超臨界百CO2流體萃取的原理是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對(duì)超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分依次萃取出來(lái)。所以超臨界CO2流體萃取過(guò)程是由萃取和分離過(guò)度程組合而成的。
超臨界CO2流體萃取裝置主要包括前處理設(shè)備、萃取沒(méi)備、分離設(shè)備三部分。裝置中所用的主要設(shè)備(靜止設(shè)備)有：換熱器、萃取釜、分離釜、儲(chǔ)罐等。
(1)換熱器
換熱器在化工生產(chǎn)中應(yīng)用十分普遍,根據(jù)熱量傳遞方式的不同，可以分為間壁式換熱器、直接式換熱器和蓄熱式換熱器。直接接觸式換熱器是兩種(冷和熱)流體進(jìn)入換熱器后直接接觸，傳遞熱量，傳熱效率高，但使用受到限制，只適用于允許這兩種流體混合的場(chǎng)合。蓄熱式換熱器是一個(gè)充滿蓄熱體的空間(蓄熱室)，溫度不同的兩種流體先后交替地通過(guò)蓄熱室,實(shí)現(xiàn)間接傳熱,這種傳熱方式效率低,而且要求兩種流體能允許混合。
超臨界CO2流體萃取工藝中換熱器的主要作用是使流體和萃取物料在進(jìn)入萃取釜之前達(dá)到操作溫度,在進(jìn)入分離器之前升高溫度以便于分離等。
(2)萃取釜
萃取釜是超臨界CO2流體萃取裝置中的關(guān)鍵設(shè)備之一。根據(jù)萃取工藝和加料方式不同,可分為連續(xù)逆流萃取能和間歇操作萃取釜。目前,對(duì)于液體物料,一般采用連續(xù)逆流萃取設(shè)備,它具有操作簡(jiǎn)單、物料接觸好、溫度較易控制等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于固體物料,則采用間歇式萃取設(shè)備的居多,因?yàn)楣腆w物料不易實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。
(3)分離釜
從萃取釜頂部出來(lái)的攜帶有大量溶質(zhì)的超臨界流體,首先進(jìn)入換熱器,超臨界流體的溫度升高,到達(dá)分離釜后壓力也進(jìn)一步降低,超臨界流體的溶解度迅速下降,大量溶質(zhì)從超臨界流體中釋放出來(lái),從分離釜的底部流出。因此,分離釜的作用就是要有效地分離萃取物和萃取劑。
(4)儲(chǔ)罐
儲(chǔ)罐在超臨界CO2流體萃取工藝中是必不可少的。其按用途分，主要有儲(chǔ)存容器、計(jì)量容器、回流容器、中間周轉(zhuǎn)容器、緩沖容器和混合容器等。
緩沖容器主要是為了使物質(zhì)有一定量的積累,從而保證工藝流程中的流量操作的穩(wěn)定,因此,萃取劑、夾帶劑以及液體物料等經(jīng)預(yù)先處理后,都需要先進(jìn)入緩沖器。在超臨界流體萃取中有時(shí)需要用到混合容器,如萃取劑在進(jìn)入萃取釜之前與夾帶劑的混合等。
