二氧(yang)化(hua)(hua)碳在(zai)溫度(du)高(gao)于(yu)(yu)(yu)臨界溫度(du)Tc=31.26℃,壓(ya)力(li)高(gao)于(yu)(yu)(yu)臨界壓(ya)力(li)Pc=72.9atm的狀態下,性質(zhi)會發生變化(hua)(hua),其(qi)密度(du)近于(yu)(yu)(yu)液體(ti),粘度(du)近于(yu)(yu)(yu)氣體(ti),擴散(san)系數為液體(ti)的100倍,因而具(ju)有(you)驚人的溶解能力(li).用它(ta)(ta)可溶解多種(zhong)物質(zhi),然(ran)后提取其(qi)中(zhong)的有(you)效成分,具(ju)有(you)廣泛的應用前(qian)(qian)景.超臨界二氧(yang)化(hua)(hua)碳是(shi)目前(qian)(qian)研究最廣泛的流(liu)體(ti)之一(yi),因為它(ta)(ta)具(ju)有(you)以下幾個特(te)點(dian):
(1)CO2臨界(jie)(jie)溫(wen)度為(wei)31.26℃,臨界(jie)(jie)壓(ya)力為(wei)72.9atm,臨界(jie)(jie)條件(jian)容易達到(dao).
(2)CO2化學性(xing)質(zhi)不活潑,無(wu)色無(wu)味無(wu)毒,安全性(xing)好(hao).
(3)價格便宜,純度高(gao),容易獲得.
所謂的(de)(de)二(er)(er)氧化碳超臨界(jie)萃(cui)取(qu)是將已經(jing)壓溫(wen)加壓成超臨界(jie)狀態的(de)(de)二(er)(er)氧化碳作為溶(rong)劑,以其極高的(de)(de)溶(rong)解(jie)力萃(cui)取(qu)平(ping)時不易萃(cui)取(qu)的(de)(de)物(wu)質,以下有幾項關(guan)于萃(cui)取(qu)的(de)(de)說明(ming):
(1)溶解作用
在超臨界狀(zhuang)態下,CO2對不同溶質的(de)溶解能力(li)(li)差(cha)別很(hen)大,這(zhe)與(yu)溶質的(de)極(ji)性(xing)(xing)(xing),沸點和(he)分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)密切相關,一般(ban)來說有(you)(you)以下規(gui)律:親脂性(xing)(xing)(xing),低沸點成(cheng)(cheng)分(fen)可在104KPa(約1大氣壓)以下萃取,如(ru)揮發(fa)油,烴,酯(zhi),醚,環(huan)氧化(hua)合(he)物(wu)(wu),以及天然植物(wu)(wu)和(he)果實中(zhong)的(de)香氣成(cheng)(cheng)分(fen),如(ru)桉樹腦(nao),麝(she)香草(cao)酚(fen),酒花中(zhong)的(de)低沸點酯(zhi)類(lei)等(deng)(deng);化(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)極(ji)性(xing)(xing)(xing)基團( 如(ru)-OH,-COOH等(deng)(deng))愈(yu)(yu)多,則愈(yu)(yu)難萃取.強(qiang)極(ji)性(xing)(xing)(xing)物(wu)(wu)質如(ru)糖(tang),氨基酸的(de)萃取壓力(li)(li)則要在4×104KPa以上.另外化(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)愈(yu)(yu)大,愈(yu)(yu)難萃取;分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)在200~400范圍內的(de)成(cheng)(cheng)分(fen)容易(yi)萃取,有(you)(you)些低分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang),易(yi)揮發(fa)成(cheng)(cheng)分(fen)甚(shen)至可直接(jie)用CO2液體提取;高(gao)分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)物(wu)(wu)質(如(ru)蛋白質,樹膠和(he)蠟等(deng)(deng))則很(hen)難以二(er)氧化(hua)碳萃取.
(2)將超臨(lin)界(jie)二氧化(hua)碳大量地拿來(lai)做萃取之(zhi)用是因(yin)為它(ta)具有以下(xia)幾(ji)個萃取技術上的特點(dian):
1. 萃取(qu)和分(fen)離(li)(li)合二為(wei)一,當飽含溶解(jie)物(wu)的(de)二氧化碳超臨界流體流經(jing)分(fen)離(li)(li)器時,由于壓(ya)力(li)下(xia)降使得CO2與萃取(qu)物(wu)迅速回復(fu)成(cheng)為(wei)分(fen)離(li)(li)的(de)兩相(氣(qi)液分(fen)離(li)(li))而立即(ji)分(fen)開,不存在物(wu)料(liao)的(de)相變(bian)過程,不需回收(shou)溶劑(ji),操作方便;不僅萃取(qu)效率高,而且能耗(hao)較少(shao),節約(yue)成(cheng)本,并且符合環保節能的(de)潮(chao)流.
2. 萃(cui)取操作容易,壓(ya)(ya)力和溫(wen)(wen)度(du)都可(ke)以成(cheng)為(wei)(wei)調(diao)節萃(cui)取過(guo)程(cheng)的(de)(de)參數.在臨界(jie)點(dian)附近,溫(wen)(wen)度(du)壓(ya)(ya)力的(de)(de)微(wei)小變(bian)化(hua),都會引起CO2密度(du)顯著變(bian)化(hua),從而引起待萃(cui)物的(de)(de)溶解(jie)度(du)發生變(bian)化(hua),可(ke)通過(guo)控制溫(wen)(wen)度(du)或壓(ya)(ya)力的(de)(de)方法達到萃(cui)取目的(de)(de).壓(ya)(ya)力固定,改變(bian)溫(wen)(wen)度(du)可(ke)將物質分離;反之溫(wen)(wen)度(du)固定,降低壓(ya)(ya)力使萃(cui)取物分離;因此技術流程(cheng)短(duan),耗時少,占地小,同時對(dui)環(huan)境真(zhen)正友(you)善,萃(cui)取流體CO2可(ke)循環(huan)使用,并(bing)不會排放廢二氧化(hua)碳導致(zhi)溫(wen)(wen)室效應!成(cheng)為(wei)(wei)真(zhen)正「綠色(se)化(hua)」生產制程(cheng).
3.超臨(lin)界流(liu)體的極(ji)性(xing)可以改變,一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入(ru)適宜(yi)的夾帶劑即(ji)可提取不同極(ji)性(xing)的物質,可選擇(ze)范圍廣.
4.超臨界CO2流體(ti)常態下是(shi)無色(se)無味無毒(du)的(de)(de)氣體(ti),與萃(cui)取(qu)成(cheng)分分離后,完全沒(mei)有(you)溶(rong)劑(ji)的(de)(de)殘留,可以有(you)效(xiao)地避免傳統溶(rong)劑(ji)萃(cui)取(qu)條件下溶(rong)劑(ji)毒(du)性(xing)的(de)(de)殘留.同時也防止了(le)提取(qu)過(guo)程對人(ren)體(ti)的(de)(de)毒(du)害和對環境的(de)(de)污染,是(shi)一種天然(ran)且環保(bao)的(de)(de)萃(cui)取(qu)技術(shu).
5. 萃取(qu)溫度(du)(du)低(di)(di),CO2的臨界溫度(du)(du)為31.265℃,臨界壓力(li)為72.9atm,可以(yi)有(you)效地防止(zhi)熱(re)敏性成分的氧化(hua),逸散和反應,完(wan)整(zheng)保留生(sheng)(sheng)質物(wu)體(ti)的生(sheng)(sheng)物(wu)活性;同時(shi)也(ye)可以(yi)把高沸點(dian),低(di)(di)揮(hui)發度(du)(du),易熱(re)解的物(wu)質在其沸點(dian)溫度(du)(du)以(yi)下萃取(qu)出來.
開原(yuan)化(hua)(hua)(hua)機制造主要產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)有:煉(lian)油(you)、化(hua)(hua)(hua)工生產(chan)(chan)(chan)(chan)用(yong)各種(zhong)塔器(qi)、換熱器(qi)、儲罐等化(hua)(hua)(hua)工容器(qi);各種(zhong)反(fan)應(ying)(ying)釜(fu)、反(fan)應(ying)(ying)爐(lu);二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳超臨界萃取成(cheng)(cheng)(cheng)套設備(bei);化(hua)(hua)(hua)肥用(yong)氨合成(cheng)(cheng)(cheng)塔等成(cheng)(cheng)(cheng)套設備(bei);用(yong)于生產(chan)(chan)(chan)(chan)山梨醇、木(mu)糖醇、麥(mai)芽糖醇等產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)加(jia)氫用(yong)加(jia)氫反(fan)應(ying)(ying)釜(fu)、各種(zhong)高壓(ya)儲罐等。產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)主要材(cai)(cai)質有:碳鋼、不(bu)銹鋼、鈦、鎳及其復合材(cai)(cai)料(liao)等,適用(yong)于各種(zhong)條件下的(de)化(hua)(hua)(hua)工生產(chan)(chan)(chan)(chan)。我(wo)廠近年來采用(yong)了(le)國內外(wai)先(xian)進技術,在磁(ci)力(li)攪拌反(fan)應(ying)(ying)釜(fu),生產(chan)(chan)(chan)(chan)型攪拌反(fan)應(ying)(ying)釜(fu),攪拌反(fan)應(ying)(ying)罐等反(fan)應(ying)(ying)釜(fu)設計加(jia)工方面進行了(le)一系列的(de)改進,其研究的(de)許(xu)多成(cheng)(cheng)(cheng)果獲得科研單位、生產(chan)(chan)(chan)(chan)廠家的(de)好評。