溶劑萃取工藝與設(shè)備ppt課件

1、溶劑萃取工藝與設(shè)備溶劑萃取工藝與設(shè)備溶劑萃取工藝與設(shè)備溶劑萃取工藝與設(shè)備 一、萃取原理一、萃取原理 二、萃取劑的選擇二、萃取劑的選擇 三、萃取流程與萃取設(shè)備三、萃取流程與萃取設(shè)備 四、超臨界流體萃取四、超臨界流體萃取一、萃取原理一、萃取原理1 1、根本概念、根本概念溶劑萃取法：是指利用物質(zhì)在互不混溶的兩溶劑萃取法：是指利用物質(zhì)在互不混溶的兩相有機相和水溶液相中溶解度的不同，相有機相和水溶液相中溶解度的不同，根據(jù)分配定律，提取和分別物質(zhì)的一種方根據(jù)分配定律，提取和分別物質(zhì)的一種方法。法。在萃取過程中在萃取過程中, , 所用的溶劑稱為萃取劑。所用的溶劑稱為萃取劑。一、萃取原理一、萃取原理 混合液中

2、欲分別的組分稱為溶質(zhì)?；旌弦褐杏謩e的組分稱為溶質(zhì)。 混合液中的原溶劑稱稀釋劑?；旌弦褐械脑軇┓Q稀釋劑。 萃劑提取了溶質(zhì)成為萃取相，分別出萃劑提取了溶質(zhì)成為萃取相，分別出萃取相后剩余的混合液成為萃余相。萃取相后剩余的混合液成為萃余相。雜質(zhì)雜質(zhì)溶質(zhì)溶質(zhì)料液原料液原萃取劑萃取劑Light phase萃取相Heavy phase、萃余相二、萃取劑的選擇二、萃取劑的選擇 選擇適宜的萃取劑是保證萃取操作可以正常進展，且經(jīng)選擇適宜的萃取劑是保證萃取操作可以正常進展，且經(jīng)濟合理的關(guān)鍵。在實踐消費中，選擇萃取劑需重點思索濟合理的關(guān)鍵。在實踐消費中，選擇萃取劑需重點思索如下幾個方面的要素。如下幾個方面的要素。

3、 1.1.萃取劑的選擇性萃取劑的選擇性 萃取劑的選擇性是指萃取劑萃取劑的選擇性是指萃取劑 S S 對原料液中溶質(zhì)對原料液中溶質(zhì) A A 及溶及溶劑劑 B B 兩個組分溶解才干的差別。兩個組分溶解才干的差別。 2.2.萃取劑的經(jīng)濟性萃取劑的經(jīng)濟性 萃取劑的經(jīng)濟性直接影響著萃取操作本錢。對萃取劑經(jīng)萃取劑的經(jīng)濟性直接影響著萃取操作本錢。對萃取劑經(jīng)濟性的分析還須從萃取工藝萃取相與萃取余相的分別、濟性的分析還須從萃取工藝萃取相與萃取余相的分別、萃取劑的回收本錢、萃取劑的價錢、環(huán)境因子萃取劑的回收本錢、萃取劑的價錢、環(huán)境因子(E)(E)或環(huán)或環(huán)境商境商(EQ)(EQ)等方面綜合思索。等方面綜合思索。 3.

4、3.萃取劑的其它物性萃取劑的其它物性 密度密度 相界面張力相界面張力 粘度粘度影響溶劑萃取的主要要素影響溶劑萃取的主要要素1 1主要影響要素主要影響要素pHpH：根據(jù)萃取藥物性質(zhì)確定：根據(jù)萃取藥物性質(zhì)確定溫度：低溫操作溫度：低溫操作鹽析作用：增大萃取度，有助于分相。鹽析作用：增大萃取度，有助于分相。溶劑的性質(zhì)溶劑的性質(zhì)影響溶劑萃取的主要要素影響溶劑萃取的主要要素2 2溶劑的選擇溶劑的選擇分配系數(shù)盡量大分配系數(shù)盡量大分別要素大于分別要素大于1 1料液與萃取溶劑互溶度盡量小料液與萃取溶劑互溶度盡量小毒性低毒性低化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，腐蝕性小化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，腐蝕性小價錢廉價，來源方便價錢廉價，來源方便常用：乙

5、酸乙酯、乙酸戊酯、丁醇常用：乙酸乙酯、乙酸戊酯、丁醇三、萃取流程與萃取設(shè)備三、萃取流程與萃取設(shè)備 1.1.萃取流程萃取流程 在萃取操作中，常根據(jù)物料液在萃取操作中，常根據(jù)物料液 F F 與萃取劑與萃取劑 S S 接觸、傳質(zhì)的次數(shù)，將其分為單級萃取接觸、傳質(zhì)的次數(shù)，將其分為單級萃取和多級萃取。和多級萃取。 單級萃取單級萃取 單級萃取是指，物料液單級萃取是指，物料液 F F 與萃取劑與萃取劑 S S 只只進展一次混合、傳質(zhì)，具有一個實際級的進展一次混合、傳質(zhì)，具有一個實際級的萃取分別過程。萃取分別過程。 多級萃取多級萃取 多級萃取是指，物料液多級萃取是指，物料液F F與萃取劑與萃取劑S S進展多進

6、展多次混合、傳質(zhì)，具有多個實際級的萃取分次混合、傳質(zhì)，具有多個實際級的萃取分別過程。在實踐消費中，常見的多級萃取別過程。在實踐消費中，常見的多級萃取有多級錯流萃取操作和多級逆流萃取操作。有多級錯流萃取操作和多級逆流萃取操作。 多級錯流萃取多級錯流萃取 多級逆流萃取多級逆流萃取三、萃取流程與萃取設(shè)備三、萃取流程與萃取設(shè)備 2.2.萃取設(shè)備萃取設(shè)備 一組成、功能及分類一組成、功能及分類 1 1、萃取體系的組成及功能、萃取體系的組成及功能 液液- -液萃取設(shè)備應(yīng)包括液萃取設(shè)備應(yīng)包括3 3個部分：混合設(shè)備、個部分：混合設(shè)備、分別設(shè)備和溶劑回收設(shè)備。分別設(shè)備和溶劑回收設(shè)備。四、超臨界流體萃取四、超臨界流

7、體萃取 1.1.超臨界流體超臨界流體 超臨界流體超臨界流體(Supercritical(Supercritical Fluid)Fluid)是指，是指，溫度、壓強高于臨界溫度和臨界壓強的流溫度、壓強高于臨界溫度和臨界壓強的流體。體。 高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點的高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點的形狀稱為超臨界形狀。形狀稱為超臨界形狀。 目前，超臨界流體萃取的運用主要是二氧目前，超臨界流體萃取的運用主要是二氧化碳和水?；己退３R界流體萃取的技術(shù)原理超臨界流體萃取的技術(shù)原理 在超臨界形狀下，將超臨界流體與待分別在超臨界形狀下，將超臨界流體與待分別的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、

8、的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界來，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)那么完全流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)那么完全或根本析出，從而到達分別提純的目的?；蚋疚龀觯瑥亩竭_分別提純的目的。四、超臨界流體萃取四、超臨界流體萃取 2.2.超臨界流體的重要特性超臨界流體的重要特性 超臨界流體作為萃取劑，除了其個性外，超臨界流體作為萃取劑，除了其個性外，還有兩條重要的根本特性。還有兩條重要的根本特性。 兼有氣體和液體兩重性兼有氣體和液體兩重性 超臨界流體在質(zhì)量傳送過

9、程中兼有氣體和超臨界流體在質(zhì)量傳送過程中兼有氣體和液體兩重性。它既有與液體相當(dāng)?shù)拿芏?、液體兩重性。它既有與液體相當(dāng)?shù)拿芏?、溶解才干，又有與氣體相近的粘度、分散溶解才干，又有與氣體相近的粘度、分散系數(shù)和浸透才干。系數(shù)和浸透才干。 此特性意味著超臨界流體具有與液體溶劑此特性意味著超臨界流體具有與液體溶劑相接近的溶劑才干；同時，在萃取操作中，相接近的溶劑才干；同時，在萃取操作中，超臨界流體的傳質(zhì)速率將遠大于液態(tài)下溶超臨界流體的傳質(zhì)速率將遠大于液態(tài)下溶劑萃取速率。劑萃取速率。四、超臨界流體萃取四、超臨界流體萃取密度對溫度和壓強的變化敏感密度對溫度和壓強的變化敏感超臨界流體的密度對溫度和壓強的變化比較敏

10、感。超臨界流體的密度對溫度和壓強的變化比較敏感。我們可經(jīng)過改動超臨界流體的溫我們可經(jīng)過改動超臨界流體的溫度或壓強來調(diào)理其密度，到達調(diào)理其度或壓強來調(diào)理其密度，到達調(diào)理其溶解才干的目的。溶解才干的目的。CO2CO2超臨界萃取安裝超臨界萃取安裝 3.3.超臨界流體萃取流程超臨界流體萃取流程 超臨界流體萃取過程主要由萃取階段和分超臨界流體萃取過程主要由萃取階段和分別階段兩部分組成。別階段兩部分組成。 根據(jù)分別方法的不同，常見的超臨界萃取根據(jù)分別方法的不同，常見的超臨界萃取可分為恒溫變壓流程、恒壓變溫流程和恒可分為恒溫變壓流程、恒壓變溫流程和恒溫吸附流程等三類。溫吸附流程等三類。恒溫變壓流程恒溫變壓流

11、程 恒溫變壓流程是利用不同壓強下，超臨恒溫變壓流程是利用不同壓強下，超臨界流體的萃取才干的不同，經(jīng)過改動操作壓界流體的萃取才干的不同，經(jīng)過改動操作壓強，使萃取組分與超臨界流體分別。強，使萃取組分與超臨界流體分別。萃取組分萃取組分物料物料p1p1p2p2T2T2T1T1膨脹閥膨脹閥緊縮機緊縮機萃取器萃取器分分離離槽槽 T1 = T2T1 = T2p1 p2p1 p2恒壓變溫流程恒壓變溫流程 恒壓變溫流程恒壓變溫流程( (如下圖如下圖) )是利用不同是利用不同溫度下，物質(zhì)在超臨界流體中的溶解度溫度下，物質(zhì)在超臨界流體中的溶解度差別差別 ( (或者說超臨界流體的萃取才干的或者說超臨界流體的萃取才干的不同不同) ) ，經(jīng)過改動操作溫度，使萃取組，經(jīng)過改動操作溫度，使萃取組分與超臨界流體分別。分與超臨界流體分別。萃取組分萃取組分物料物料p1p1p2p2T2T2T1T1加熱器加熱器泵泵萃取器萃取器分分離離槽槽冷卻器冷卻器p1 = p2p1 = p2T2 T1T2 T1 恒溫吸附流程恒溫