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《新型化工分離技術(shù)論文》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、新型化工分離技術(shù)陳媛摘要:綜述了新型分離技術(shù)——超臨界流體萃取和膜分離技術(shù)的最新研究進(jìn)展。介紹了超臨界流體萃取技術(shù)的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、工藝流程及其在某些領(lǐng)域中的應(yīng)用。介紹膜分離技術(shù)的分離機(jī)理、特點(diǎn),國內(nèi)外膜分離技術(shù)的研究進(jìn)展及其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。另外還介紹了膜蒸餾技術(shù)最新研究進(jìn)展。關(guān)鍵字:超臨界流體萃?。荒し蛛x技術(shù);分離技術(shù)NewtypeofchemicalseparationtechnologyChenYuanAbstract:summarizethelatestdevelopmentsofsupercritical
2、fluidextractiontechnologyandmembraneseparationtechnology.Introducetheworkingprinciple,technicalcharacteristicsofsupercriticalfluidextractiontechnologyanditsapplicationinsomefields.Introducetheseparationmechanism,characteristics,theresearchprogressofmembraneseparati
3、ontechnology,anditspresentapplicationinvariousfields.Thenintroducethelatestresearchprogressofmembranedistillationtechnology.Keywords:supercriticalfluidextractionechnology;membraneseparationtechnology;separationtechnology1超臨界流體萃取技術(shù)1.1技術(shù)原理超臨界流體的密度和溶劑化能力接近液體,粘度和擴(kuò)散系數(shù)接近
4、氣體,在臨界點(diǎn)附近流體的物理化學(xué)性質(zhì)隨溫度和壓力的變化極其敏感,超臨界流體萃取技術(shù)就是利用上述超臨界流體的特殊性質(zhì),將其在萃取塔的高壓下與待分離的固體或液體混合物接觸,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作溫度和壓力,萃取出所需組分;進(jìn)入分離塔后,通過等壓升溫、等溫降壓或吸附等方法,降低超臨界流體的密度,使該組分在超臨界流體中的溶解度減小而從中分離出來。1.2技術(shù)特點(diǎn)[1](1)萃取分離效率高;(2)可在較低溫度下進(jìn)行,適用于分離熱敏性物料;(3)與傳統(tǒng)的分離方法相比,能耗低;(4)易回收溶劑和溶質(zhì);(5)溶劑無毒,使用于食品加工和醫(yī)藥工業(yè)。1.3
5、技術(shù)工藝流程超臨界流體萃取工藝一般是由超臨界流體萃取和分離兩部分組成,由于萃取都是在萃取槽中進(jìn)行的,所以萃取步驟大致都相同,而分離的方法主要包括:(1)依靠壓力變化的萃取分離法(等溫變壓法或絕熱法)。在一定溫度下,使超臨界流體和溶質(zhì)減壓,經(jīng)膨脹后分離,溶質(zhì)由分離器下部取出,氣體經(jīng)壓縮機(jī)返回萃取器循環(huán)使用。(2)依靠溫度變化的萃取分離法(等壓變溫法)經(jīng)加熱、升溫使氣體和溶質(zhì)分離,從分離器下部取出萃取物,氣體經(jīng)冷卻、壓縮后返回萃取器循環(huán)使用。(3)用吸附劑進(jìn)行的萃取分離法(恒溫恒壓法或吸附法),在分離器中經(jīng)萃取出的溶質(zhì)被吸附劑吸
6、附,氣體經(jīng)壓縮后返回萃取器循環(huán)使用[2,3]。1.4超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用超臨界流體萃取工藝可以不在高溫下操作,因此特別適合于熱穩(wěn)定性較差的物質(zhì)的分離,同時產(chǎn)品中無其他物質(zhì)殘留。超臨界流體萃取是一項(xiàng)具有特殊優(yōu)勢的分離技術(shù)并特別適用于提取或精制熱敏性和易氧化的物質(zhì)。它可廣泛應(yīng)用于以下主要領(lǐng)域:1.4.1醫(yī)藥工業(yè)眾所周知,中草藥中含有大量的天然活性物質(zhì),而超臨界萃取技術(shù)則是提取這些活性物質(zhì)最好的手段之一,現(xiàn)在已經(jīng)能用該技術(shù)成功地提取了生物堿、黃酮、生育酚、嗎啡等天然活性產(chǎn)物,另外超臨界萃取技術(shù)還可以用于抗生素的回收,醫(yī)藥制品的
7、精制、脫雜質(zhì),維生素和酶的回收等。Reverchon等用惰性氣體如氮?dú)馀c超臨界CO2、含藥溶液形成混合物,其中氮?dú)馄疠o助霧化(assistedatomization)作用,成功制得了粒徑在0.5~3μm的四環(huán)素、利福平微粒及粒徑在0.05~1.6μm的聚甲基丙烯酸樹脂(PMMA)與0.1~3.5μm的左旋聚乳酸(PLLA)微粒[4]。1.4.2食品工業(yè)由于超臨界CO2萃取技術(shù)所得萃取液溶劑殘留少,毒性低,因此特別適合用于食品工業(yè)。在食品工業(yè)中的應(yīng)用一般包括食品中有益成分的提取及有害物質(zhì)的去除。運(yùn)用該技術(shù)可以對咖啡豆脫咖啡因、
8、煙草脫尼古丁、奶制品脫膽固醇,從魚油中提取多不飽和脂肪酸DHA、EPA,萃取啤酒花中的有效成分,以及從天然植物中提取食品添加劑如卵磷脂、麥胚油、茶油,食用香料如八角油、茴香油,食用色素如辣椒紅、番茄紅等,其中對啤酒花有效成分的萃取、咖啡豆紅茶脫咖啡因等已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化[1,5]。1.