超临界CO2流体萃取技术 工艺开发及其应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 绪论 1

1.1 超临界流体萃取技术的发展 1

1.2 超临界CO2流体萃取 5

1.3 超临界流体萃取技术的工业应用 6

1.4 超临界流体萃取技术的优点及存在的问题 7

1.4.1 超临界流体萃取技术的优点 7

1.4.2 超临界流体萃取技术存在的问题 8

1.5 展望 8

参考文献 9

第2章 超临界CO2流体萃取 14

2.1 超临界流体 14

2.2 超临界CO2流体萃取 15

2.3 超临界流体的传递特性 17

2.3.1 增强因子 18

2.3.2 选择性和固有选择性 18

2.3.3 黏度 19

2.3.4 热导率 21

2.3.5 扩散系数 22

2.4 超临界CO2流体的溶解性能及影响因素 23

2.4.1 超临界CO2流体的溶解性能 23

2.4.2 超临界CO2流体溶解能力的影响因素 26

2.5 不同溶质在超临界CO2流体中的溶解度 26

2.6 超临界CO2流体萃取固态物料的传质 27

2.6.1 传质计算 27

2.6.2 影响因素 28

2.7 夹带剂对超临界CO2流体溶解度的影响 31

参考文献 32

第3章 超临界CO2流体萃取过程的强化 35

3.1 夹带剂对超临界CO2流体萃取过程的强化作用 35

3.1.1 夹带剂的作用及其机理 35

3.1.2 非极性夹带剂 36

3.1.3 极性夹带剂 37

3.1.5 夹带剂的选择 39

3.1.4 伴有反应的超临界CO2流体萃取 39

3.1.6 夹带剂强化超临界CO2流体萃取的应用 40

3.2 超声场对超临界CO2流体萃取过程的强化作用 40

3.2.1 超声场对物质的作用机制 40

3.2.2 超声场对超临界CO2流体萃取的强化作用 41

3.2.3 超声场强化萃取过程的机理 42

3.3 电场对超临界CO2流体萃取过程的强化作用 44

3.4 微波强化萃取 44

3.5 存在的问题及研究的方向 46

参考文献 47

第4章 超临界CO2流体萃取过程研究的实验技术和方法 52

4.1 相平衡测定方法 52

4.1.1 静态法 52

4.1.2 动态法 55

4.2 静态搅拌式平衡池 57

4.3 气-液循环式高压相平衡测定装置 58

4.4.1 固体溶质 60

4.4 超临界流体萃取中传递性质的测定方法 60

4.4.2 液体溶质 62

4.5 超临界流体色谱法测定溶质的偏摩尔体积 63

4.6 光谱技术研究含超临界流体系统的溶剂化 64

4.7 超临界流体萃取分馏仪 66

4.7.1 仪器原理 66

4.7.2 流程及操作 67

4.7.3 应用 68

参考文献 69

第5章 超临界CO2流体萃取的过程开发 72

5.1 超临界CO2流体萃取工业过程开发的程序 72

5.2 超临界CO2流体萃取工艺路线的选择 75

5.3 工艺设计的内容及设计文件 78

5.3.1 工艺设计的内容和程序 78

5.3.2 初步设计的设计文件 79

5.3.3 施工图设计的设计文件 81

5.4 工艺设计中的全局性问题 81

5.5 小型试验装置及流程 83

5.5.2 主要设备的设计与制造 84

5.5.1 工艺过程的一般组成 84

5.5.3 固态物料超临界CO2流体萃取的工艺过程 85

5.5.4 超临界CO2流体萃取与其他分离方法的耦合 89

5.5.5 液态物料的超临界CO2流体萃取的工艺过程 93

5.6 工业化装置及流程 97

5.7 固态物料超临界CO2流体萃取过程的传质 101

5.7.1 超临界CO2流体与固态物料间的传质机理分析 101

5.7.2 超临界CO2流体与固态物料间的传质模型分析 102

5.7.3 固态物料超临界CO2流体萃取模型的建立与求解 103

5.8 液态物料超临界CO2流体萃取过程的传质 106

5.8.1 从水溶液中超临界萃取低沸点有机物时的传质 106

5.8.2 超临界流体萃取液态烃混合物中的传质 108

5.9 对多组分混合物做超临界流体萃取时的连续热力学计算方法 109

5.9.1 多组分混合物中的离散组分和连续组分 110

5.9.2 组成呈连续分布的馏分的相平衡计算 111

5.9.3 应用连续热力学计算方法计算ROSE过程的结果 111

参考文献 112

6.1 超临界CO2流体萃取过程的主要设备 116

第6章 超临界CO2流体萃取装置 116

6.2 超临界CO2流体萃取设备的工艺设计 117

6.2.1 换热设备的工艺设计 117

6.2.2 萃取釜的工艺设计 120

6.3 超临界CO2流体萃取设备的结构设计 121

6.3.1 萃取釜的基本要求 121

6.3.2 新型萃取釜的基本结构 122

6.3.3 安全措施 123

6.4.1 萃取釜的快开装置 124

6.4 超临界CO2流体萃取设备的快开结构设计 124

6.4.2 萃取装置的密封结构 125

6.4.3 萃取装置的密封材料 126

6.5 超临界CO2流体萃取装置的过程研究 127

6.5.1 装置的工艺设计 127

6.5.2 萃取釜和分离釜的放大 127

6.5.3 连续进出料 128

6.5.4 装置的转产 128

6.6.2 过程控制系统 129

6.6 超临界CO2流体萃取过程的控制系统 129

6.6.1 信号联锁系统 129

6.6.3 超临界CO2流体萃取装置的控制系统 131

参考文献 133

第7章 超临界CO2流体萃取技术在食品工业中的应用 136

7.1 脱咖啡因 136

7.1.1 流程和设备 137

7.1.2 CO2用量的计算 141

7.1.3 基础研究的作用 142

7.2.1 啤酒花的萃取 144

7.2 在酒类工业中的应用 144

7.2.2 从白酒中提取香味 146

7.2.3 用脱脂的米和酒曲酿制清酒 146

7.3 鱼油的提取 148

7.4 藻类油脂的提取 153

7.5 植物油脂的萃取 154

7.5.1 萃取及精制小麦胚芽油 155

7.5.2 麦胚中天然维生素E的提取 156

7.5.3 萃取沙棘油 157

7.5.4 萃取大豆油 159

7.5.5 萃取水冬瓜油 160

7.6 磷脂的分离与提纯 161

7.6.1 乙醇溶剂萃取＋超临界CO2流体萃取 162

7.6.2 超临界CO2流体萃取＋乙醇溶剂萃取 162

7.6.3 超临界CO2流体萃取＋超临界CO2和夹带剂乙醇萃取 162

7.7 食用天然色素的提取 165

7.7.1 食用天然色素的性质特点 165

7.7.2 食用天然色素的种类和来源 166

7.7.3 超临界CO2流体萃取技术在食用天然色素中的应用 167

7.8 结语与展望 178

参考文献 179

第8章 超临界CO2流体萃取技术在天然香料工业中的应用 184

8.1 天然香料的传统提取方法 184

8.2 超临界CO2流体萃取天然香料的研究过程 185

8.2.1 萃取物的化学和器官可感觉的表征 185

8.2.2 影响天然香料萃取过程参数的评价 186

8.2.3 天然香料萃取过程的数学模型 187

8.3 超临界CO2流体萃取天然香料的应用现状 189

8.3.1 植物芳香成分的提取 189

8.3.2 水果蔬菜香气成分的萃取和浓缩 193

8.3.3 鲜花芳香成分的提取 194

8.4 超临界CO2流体萃取天然香料的特点 195

8.4.1 超临界CO2流体萃取香料过程的特点 195

8.4.2 超临界CO2流体萃取香料产物的组成特点 196

8.5 天然香料超临界CO2流体萃取产物与传统工艺产物的对比 197

8.5.1 香料精油收率的对比 197

8.5.2 辛香料超临界CO2流体萃取产物与传统工艺产物的对比 197

8.6 超临界CO2流体萃取香料产物的工艺与经济评价 204

8.6.1 设备投资估算 204

8.6.2 操作费用估算 206

8.6.3 操作的规模效应 207

8.6.4 操作过程的能耗 208

参考文献 209

8.7 结语与展望 209

第9章 超临界CO2流体萃取技术在中草药开发中的应用 214

9.1 中草药的药用部位及其化学成分特点 215

9.2 中草药的传统提取方法及其主要缺点 216

9.3 超临界CO2流体萃取中草药的优越性 217

9.4 超临界CO2流体萃取技术提取中草药有效成分 218

9.4.1 萜类与挥发油的提取 219

9.4.2 生物碱的提取 223

9.4.3 香豆素和木脂素的提取 224

9.4.4 黄酮类化合物的提取 226

9.4.5 醌及其衍生物的提取 228

9.4.6 糖及其苷类的提取 229

9.4.7 其他化合物的提取 230

9.5 夹带剂在中草药超临界CO2流体萃取中的作用 231

9.6 总结与展望 232

参考文献 233

10.1 超临界CO2流体萃取技术在中药现代化中的应用 238

10.1.1 超临界CO2流体萃取与中药有效成分或中间原料的提取 238

第10章 超临界CO2流体萃取技术与中药现代化 238

10.1.2 超临界CO2流体萃取与中药化学成分的研究 242

10.1.3 超临界CO2流体萃取与名优中成药生产工艺改革 243

10.1.4 超临界CO2流体萃取与单方中药新药的研究与开发 244

10.1.5 复方中药超临界CO2流体提取及药学研究 245

10.1.6 超临界CO2流体萃取与中药质量标准 245

10.1.7 超临界流体技术在药物制剂中的应用 246

10.2 超临界CO2流体萃取技术在中药应用中应注意的问题 247

10.3.2 中药工艺路线的设计方法 248

10.3 超临界CO2流体萃取技术在中药现代化中的应用方法探讨 248

10.3.1 萃取品种的选择方法 248

10.3.3 中药超临界CO2流体萃取结果的评价方法 249

10.4 超临界CO2流体萃取技术与其他分离技术在中药现代化中的联用 250

10.4.1 联用先例 250

10.4.2 科研与实验生产实例 251

10.4.3 扩大应用前景 253

10.5 超临界CO2流体萃取技术在痕量药检分析中的应用 253

10.5.2 减少干扰杂质的吸附剂收集技术 254

10.5.1 影响有效萃取与分析目标检测药物的两个瓶颈因素 254

10.6 结语 255

参考文献 256

第11章 超临界CO2流体萃取技术在生物工程中的应用 259

11.1 超临界CO2流体萃取在生物技术中的应用 259

11.1.1 生物物质溶解度研究的特点 259

11.1.2 超临界流体萃取在生物技术中的应用实例 259

11.2 超临界CO2流体技术在酶催化反应中的应用 264

11.2.1 酶在超临界CO2流体中的稳定性 265

11.2.3 超临界CO2流体与有机溶剂中酶反应的比较 266

11.2.2 共溶剂的影响 266

11.2.4 应用实例 267

11.3 超临界CO2流体萃取技术在抗生素溶剂脱除中的应用 270

11.3.1 超临界CO2流体萃取法的脱溶剂效果 271

11.3.2 萃取条件和残留溶剂量 271

11.3.3 夹带剂的作用 271

11.4 微生物在超临界CO2流体中的活性 272

11.5 超临界CO2流体技术在细胞破壁中的应用 272

11.6.1 二氧化碳的灭菌效果 273

11.6 超临界CO2流体技术在灭菌中的应用 273

11.6.2 酶制品的灭菌 274

11.6.3 家畜血制成粉末的灭菌 274

参考文献 275

第12章 超临界CO2流体技术在高分子科学中的应用 279

12.1 超临界CO2流体的性质及其在高分子科学中的优越性 279

12.1.2 调节溶解能力 280

12.1.3 对高聚物的溶胀和扩散 280

12.1.1 惰性 280

12.1.4 产物易纯化 281

12.1.5 控制反应速度 281

12.2 超临界CO2流体中的聚合反应 281

12.2.1 自由基聚合 282

12.2.2 乙烯的聚合 283

12.2.3 阳离子聚合 283

12.3 超临界CO2流体作为聚合反应的介质 284

12.3.1 均相溶液聚合 285

12.3.2 非均相聚合 286

12.4.1 超临界CO2流体对高聚物的渗透性 290

12.4 超临界CO2流体技术在高分子加工中的应用 290

12.4.2 超临界CO2流体协助渗透技术 291

12.4.3 超临界CO2流体溶胀聚合技术 292

12.5 超临界CO2流体在高分子科学中的其他应用 294

12.5.1 超临界CO2流体对聚丙烯酸的提纯 294

12.5.2 超临界CO2流体在聚合物加工中的其他应用 294

12.5.3 高分子的分级 295

参考文献 296

12.5.4 添加剂载体 296

第13章 超临界CO2流体技术在其他方面的应用 300

13.1 超临界CO2流体造粒 300

13.1.1 快速膨胀法 300

13.1.2 抗溶剂法 302

13.1.3 抗溶剂沉积法 305

13.2 超临界CO2流体干燥 307

13.2.1 超临界流体干燥的机理 308

13.2.3 超临界CO2流体干燥的应用实例 309

13.2.2 超临界CO2流体干燥的工艺流程与实验装置 309

13.3 超临界CO2流体染色 311

13.3.1 超临界CO2流体染色的纤维 312

13.3.2 超临界CO2流体染色的染料 312

13.3.3 超临界CO2流体染色的工艺和设备 313

13.3.4 天然纤维的超临界CO2流体染色 315

13.4 超临界CO2流体清洗 316

13.5 超临界CO2流体除杂 317

参考文献 317

14.1.1 直接接触法 320

第14章 其他超临界流体技术的应用 320

14.1 超临界流体技术在环境保护中的应用 320

14.1.2 间接接触法 321

14.2 超临界水氧化技术处理有机废物和废水 324

14.2.1 高浓度难降解有毒有害废水或废液的处理 324

14.2.2 超临界水氧化技术处理固体废弃物 329

14.2.3 催化超临界水氧化 329

14.3 超临界流体技术用于固体物处理 329

14.3.3 超临界流体技术用于污泥的处理 330

14.3.1 超临界流体萃取燃煤脱硫 330

14.3.2 超临界水煤脱硫 330

14.3.4 土壤污染物的萃取测试 331

14.3.5 超临界流体萃取技术处理不同物质中的金属 332

14.3.6 超临界流体萃取技术处理废渣 334

14.4 高分子材料分解与循环再生利用 334

14.4.1 超临界流体解聚废旧塑料 334

14.4.2 超临界流体在塑料解聚中的应用前景 338

14.5 超临界流体萃取技术在环境污染监测中的应用 339

14.5.1 超临界流体萃取技术用于有毒成分的提取 339

14.5.2 超临界流体萃取技术与其他技术的联用 340

14.6 超临界水中纤维素水解转化法制备葡萄糖 341

14.6.1 纤维素超临界水解反应 341

14.6.2 纤维素超临界水解反应设备 342

14.6.3 纤维素超临界水解结果 342

14.6.4 纤维素超临界水解技术的展望 343

参考文献 343