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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