溶剂萃取工艺与设备ppt课件

1、溶剂萃取工艺与设备溶剂萃取工艺与设备溶剂萃取工艺与设备溶剂萃取工艺与设备 一、萃取原理一、萃取原理 二、萃取剂的选择二、萃取剂的选择 三、萃取流程与萃取设备三、萃取流程与萃取设备 四、超临界流体萃取四、超临界流体萃取一、萃取原理一、萃取原理1 1、根本概念、根本概念溶剂萃取法：是指利用物质在互不混溶的两溶剂萃取法：是指利用物质在互不混溶的两相有机相和水溶液相中溶解度的不同，相有机相和水溶液相中溶解度的不同，根据分配定律，提取和分别物质的一种方根据分配定律，提取和分别物质的一种方法。法。在萃取过程中在萃取过程中, , 所用的溶剂称为萃取剂。所用的溶剂称为萃取剂。一、萃取原理一、萃取原理 混合液中

2、欲分别的组分称为溶质。混合液中欲分别的组分称为溶质。 混合液中的原溶剂称稀释剂。混合液中的原溶剂称稀释剂。 萃剂提取了溶质成为萃取相，分别出萃剂提取了溶质成为萃取相，分别出萃取相后剩余的混合液成为萃余相。萃取相后剩余的混合液成为萃余相。杂质杂质溶质溶质料液原料液原萃取剂萃取剂Light phase萃取相Heavy phase、萃余相二、萃取剂的选择二、萃取剂的选择 选择适宜的萃取剂是保证萃取操作可以正常进展，且经选择适宜的萃取剂是保证萃取操作可以正常进展，且经济合理的关键。在实践消费中，选择萃取剂需重点思索济合理的关键。在实践消费中，选择萃取剂需重点思索如下几个方面的要素。如下几个方面的要素。

3、 1.1.萃取剂的选择性萃取剂的选择性 萃取剂的选择性是指萃取剂萃取剂的选择性是指萃取剂 S S 对原料液中溶质对原料液中溶质 A A 及溶及溶剂剂 B B 两个组分溶解才干的差别。两个组分溶解才干的差别。 2.2.萃取剂的经济性萃取剂的经济性 萃取剂的经济性直接影响着萃取操作本钱。对萃取剂经萃取剂的经济性直接影响着萃取操作本钱。对萃取剂经济性的分析还须从萃取工艺萃取相与萃取余相的分别、济性的分析还须从萃取工艺萃取相与萃取余相的分别、萃取剂的回收本钱、萃取剂的价钱、环境因子萃取剂的回收本钱、萃取剂的价钱、环境因子(E)(E)或环或环境商境商(EQ)(EQ)等方面综合思索。等方面综合思索。 3.

4、3.萃取剂的其它物性萃取剂的其它物性 密度密度 相界面张力相界面张力 粘度粘度影响溶剂萃取的主要要素影响溶剂萃取的主要要素1 1主要影响要素主要影响要素pHpH：根据萃取药物性质确定：根据萃取药物性质确定温度：低温操作温度：低温操作盐析作用：增大萃取度，有助于分相。盐析作用：增大萃取度，有助于分相。溶剂的性质溶剂的性质影响溶剂萃取的主要要素影响溶剂萃取的主要要素2 2溶剂的选择溶剂的选择分配系数尽量大分配系数尽量大分别要素大于分别要素大于1 1料液与萃取溶剂互溶度尽量小料液与萃取溶剂互溶度尽量小毒性低毒性低化学性质稳定，腐蚀性小化学性质稳定，腐蚀性小价钱廉价，来源方便价钱廉价，来源方便常用：乙

5、酸乙酯、乙酸戊酯、丁醇常用：乙酸乙酯、乙酸戊酯、丁醇三、萃取流程与萃取设备三、萃取流程与萃取设备 1.1.萃取流程萃取流程 在萃取操作中，常根据物料液在萃取操作中，常根据物料液 F F 与萃取剂与萃取剂 S S 接触、传质的次数，将其分为单级萃取接触、传质的次数，将其分为单级萃取和多级萃取。和多级萃取。 单级萃取单级萃取 单级萃取是指，物料液单级萃取是指，物料液 F F 与萃取剂与萃取剂 S S 只只进展一次混合、传质，具有一个实际级的进展一次混合、传质，具有一个实际级的萃取分别过程。萃取分别过程。 多级萃取多级萃取 多级萃取是指，物料液多级萃取是指，物料液F F与萃取剂与萃取剂S S进展多进

6、展多次混合、传质，具有多个实际级的萃取分次混合、传质，具有多个实际级的萃取分别过程。在实践消费中，常见的多级萃取别过程。在实践消费中，常见的多级萃取有多级错流萃取操作和多级逆流萃取操作。有多级错流萃取操作和多级逆流萃取操作。 多级错流萃取多级错流萃取 多级逆流萃取多级逆流萃取三、萃取流程与萃取设备三、萃取流程与萃取设备 2.2.萃取设备萃取设备 一组成、功能及分类一组成、功能及分类 1 1、萃取体系的组成及功能、萃取体系的组成及功能 液液- -液萃取设备应包括液萃取设备应包括3 3个部分：混合设备、个部分：混合设备、分别设备和溶剂回收设备。分别设备和溶剂回收设备。四、超临界流体萃取四、超临界流

7、体萃取 1.1.超临界流体超临界流体 超临界流体超临界流体(Supercritical(Supercritical Fluid)Fluid)是指，是指，温度、压强高于临界温度和临界压强的流温度、压强高于临界温度和临界压强的流体。体。 高于临界温度和临界压力而接近临界点的高于临界温度和临界压力而接近临界点的形状称为超临界形状。形状称为超临界形状。 目前，超临界流体萃取的运用主要是二氧目前，超临界流体萃取的运用主要是二氧化碳和水。化碳和水。超临界流体萃取的技术原理超临界流体萃取的技术原理 在超临界形状下，将超临界流体与待分别在超临界形状下，将超临界流体与待分别的物质接触，使其有选择性地把极性大小、

8、的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，然后借助减压、升温的方法使超临界来，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质那么完全流体变成普通气体，被萃取物质那么完全或根本析出，从而到达分别提纯的目的。或根本析出，从而到达分别提纯的目的。四、超临界流体萃取四、超临界流体萃取 2.2.超临界流体的重要特性超临界流体的重要特性 超临界流体作为萃取剂，除了其个性外，超临界流体作为萃取剂，除了其个性外，还有两条重要的根本特性。还有两条重要的根本特性。 兼有气体和液体两重性兼有气体和液体两重性 超临界流体在质量传送过

9、程中兼有气体和超临界流体在质量传送过程中兼有气体和液体两重性。它既有与液体相当的密度、液体两重性。它既有与液体相当的密度、溶解才干，又有与气体相近的粘度、分散溶解才干，又有与气体相近的粘度、分散系数和浸透才干。系数和浸透才干。 此特性意味着超临界流体具有与液体溶剂此特性意味着超临界流体具有与液体溶剂相接近的溶剂才干；同时，在萃取操作中，相接近的溶剂才干；同时，在萃取操作中，超临界流体的传质速率将远大于液态下溶超临界流体的传质速率将远大于液态下溶剂萃取速率。剂萃取速率。四、超临界流体萃取四、超临界流体萃取密度对温度和压强的变化敏感密度对温度和压强的变化敏感超临界流体的密度对温度和压强的变化比较敏

10、感。超临界流体的密度对温度和压强的变化比较敏感。我们可经过改动超临界流体的温我们可经过改动超临界流体的温度或压强来调理其密度，到达调理其度或压强来调理其密度，到达调理其溶解才干的目的。溶解才干的目的。CO2CO2超临界萃取安装超临界萃取安装 3.3.超临界流体萃取流程超临界流体萃取流程 超临界流体萃取过程主要由萃取阶段和分超临界流体萃取过程主要由萃取阶段和分别阶段两部分组成。别阶段两部分组成。 根据分别方法的不同，常见的超临界萃取根据分别方法的不同，常见的超临界萃取可分为恒温变压流程、恒压变温流程和恒可分为恒温变压流程、恒压变温流程和恒温吸附流程等三类。温吸附流程等三类。恒温变压流程恒温变压流

11、程 恒温变压流程是利用不同压强下，超临恒温变压流程是利用不同压强下，超临界流体的萃取才干的不同，经过改动操作压界流体的萃取才干的不同，经过改动操作压强，使萃取组分与超临界流体分别。强，使萃取组分与超临界流体分别。萃取组分萃取组分物料物料p1p1p2p2T2T2T1T1膨胀阀膨胀阀紧缩机紧缩机萃取器萃取器分分离离槽槽 T1 = T2T1 = T2p1 p2p1 p2恒压变温流程恒压变温流程 恒压变温流程恒压变温流程( (如下图如下图) )是利用不同是利用不同温度下，物质在超临界流体中的溶解度温度下，物质在超临界流体中的溶解度差别差别 ( (或者说超临界流体的萃取才干的或者说超临界流体的萃取才干的不同不同) ) ，经过改动操作温度，使萃取组，经过改动操作温度，使萃取组分与超临界流体分别。分与超临界流体分别。萃取组分萃取组分物料物料p1p1p2p2T2T2T1T1加热器加热器泵泵萃取器萃取器分分离离槽槽冷却器冷却器p1 = p2p1 = p2T2 T1T2 T1 恒温吸附流程恒温