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萃取設(shè)備廠家淺談固體介質(zhì)物料在亞臨界溶劑中的傳質(zhì)機(jī)制

時(shí)間：2022-09-16 09:20:08 點(diǎn)擊：407 次 來(lái)源：河南亞臨界機(jī)械裝備有限公司
　　從固體介質(zhì)中萃取目標(biāo)組分是亞臨界溶劑萃取中常見的情形，也是萃取效果非常好的情況，例如,從麥胚中萃取胚芽油，從植物根葉、花中提取色素精油、香料等。在固體介質(zhì)的萃取過(guò)程中，均涉及溶質(zhì)和溶劑的傳質(zhì)過(guò)程。在固體介質(zhì)中，溶質(zhì)(固體或液體)以物理包埋截留、吸附，或者化學(xué)鍵結(jié)合等方式附著在多孔介質(zhì)內(nèi)。在萃取過(guò)程中，溶劑是由外向內(nèi)的傳質(zhì)過(guò)程,而溶質(zhì)是由內(nèi)向外的擴(kuò)散過(guò)程。前-過(guò)程是后過(guò)程的基礎(chǔ)，溶質(zhì)經(jīng)歷內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散到達(dá)溶劑相中,形成一個(gè)由內(nèi)到外逐漸減小的濃度梯度，達(dá)到擴(kuò)散平衡。在亞臨界萃取過(guò)程中，亞臨界溶劑是溶劑，目標(biāo)萃取物是溶質(zhì)。亞臨界溶劑的優(yōu)勢(shì)在于其擴(kuò)散系數(shù)大、黏度小。相對(duì)于液體溶劑，壓力溶劑對(duì)固體介質(zhì)中組分的傳質(zhì)效果十分有利。

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　　首先，在內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程中，亞臨界溶劑的高擴(kuò)散性利于溶劑擴(kuò)散到固體介質(zhì)內(nèi)部微結(jié)構(gòu)中,溶解在溶質(zhì)中，促進(jìn)溶劑和溶質(zhì)的互溶，改善溶質(zhì)在介質(zhì)內(nèi)部的擴(kuò)散，從而促進(jìn)整個(gè)過(guò)程的傳質(zhì)。

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　　除了內(nèi)擴(kuò)散傳質(zhì)和相際傳質(zhì)外，在外擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程中，還涉及固體介質(zhì)表面的對(duì)流傳質(zhì)，包括強(qiáng)制、自然和湍道對(duì)流。萃取設(shè)備廠家指出由于亞臨界溶劑萃取過(guò)程中,溶劑是運(yùn)動(dòng)的，因此外擴(kuò)散傳質(zhì)與溶劑運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有很多關(guān)聯(lián)。若溶劑為湍流狀態(tài)，在湍流中存在的漩渦會(huì)非常大提高溶質(zhì)的擴(kuò)散速度;但同時(shí)，湍流引起的表面渦流擴(kuò)散會(huì)抵消亞臨界溶劑的擴(kuò)散系數(shù)高對(duì)傳質(zhì)效果的改善,因此，此方面還未完全闡述清楚。此外,還包括強(qiáng)制對(duì)流傳質(zhì)和自然對(duì)流傳質(zhì)，前者是溶劑在外力作用下流動(dòng)，而后者則是由溶劑自身的密度不均勻引起的。此兩種對(duì)流中，以自然對(duì)流為主。目前，對(duì)流傳質(zhì)問(wèn)題仍然基于對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)來(lái)解決傳質(zhì)問(wèn)題,但處于較高壓力下的亞臨界溶劑的情況較為復(fù)雜，通過(guò)計(jì)算達(dá)到定量還存在較大困難。