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1、认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目第四章第四章 超临界流体萃取超临界流体萃取4.1 4.1 超临界流体超临界流体4.2 4.2 超临界萃取原理超临界萃取原理4.3 4.3 超临界萃取的特点超临界萃取的特点4.4 4.4 超临界萃取剂超临界萃取剂 4.5 4.5 超临界萃取过程的质量传递及影响因素超临界萃取过程的质量传递及影响因素4.6 4.6 超临界萃取流程超临界萃取流程 4.7 4.7 超临界萃取
2、在制药工业中的应用超临界萃取在制药工业中的应用4,8 4,8 今后的主要研究方向今后的主要研究方向 1认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目4.1 4.1 超临界流体超临界流体当流体的当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界温度和压力分别超过其临界温度和临界压力压力时，则称称该状状态下的流体下的流体为超临界流体超临界流体，以以SCF表示。表示。若某种气体的若某种气体的T Tc，则无无论压力多大也不能使
3、其力多大也不能使其液化，液化，故故超临界流体不同于超临界流体不同于气体和液体气体和液体。物质有三中状态物质有三中状态，气态，液态气态，液态和和固态固态。除除了了这三三中中常常见的的状状态外外物物质还有有另另外外一一些些状状态。如如等离子状态等离子状态、超临界状态超临界状态等等2认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 当当流流体体所所处的的状状态位位于于阴阴影影区区域域时即即成成为超超临界界 流流 体体。
4、超超临界界流流体体分分别具具有有气气体体和和液液体体的某些性的某些性质。3认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目n水蒸气的压力水蒸气的压力大到使其大到使其密度密度与液与液态的水相接近，的水相接近，它也不会液化。它也不会液化。这个温度称个温度称为水的临界温度水的临界温度（374.4374.4），与与临界温度相界温度相对应的的压力称力称为 水的临界压力（水的临界压力（22.2MPa22.2MPa），），水的
5、水的临界温度和界温度和临界界压力就构成了力就构成了水的临界点。水的临界点。也可以称之也可以称之为超临超临界水界水。超超临界状界状态下水是一种特殊的气体，它的下水是一种特殊的气体，它的密度与液密度与液态水相接近而又保留了气体的性水相接近而又保留了气体的性质，我我们把它称着把它称着“稠密的气体稠密的气体”。n为了了与与水水的的一一般般形形态相相区区别，这种种水水即即不不称称为为气气体也不称为液体体也不称为液体，而称，而称为“流体流体”，即即水的超临界流体。水的超临界流体。4认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本
6、原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目超临界流体的种类超临界流体的种类除水有超除水有超临界状界状态外，外，稳定的纯物质稳定的纯物质都可以有超都可以有超临界状界状态（稳定是指它定是指它们的化学性的化学性质是是稳定的，在达到定的，在达到临界界温度不会分解温度不会分解为其它物其它物质），），都有固定的都有固定的 临界点：即临界温度（临界点：即临界温度（T Tc c）、临界压力（）、临界压力（p pc c）只要是温度超只要是温度超过临界温度、界温度、压力超力超过临界界压力的物力的物质都都是是超临界流体超临界流体。在。在临界点上的流体都
7、有界点上的流体都有临界密度（临界密度（d dc c）超超临临界界流流体体的的“超超”字字，它它并并没没有有规定定超超临界界流流体体的的温温度、度、压力一定要力一定要超过临界点多少或不超过多少超过临界点多少或不超过多少。只要是超过了临界点就是超临界流体。只要是超过了临界点就是超临界流体。常见的超临界流体还有常见的超临界流体还有二氧化碳、乙烷、丙烷二氧化碳、乙烷、丙烷等。等。5认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”
8、项目项目 超临界流体与气体和液体的某些性质超临界流体与气体和液体的某些性质物质状态物质状态密度密度/kg m-3粘度粘度/Pa s扩散系数扩散系数/m2 s-1气体气体(15(1530)30)0.62(13)10-5(0.10.4)10-4超临界超临界流体流体(0.40.9)103(39)10-50.210-7有机溶剂有机溶剂(液态液态)(0.61.6)103(0.23)10-3(0.22)10-136认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，
9、已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目(1)(1)超临界流体的超临界流体的密度密度接近于液体。接近于液体。溶溶质在溶在溶剂中的中的溶解度溶解度一般与溶一般与溶剂的的密度密度成正成正比，比，超超临界流体具有与液体溶界流体具有与液体溶剂相当的萃取相当的萃取能力。能力。(2)(2)超临界流体的超临界流体的粘度和扩散系数粘度和扩散系数与气体的相与气体的相近近超超临界流体具有气体的界流体具有气体的低粘度低粘度和和高渗透能力高渗透能力，故在萃取故在萃取过程中的程中的传质能力传质能力远大于液体溶大于液体溶剂的的传质能力。能力。7认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工
10、作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目(3)(3)当当流流体体接接近近于于临临界界点点时时，气气化化热热将将急急剧剧下下降降。当当流流体体处于于临临界界点点时时，可可实现气气液液两两相相的的连续过渡。此渡。此时，两相的界面消失，两相的界面消失，气化热为零气化热为零。超临界萃取超临界萃取在临界点附近操作，在临界点附近操作，有利于有利于传热传热和和节能节能。(4)(4)在临界点附近在临界点附近,流体温度和压力的微小变化将流体温度和压力的微小变化将引起流体引起流体溶解能力溶解能力的显著变
11、化的显著变化,这是超临界萃取这是超临界萃取工艺的设计基础。工艺的设计基础。n见P55 图4-2 8认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目4.2 4.2 超临界萃取原理超临界萃取原理1-萃取釜；萃取釜；2-节流阀；节流阀；3-分离釜；分离釜；4-加压泵加压泵9认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药
12、，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目以超临界流体萃取天然产物为例来以超临界流体萃取天然产物为例来 描述过程的描述过程的传质机理：传质机理：超超临界流体界流体经外扩散外扩散和和内扩散内扩散进入进入天然天然产物的物的微孔表面微孔表面;被萃取成分被萃取成分与与超临界流体超临界流体发生生溶溶剂化作用而化作用而溶解溶解;溶解的被萃取成分溶解的被萃取成分经内扩散和外扩内扩散和外扩 散散进入进入超临界流体超临界流体主体主体。超超临界流体的界流体的扩散系数散系数较高高,而溶而溶质在超在超临界流体中的界流体中的溶解度很低溶解度很低,步步骤常常常常为过程的程的控制步
13、骤。控制步骤。10认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目(1)(1)超临界萃取兼有超临界萃取兼有精馏精馏和和液液萃取液液萃取的某些特点的某些特点研究表明，研究表明，溶质的蒸气压、极性溶质的蒸气压、极性及及相对分子质量大相对分子质量大小小均能影响溶均能影响溶质在超在超临界流体中的界流体中的溶解度溶解度，组分分间的分离程度由的分离程度由组分分间的的挥发度挥发度和和分子间的亲和分子间的亲和力力共同决定。共同决
14、定。一般情况下，一般情况下，组分是分是按按沸点高低沸点高低的的顺序先后被萃取序先后被萃取出来出来；非极性的超；非极性的超临界界CO2流体流体仅对仅对非极性非极性和和弱弱极性极性物物质具有具有较高的萃取能力。高的萃取能力。4.3 4.3 超临界萃取的特点超临界萃取的特点11认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目(2)2)超临界流体的超临界流体的萃取能力萃取能力取决于取决于流体密度流体密度,因而因而可方便地
15、通过调节可方便地通过调节温度和压力温度和压力来控制来控制,这对保保证产品品质量的量的稳定是非常有利的。定是非常有利的。(3)(3)萃取剂可循环使用，其萃取剂可循环使用，其分离与回收方法分离与回收方法远比远比精馏和液液萃取简单，且能耗较低。精馏和液液萃取简单，且能耗较低。实际操作中，常采用操作中，常采用等温减压等温减压或或等压升温等压升温的方法的方法，将，将溶质与萃取剂溶质与萃取剂分离开来。分离开来。12认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，
16、已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目(4)(4)超临界流体萃取的超临界流体萃取的操作温度操作温度与与 萃取剂的萃取剂的临界温度临界温度有关。有关。例例如如，目目前前最最常常用用的的CO2萃萃取取剂的的临界界温温度度为31.1，接接近近于于室室温温，因因而而特特别适适合合于于热热敏敏性性组分组分的提取，且无溶的提取，且无溶剂残留。残留。13认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目4.4.1 4.4.1 萃
17、取剂种类萃取剂种类超超临界萃取界萃取剂可分可分为极性极性和和非极性非极性两大两大类。COCO2 2 、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、环已烷、苯、甲苯、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、环已烷、苯、甲苯等等均可用作均可用作非极性超临界萃取剂非极性超临界萃取剂甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、氨、水甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、氨、水等均可用作等均可用作极性超临界萃取剂。极性超临界萃取剂。在各种萃取剂中，以在各种萃取剂中，以非极性的非极性的COCO2 2最为常用最为常用，这是由这是由超临界超临界COCO2 2所具有的特点所具有的特点所决定的。所决定的。4.4 4.4 超临界萃取剂超临界萃取剂14认识到了贫困户贫困
18、的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目选用什么介用什么介质做做超临界萃取溶剂超临界萃取溶剂，要根据要根据实际应用的需要做用的需要做多方面的考虑多方面的考虑。从从生产成本生产成本上考上考虑，超超临界流体的溶解度要大界流体的溶解度要大尽量减少溶剂的使用量；尽量减少溶剂的使用量；选择要足以要足以得到纯度较高的萃取物。得到纯度较高的萃取物。它的它的临界压力和临界温度不要太高。临界压力和临界温度不要太高。被被选用的超用的超临界流体
19、界流体还应有化学稳定性，还应有化学稳定性，不腐蚀设备，廉价易得，使用安全。不腐蚀设备，廉价易得，使用安全。15认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目可以作可以作为超超临界流体的物界流体的物质虽然多，然多，但但仅有极少数符合要求。有极少数符合要求。T TC C在在0100以内、以内、p pC C在在210Mpa以内。以内。且且蒸发潜热较小蒸发潜热较小的物质有的物质有COCO2 2 （T TC C 31.3
20、31.3、p pC C 7.15Mpa7.15Mpa、蒸发潜热、蒸发潜热25.25kJ/mol25.25kJ/mol）、）、丙烷丙烷（T TC C 96.896.8、p pC C 4.12Mpa4.12Mpa、蒸发潜热、蒸发潜热 15.1kJ/mol15.1kJ/mol）考虑到考虑到廉价易得、使用安全等廉价易得、使用安全等因素因素则则二氧化碳二氧化碳最最适合用作于萃取的超临界流体。适合用作于萃取的超临界流体。4.4.2 4.4.2 二氧化碳二氧化碳16认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症
21、下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目超临界超临界CO2CO2的特点的特点 COCO2 2的临界温度接近于室温的临界温度接近于室温，在此温度附近在此温度附近进行萃取，可使一些行萃取，可使一些挥发度较低而沸点较高的易挥发度较低而沸点较高的易热解物质热解物质在在远离其沸点下被萃取出来，从而可离其沸点下被萃取出来，从而可防止其防止其氧化和降解氧化和降解。COCO2 2的临界压力的临界压力(7.38MPa)(7.38MPa)属中压范围属中压范围,在在现有的有的技技术水平下水平下,比较容易实现工业化比较容易实现工业化。COCO2 2具有无毒、无味、无溶剂
22、残留、不燃烧、具有无毒、无味、无溶剂残留、不燃烧、不腐蚀、价廉易得且易于精制和回收不腐蚀、价廉易得且易于精制和回收等优点，等优点，并具有抗氧化灭菌作用并具有抗氧化灭菌作用，这对保保证和提高天然和提高天然产品的品的质量是极其有利的量是极其有利的 17认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 溶质在超临界溶质在超临界COCO2 2中的溶解性能中的溶解性能许多非极性和弱极性溶质均能溶于超临界许多非极性和弱极性溶
23、质均能溶于超临界COCO2 2如碳原子数小于如碳原子数小于12的的正烷烃正烷烃、小于、小于10的的正构烯烃正构烯烃、小于、小于6的的低碳醇低碳醇、小于、小于10的的低碳脂肪酸低碳脂肪酸均能与超均能与超临界界CO2以任意比互溶。以任意比互溶。高碳化合物高碳化合物在超临界在超临界COCO2 2中可中可部分溶解部分溶解，且溶解度随碳原子数的增加而下降。且溶解度随碳原子数的增加而下降。强极性化合物强极性化合物和和无机盐无机盐难溶于超临界难溶于超临界COCO2 2，如乙二醇、多酚、糖、淀粉、氨基酸和蛋白如乙二醇、多酚、糖、淀粉、氨基酸和蛋白质等等几乎不溶于超临界几乎不溶于超临界CO2CO2。M M500
24、500的高分子化合物的高分子化合物几乎不溶于超临界几乎不溶于超临界COCO2 2。18认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目为了提高超了提高超临界界CO2对溶质的溶解度和选择性溶质的溶解度和选择性，可适量加入另一种合适的可适量加入另一种合适的极性极性或或非极性溶剂，非极性溶剂，这种溶种溶剂称称为夹带剂夹带剂。加入加入夹带剂的目的，的目的，一是为了一是为了提高提高被分离组分在超临界流体中的被分离组分在超临
25、界流体中的 溶解度，溶解度，二是为了二是为了提高提高超临界流体对被分离组分的超临界流体对被分离组分的 选择性选择性。19认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目溶解度规则溶解度规则溶溶质在在亚临界亚临界COCO2 2和和超临界超临界COCO2 2中的中的溶解度值溶解度值一般相差一般相差约一个数量一个数量级左右；左右；CO2有极有极强的均一化作用；的均一化作用；随碳原子数的增加，溶解度下降；随碳原子数的增加
26、，溶解度下降；强极性官能极性官能团的引的引进会使化合物溶解度降低；会使化合物溶解度降低；液液态及超及超临界界态的的CO2对大多数矿物无机物、极性较大多数矿物无机物、极性较强强 的物质的物质几乎不溶；几乎不溶；液液态及超及超临界界态的的CO2对相相对分子分子质量超量超过500的高分的高分子不溶。子不溶。4.4.3 4.4.3 溶质在超临界流体中的溶解度溶质在超临界流体中的溶解度20认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准
27、扶贫”项目项目溶质在超临界流体中溶解度计算方法溶质在超临界流体中溶解度计算方法压缩气体模型压缩气体模型将超将超临界流体界流体视为“压缩气体气体”,通通过已有的气体理已有的气体理论计算溶算溶质在超在超临界流体中的界流体中的逸度系数逸度系数,从而从而计算出超算出超临界界流体中的溶解度。求得流体中的溶解度。求得yi。膨胀液体模型膨胀液体模型将超将超临界流体界流体视为“膨膨胀液体液体”,利用各种液体理利用各种液体理论，计算溶算溶质在超在超临界流体中的界流体中的活度系数活度系数,从而从而计算出超算出超临界界流体中的溶解度。流体中的溶解度。实验关联法实验关联法 利用利用实验数据关数据关联出一定适用条件的方
28、程。出一定适用条件的方程。计算机模型计算机模型 从分子水平根据从分子水平根据分子间相互作用分子间相互作用势能函数模型势能函数模型，以，以统统计热力学计热力学的方法的方法计算机模算机模拟。21认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目4.5 4.5 超临界萃取过程的质量传递及影响因素超临界萃取过程的质量传递及影响因素4.5.1 4.5.1 超临界萃取过程的质量传递超临界萃取过程的质量传递 超超临界流体界流体扩
29、散扩散进入天然基体的微孔入天然基体的微孔结构构;被萃取成分被萃取成分在天然基体内与在天然基体内与超临界流体超临界流体发生生溶溶剂化作用剂化作用;溶解在超溶解在超临界流体中的溶界流体中的溶质随超随超临界流体多孔界流体多孔的基体的基体扩散至扩散至流流动着的着的超临界流体主体超临界流体主体;萃取物与超萃取物与超临界流体主体在流体萃取区界流体主体在流体萃取区进行行质质量传递。量传递。22认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准
30、扶贫”项目项目4.5.2 4.5.2 影响萃取率的主要因素影响萃取率的主要因素 需适宜的需适宜的压力、温度、时间、溶剂与物料的压力、温度、时间、溶剂与物料的 流量比流量比和和溶剂的流速、溶剂的流速、夹带剂夹带剂等等。夹带剂、夹带剂、样品的物理形态、粒度、黏度样品的物理形态、粒度、黏度等交等交织织在在 一起使萃取一起使萃取过过程程变变得得较为较为复复杂杂。要考虑要考虑溶质的溶解度溶质的溶解度与与流体的密度流体的密度（决定溶解能（决定溶解能力大小）变化。力大小）变化。23认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原
31、因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 萃取压力的影响萃取压力的影响压力是超力是超临界界CO2萃取萃取过程最重要的参数之一。程最重要的参数之一。萃取温度一定时萃取温度一定时，压力增加，液体的密度增大，在力增加，液体的密度增大，在临界界压力附近，力附近，压力的微小力的微小变化会引起密度的急化会引起密度的急剧改改变而密度而密度的增加将引起溶解度的提高。的增加将引起溶解度的提高。对于不同的物质，对于不同的物质，其萃取其萃取压力有很大的不同。力有很大的不同。例例如如，对于于碳碳氢化化合合物物和和酯等等弱弱极极性性物物质质，萃萃取取可可在
32、在较低低压力力下下进行行，一一般般压力力为710MPa；对于于含含有有OH，C00H基基这类强强极极性性基基团团的的物物质质以以及及苯苯环直直接接与与OH，C00H基基团相相连的的物物质，萃萃取取压力力要要求求高高一一些些，而而对于于强极极性性的的配配糖糖体体以以及及氨氨基基酸酸类物物质，萃萃取取压力力一一般般要要求求50MPa以上。以上。24认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目25认识到了贫困户贫困
33、的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 萃取温度的影响萃取温度的影响温度温度对提高超提高超临界流体溶解度的影响存在界流体溶解度的影响存在 有利和不利有利和不利两种趋势两种趋势。一方面，温度升高一方面，温度升高，超，超临界流体界流体密度降低密度降低，其溶解能力，其溶解能力 相相应下降，下降，导致萃取数量的减少；致萃取数量的减少；但但另另一一方方面面，温温度度升升高高使使被被萃萃取取溶溶质质的的挥挥发发性性增增加加，这样就就
34、增加增加了被萃取物了被萃取物在超临界气相中的浓度在超临界气相中的浓度，从而使萃取数量增大。从而使萃取数量增大。而而且且温温度度对对溶溶解解度度的的影影响响还还与与压压力力有有密密切切的的关关系系：在在压力力相相对较低低时，温温度度升升高高溶溶解解度度降降低低；而而在在压力力相相对较高高时，温度升高，温度升高CO2的溶解能力提高。的溶解能力提高。26认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 二氧化碳流量的影
35、响二氧化碳流量的影响流流量量升升/(秒秒千千克克原原料料)的的变化化萃萃取取过程程的的影影响响较复复杂。加大加大CO2流量，会流量，会产生生有利和不利有利和不利的影响。的影响。有利的方面是：有利的方面是：增加了溶增加了溶剂对原料的萃取次数，可原料的萃取次数，可缩短萃取短萃取时间；流流速速提提高高，使使萃萃取取器器中中各各点点的的原原料料都都得得到到均均匀匀的的萃萃取取；强化萃取化萃取过程的程的传质效果，效果，缩短萃取短萃取时间。但但萃萃取取器器内内的的CO2流流速速加加快快，CO2被被萃萃取取物物接接触触时时间间减减少少，CO2流流体体中中溶溶质的的含含量量降降低低，当当流流量量增增加加超超过
36、一一定限度定限度时，CO2中溶中溶质的含量的含量还会急会急剧下降。下降。27认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 夹带剂的选择夹带剂的选择n超超临界界流流体体萃萃取取的的溶溶剂大大多多数数是是非非极极性性或或弱弱极极性性，对亲脂脂类物物质的的溶溶解解度度较大大，对较大大极极性性的的物物质溶解溶解较小。小。n定定量量的的极极性性成成分分(即即夹带剂）可可以以显著著地地改改变超超临界二氧化碳流体的极性，拓
37、界二氧化碳流体的极性，拓宽其适用范其适用范围。n如如丹丹参参中中的的丹丹参参酮酮难溶溶于于二二氧氧化化碳碳流流体体，在在二二氧氧化化碳碳中中添添加加一一定定量量的的9595乙乙醇醇可可大大大大增增加加其其溶溶解解度。度。28认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目夹带剂有以下方面的作用：夹带剂有以下方面的作用：(1)(1)增加目标组分在二氧化碳中的溶解度增加目标组分在二氧化碳中的溶解度(2)(2)增加增加
38、溶质在二氧化碳中的溶解度溶质在二氧化碳中的溶解度 对温度、压力的对温度、压力的敏感性敏感性(3)(3)提高溶质的选择性提高溶质的选择性(4)(4)可改变二氧化碳的临界参数可改变二氧化碳的临界参数29认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 物理形态物理形态 被萃取原料可能是被萃取原料可能是固体、液体或气体固体、液体或气体。其中其中固体原料固体原料被研究得最多被研究得最多。气体原料气体原料一般要用固体吸附一
39、般要用固体吸附剂剂吸附后再吸附后再进进行萃取。行萃取。粒度粒度n原料的粒度原料的粒度对萃取效率也有重要影响。萃取效率也有重要影响。n原原料料颗粒粒愈愈小小，溶溶质从从原原料料向向超超临界界流流体体传输的的路路径径愈愈短短，与与超超临界界流流体体的的接接触触的的表表面面积积愈愈大大，萃萃取取愈愈快快，愈完全愈完全n粒度也不宜太小，容易造成粒度也不宜太小，容易造成过滤网堵塞而破坏过滤网堵塞而破坏设备。30认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已
40、经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 传质性能的改善传质性能的改善尽尽管管超超临界界流流体体具具有有较好好的的传质性性能能，但但在在超超临界界流流体体萃萃取取天天然然产物物的的实际过程程中中，常常采采用用必必要的要的强化措施以减少溶质的阻力强化措施以减少溶质的阻力，包括包括搅拌、增加流量搅拌、增加流量或或采用移动床等。采用移动床等。在在对极极性性较大大的的物物质进行行萃萃取取时，即即使使采采用用搅搅拌拌及及升温降黏升温降黏等等办法，效果仍不理想，法，效果仍不理想，为此此，采采用用了了高高压压喷喷射射萃萃取取技技术术或或利利用用超超声声波波强强化超临界萃取化超临界萃取中的中的传质效果。效果。31
41、认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目4.6 4.6 超临界萃取流程超临界萃取流程按按溶质与萃取剂的分离方法不同溶质与萃取剂的分离方法不同，超临界流体萃取有，超临界流体萃取有变压萃取变压萃取变温萃取变温萃取吸附萃取吸附萃取三种典型流程，三种典型流程，其中以其中以变压萃取流程变压萃取流程的应用最为广泛。的应用最为广泛。32认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高
42、度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目变压萃取流程变压萃取流程 操操作作通通常常在在等等温温下下进进行行,萃萃取取后后含含溶溶质质的的超超临临界界流流体体经经膨膨胀胀阀阀减减压压后后，因因溶溶解解度度降降低低而而析析出出溶质。溶质。1-萃取釜；萃取釜；2-节流流阀3-分离釜；分离釜；4-压缩机机 33认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度
43、重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目变温萃取流程变温萃取流程 操操作作在在等等压压下下进进行行，并并通通过过加加热热升升温温的的方方法法使使溶溶质质与与萃取剂分离开来。萃取剂分离开来。5-加加热器；器；6-循循环泵；7-冷却器冷却器 34认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 吸附萃取流程吸附萃取流程 在在分分离离釜釜中中放放置置适适当当的的吸吸附附剂剂，利利用用吸吸附附剂剂吸吸附附萃萃取取相相
44、中中的的溶溶质质，从从而而将将溶溶质质与与萃萃取取剂剂分分离开来。离开来。8-吸附器吸附器 35认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 萜类和挥发油的提取萜类和挥发油的提取 萜类化合物萜类化合物是具有广泛生物活性的一是具有广泛生物活性的一类重要的重要的 天然药物化学成分。天然药物化学成分。植物挥发油植物挥发油中多富含中多富含单萜和倍半萜单萜和倍半萜化合物。化合物。挥发油是一油是一类可随水蒸气蒸可随水蒸气
45、蒸馏的油状液体，具有香的油状液体，具有香气或其它特异气味，存在于植物的根，茎等部位，气或其它特异气味，存在于植物的根，茎等部位，具有广泛的生物活性。具有广泛的生物活性。4.7 4.7 超临界萃取在制药工业中的应用超临界萃取在制药工业中的应用36认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目挥挥发发油油的的沸沸点点较低低，分分子子量量不不大大，在在超超临临界界COCO2 2流流体体中中有有良良好好的的溶溶解解性性
46、能能，多多数数可可用用纯纯COCO2 2直直接接萃萃取取而而得得所所需需的的操操作作温温度度一一般般较低低，避避免免了了其其中中有有效效成成分分的的破破坏坏或或分分解解，故故所所得得的的提提取取物物外外观、气气味味、产率率一一般般都都优于于传统方方法法，是一是一类最适合于超最适合于超临界界CO2提取的成分。提取的成分。当当归归油油具具有有镇镇静静大大脑脑，调调经经止止痛痛等等功功效效。通通过比比较超超临临界界COCO2 2萃萃取取和和水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏法法所所得得当当归挥发油油的的收收率率，发现前前法法所所得得收收率率约为后后法法的的2 2倍倍，超超临界界CO2萃萃取取法法是是目目前提取当前
47、提取当归油的油的较好方法。好方法。37认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目石菖蒲石菖蒲为南星科菖蒲属植物的根状茎，其有效成南星科菖蒲属植物的根状茎，其有效成分分具具有有平平喘喘止止咳咳、治治疗疗癫癫痫痫、助助镇镇静静、抗抗惊惊厥厥等等作作用，有效成分之一用，有效成分之一为-细辛醚细辛醚。李李斌斌等等人人通通过单因因素素实验获得得了了石石菖菖蒲蒲挥发油油超超临界界萃萃取取的的最最佳佳工工艺条条件件以以及
48、及最最佳佳萃萃取取效效果果，结果果表表明明萃萃取取得得到到的的挥发油油中中石石菖菖蒲蒲的的活活性性成成分分-细辛醚细辛醚的萃取率要明的萃取率要明显高于高于传统的水蒸气蒸的水蒸气蒸馏。38认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目青蒿素青蒿素是来自菊科植物黄花蒿的一种是来自菊科植物黄花蒿的一种倍半萜内酯倍半萜内酯类成分，是我国唯一得到国成分，是我国唯一得到国际承承认的的抗疟疾新药抗疟疾新药。传统的汽油法存在收
49、率低、成本高、易燃易爆等的汽油法存在收率低、成本高、易燃易爆等危危险。钱国平等研究了用超等研究了用超临界二氧化碳从黄花蒿中萃取界二氧化碳从黄花蒿中萃取青蒿素的影响因素，确定了最佳萃取条件，在此条青蒿素的影响因素，确定了最佳萃取条件，在此条件下萃取率达件下萃取率达95以上。以上。39认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫精准扶贫”项目项目 黄酮类及醌类化合物的提取黄酮类及醌类化合物的提取黄黄酮酮类类化化合合物物是是指指基基
50、本本母母核核为2 2苯苯基基色色原原酮酮的的一一类化合物。化合物。大大量量研研究究证明明黄黄酮类化化合合物物能能够降降压压、降降血血脂脂、抑制血小板聚集抑制血小板聚集，有很大的开，有很大的开发前景。前景。醌醌类类化化合合物物是是分分子子中中具具有有不不饱饱和和环环二二酮酮结构构的的一一类有有机机化化合合物物，表表现出出了了抗抗菌菌、抗抗氧氧化化、抗抗肿瘤等多种生物活性。瘤等多种生物活性。40认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“