Belangrijkste factoren die de superkritische kooldioxide-extractie beïnvloeden

Nov 06, 2024

Laat een bericht achter

1. Extractiedruk
Wanneer de temperatuur constant is, heeft de oplosbaarheid van superkritisch kooldioxide de neiging toe te nemen naarmate de extractiedruk toeneemt, maar wanneer de druk tot op zekere hoogte toeneemt, neemt de oplosbaarheid langzaam toe. Overmatige druk zal de extractie van niet-vluchtige stoffen veroorzaken en de onzuiverheden in het extract vergroten. Normaal gesproken kunnen zwak polaire stoffen bij lagere drukken worden geëxtraheerd, terwijl zeer polaire stoffen bij hogere drukken moeten worden geëxtraheerd. Daarom is voor verschillende extracten de optimale werkdruk heel verschillend.


2. Extractietemperatuur
Het effect van de temperatuur op het extractie-effect is ingewikkelder en het geselecteerde temperatuurbereik is voor verschillende componenten verschillend. Voor de lagedrukzone nabij het kritieke punt van kooldioxide kan het verhogen van de temperatuur de vluchtigheid en het diffusievermogen van de gescheiden componenten vergroten, maar het is niet voldoende om de afname in oplosbaarheid te compenseren die wordt veroorzaakt door de scherpe afname van de dichtheid van koolstofdioxide. superkritische koolstofdioxide bij toenemende temperatuur. In de hogedrukzone heeft superkritisch kooldioxide een grote dichtheid en een lage samendrukbaarheid. Op dit moment neemt de dichtheid van kooldioxide minder af als de temperatuur wordt verhoogd, maar de dampdruk en diffusiecoëfficiënt van de te scheiden componenten worden aanzienlijk verhoogd, waardoor de oplosbaarheid van de opgeloste stof toeneemt.


3. Extractietijd en CO2-debiet
Aan het begin van de extractie is het contact tussen het oplosmiddel en de opgeloste stof onvoldoende en is de opbrengst laag. Naarmate de extractietijd toeneemt, bereikt de massaoverdracht een bepaald niveau en neemt de extractiesnelheid toe totdat deze het maximum bereikt. Door de vermindering van de te scheiden componenten neemt het massaoverdrachtsvermogen af ​​en neemt de extractiesnelheid af. Wanneer de opbrengst constant is: hoe groter de stroomsnelheid, hoe kleiner de weerstand tegen warmteoverdracht tussen het oplosmiddel en de opgeloste stof, hoe sneller de extractiesnelheid en hoe korter de benodigde tijd, maar de herstelbelasting van de extractie zal toenemen. Daarom moeten vanuit economisch oogpunt de juiste extractietijd en stroomsnelheid worden gekozen.


4. Deeltjesgrootte van het materiaal
De deeltjesgrootte van het extract moet gematigd zijn. Hoe kleiner de deeltjesgrootte, hoe groter het contactoppervlak met de superkritische vloeistof, wat het massaoverdrachtseffect vergroot en bevorderlijk is voor het verhogen van de extractiesnelheid. Als de deeltjesgrootte echter te klein is, zal deze het zeefgat verstoppen, waardoor de filterzeef bij de uitlaat van de extractor verstopt raakt, waardoor het extractie-effect wordt verminderd en ongunstig is voor de extractie.


5. Entrainer
Superkritische kooldioxidevloeistof is lipofiel en een niet-polair oplosmiddel. Volgens het principe van like solves like heeft het een goede oplosbaarheid voor niet-polaire, in olie oplosbare stoffen, maar een slechte oplosbaarheid voor stoffen met een bepaalde polariteit. Op dit moment is het vaak nodig om meenemers met verschillende polariteiten toe te voegen om de polariteit van de superkritische kooldioxidevloeistof aan te passen, de oplosbaarheid van de geëxtraheerde stoffen in de kooldioxidevloeistof te vergroten en het mogelijk te maken materialen te extraheren die oorspronkelijk niet in staat waren om dit te doen. worden geëxtraheerd door superkritisch kooldioxide.