作

将萃取原料装入萃取釜。采用二氧化碳为超临界溶剂。二氧化碳气体经热交换器冷凝成液体,用加压泵把压力提升到工艺过程所需的压力(应高于二氧化碳的临界压力),同时调节温度,使其成为超临界二氧化碳流体。

二氧化碳流体作为溶剂从萃取釜底部进入,与被萃取物料充分接触,选择性溶解出所需的化学成分。

含溶解萃取物的高压二氧化碳流体经节流阀降压到低于二氧化碳临界压力以下进入分离釜(又称解析釜),由于二氧化碳溶解度急剧下降而析出溶质,自动分离成溶质和二氧化碳气体二部分,前者为过程产品,定期从分离釜底部放出,后者为循环二氧化碳气体,经过热交换器冷凝成二氧化碳液体再循环使用。

整个分离过程是利用二氧化碳流体在超临界状态下对有机物有特异增加的溶解度,而低于临界状态下对有机物基本不溶解的特性,将二氧化碳流体不断在萃取釜和分离釜间循环,从而有效地将需要分离提取的组分从原料中分离出来。四、液膜萃取是一项新的萃取技术。以水为连续相,分散以表面活性剂和有机相包覆有水相内核的液滴,形成一乳状液。

在外水相中某些组分被液滴外的有机相萃取后进入液滴内的水相,实现萃取分离。

由于液滴的直径只几微米,液膜的比表面大,加以被萃取组分很快从有机相转入内水相,传质推动力大、传质不受外水相与表机相平衡浓度的限制,故萃取效率很高。技术的难点是破乳。

目前在高压静电场下破乳是最有效的。可用在金属离子分离、生物产品分离以及污水处理等方面。

2. 什么是二氧化碳超临界萃取技术

低温萃取是由结合剪力与振动力效应之低温萃取技术、复合式微波萃取技术和超临界二氧化碳萃取分离技术三项技术所整合而成。

该技术可根据原物料之特性与产品需求进行组合调整,具有高效率、环保、安全与确保有效成分活性等优点,适用范围相当广泛,操作温度低于60℃,可确保天然物中有效成分的活性,不使用有害人体之溶剂,以经济的方式进行萃取分离,可充分保留其有效成分与香气,设备易于进行放大(scale-up),可运用于业界生产,可广泛使用于生医、食品、美容保养品等产业等。

3. 超临界二氧化碳萃取设备原理

1、超临界萃取可以在接近室温(35~40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。

因此,在萃取物中保持着药用植物的有效成分,而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来;

2、使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留的溶剂物质,从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染,保证了100%的纯天然性;

3、萃取和分离合二为一,当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时,由于压力的下降或温度的变化,使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取的效率高而且能耗较少,提高了生产效率也降低了费用成本;

4、CO2是一种不活泼的气体,萃取过程中不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒、安全性非常好;

5、CO2气体价格便宜,纯度高,容易制取,且在生产中可以重复循环使用,从而有效地降低了成本;

6、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数,通过改变温度和压力达到萃取的目的,压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来;反之,将温度固定,通过降低压力使萃取物分离,因此工艺简单容易掌握,而且萃取的速度快。 具体应用可以分为以下几个方面:

1、从药用植物中萃取生物活性分子,生物碱萃取和分离;

2、来自不同微生物的类脂脂类,或用于类脂脂类回收,或从配糖和蛋白质中去除类脂脂类;

3、从多种植物中萃取抗癌物质,特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉醇防治癌症;

4、维生素,主要是维生素E的萃取;

5、对各种活性物质(天然的或合成的)进行提纯,除去不需要分子(比如从蔬菜提取物中除掉杀虫剂)或“渣物”以获得提纯产品;

6、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工,如罗勒、串红、百里香、蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。

4. 超临界二氧化碳萃取法适用于提取

八角和花椒香辛料适合超临界提取

八角油脑提取可采用超临界二氧化碳流体提取法提取八角茴香油,是一种新型绿色提取技术。以天然植物体为原料,水、乙醇、二氧化碳为提取剂都无损环境。

5. 超临界二氧化碳萃取设备操作流程

在茶叶中提取茶多酚的工艺主要有以下的几种方法:

1. 传统工艺:以水或乙醇为溶剂,采用水浴加热至80℃ 保温提取多次。合并提取液后用等体积的氯仿萃取,分出氯仿相后改用乙酸乙酯多次萃取,将乙酸乙酯大部回收后浓缩近干,冷冻干燥后用去离子水反复重结晶即得精品。但该法的缺点是操作费时麻烦、溶剂消耗量大、毒性大、成本高、提取率低,在高温下提取,茶多酚易氧化变质等。

2.用微波辐射萃取茶多酚:提取溶剂为50%乙醇,功率320瓦,萃取时间18秒,液固比(mL/g)1:9,二级提取,此条件下的茶多酚的提取率为92.7%。与传统的索氏提取相比,微波法提取的最大优点是提取时间大大缩短,且提取率较高。而与超临界二氧化碳萃取相比,它成本低,投资少,提取效率高。但不适合在实验室操作。三.现根据参考文献及相关数据,得本实验方案:1.实验原理:利用茶多酚易溶于乙醇、乙酸乙酯,而不溶于氯仿的性质来提取茶多酚。2.实验器材与试剂:器材:250ml的三口烧瓶,布袋,蒸发皿,分液漏斗,等;试剂:茶叶,碳酸钠,乙醇,氯仿,乙酸乙酯,蒸馏水,等。

3.实验步骤:a) 提取:将粉碎的10 g茶叶中加入2g碳酸钠并放入布袋内放好,置于三口烧瓶内,加乙醇50ml,加热煮沸0.5h,倾出提取液至蒸发皿内,再用10ml乙醇洗涤茶叶包,洗涤液并入提取液。b) 分离纯化:将装有提取液的蒸发皿置于石棉网上加热浓缩至提取液体积月约20ml,冷却至室温后将浓缩液移置分液漏斗,加入等量的氯仿萃取2次(萃取时振荡要轻,防止乳化),水层用于制备茶多酚。将氯仿萃取后的水层用等量乙酸乙酯萃取2次,每次20min,合并乙酸乙酯萃取液,水浴减压蒸馏(或旋转蒸发仪)回收乙酸乙酯,趁热将残液移入洁净干燥好的蒸发皿,改用水蒸气浴加热浓缩至近干,冷却至室温后,放入冰箱内冷冻干燥,将白色粉末茶多酚粗品,粗品用蒸馏水进行重结晶,得茶多酚精品。干燥后称量,计算产率。

6. 超临界二氧化碳萃取设备操作规程

超临界二氧化碳萃取技术是国际上先进的分离技术。具有低温、无毒、分离效率高等特点。 基本原理: 任何一种气体均有一个“临界点”,气体在临界点时所对应的温度和压力称为临界温度和临界压力。当气体的温度和压力高于其临界温度和临界压力时,则称该气体为超临界流体。此时该流体的密度接近于液体的密度,而其粘度和扩散系数则与普通气体相近,这种特殊性质的超临界流体一般都具有极强的溶解能力。如N气在零下270摄氏度左右就会液化。 利用这一原理,选用二氧化碳气体在超临界状态下与天然原料接触,有关天然成份就会溶解于超临界流体之中,达到了有效成份与原料的分离。然后通过减压或升温的方法,将超临界流体中萃取的有效成份在分离器中分离出来,即得到高品质的有效成份,这就是超临界二氧化碳的简单过程。 由于二氧化碳独特的安全性、无毒性,故而被称为绿色生物分离技术,风靡欧美等发达国家,非常适合当今社会“绿色环保”的要求,是一种极具发展前景的先进分离技术。 利用超临界二氧化碳萃取技术从天然动植物及中药中分离生物活性成分,具有广阔的市场前景及强大的生命力。

7. 超临界二氧化碳萃取技术流程图

溶解作用

在超临界状态下,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,一般来说有以下规律:亲脂性,低沸点成分可在104KPa(约1大气压)以下萃取,如挥发油,烃,酯,醚,环氧化合物,以及天然植物和果实中的香气成分,如桉树脑,麝香草酚,酒花中的低沸点酯类等;化合物的极性基团( 如-OH,-COOH等)愈多,则愈难萃取.强极性物质如糖,氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa以上.另外化合物的分子量愈大,愈难萃取;分子量在200~400范围内的成分容易萃取,有些低分子量,易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取;高分子量物质(如蛋白质,树胶和蜡等)则很难以二氧化碳萃取