管道倾斜角度对超临界CO_2管内换热特性的影响

在恒热流加热工况下,对超临界CO2在不同倾角的微细圆管内混合对流换热进行了数值模拟。采用FLUENT软件分析了不同倾角时管内截面温度、轴向速度、二次流、上母线传热系数、周向壁面温度和Nuw的变化规律,并引入相对二次流动能定量表示二次流强度。研究发现:倾斜管内顶部流体温度高于底部,周向Nuw在底部高于顶部,速度分布不是中心对称且其峰值出现在管中心轴线下侧;浮升力引发的二次流先增大后减小,且在靠近入口处达到峰值;倾斜管内上母线温度高于下母线,上母线传热系数在拟临界温度附近达到峰值。通过水平管中浮升力判据,得到了浮升力对对流换热的影响规律。

超临界CO_2流体萃取兔肉腥味物质

【目的】探讨超临界CO_2流体(SFE-CO_2)萃取兔肉腥味物质的条件,确定腥味物质的种类、组成和含量,为兔肉脱腥以及加工提供理论基础。【方法】采用超临界CO_2流体对兔肉腥味物质进行萃取,以提取率为指标,在单因素试验基础上进行Box-Behnken响应面分析;定量加入内标物质2,4,6-三甲基吡啶(TMP),通过气相色谱质谱仪(GC-MS)对兔肉腥味物质进行分析鉴定。计算气味活度值(OAV),结合气相色谱-嗅闻(GC-O)和感官评价,确定兔肉腥味物质主体成分。【结果】单因素试验结果表明,当萃取温度为40℃时,提取率最高达到97.91%,峰面积为1.58×10~9;当萃取时间为4 h时,提取率最高,为97.83%,峰面积为2.42×10~9;萃取压力为25 MPa时,最高提取率为97.78%,峰面积3.78×108。其中,萃取温度和萃取压力不仅影响溶质扩散系数,还影响CO_2流体密度。温度增加时,尽管扩散系数增大,由于CO_2流体密度下降,提取率随之减小。虽然CO_2流体密度在高压下较大,但随着压力增加,可压缩性随之减小,由于扩散系数降低,溶质溶解度下降,因而提取率降低。当萃取时间过长时,一些非挥发性物质被溶出,使得萃取物质总量增加,降低了挥发性风味物质的比重。根据响应面分析,得出最优萃取条件为:萃取温度40.67℃、萃取压力25.67 MPa、萃取时间3.13 h,提取率为98.01%。而实际操作时,提取条件修正为萃取温度40℃、萃取压力25 MPa、萃取时间3 h,在此条件下提取率为98.11%。通过定量加入内标物质TMP,GC-MS定性定量分析得到兔肉挥发性风味物质5类,包括醛类、酸类、酯类、杂环类化合物和烃类,共计38种风味化合物。其中,酸类((1 394.25±3.45)μg·kg^(-1))>酯类((569.26±1.23)μg·kg^(-1))>烃类((471.82±1.11)μg·kg^(-1))>醛类((168.46±0.97)μg·kg^(-1))>杂环类((86.71±0.64)μg·kg^(-1))。通过计算得到兔肉挥发性风味物质中戊醛、己醛、己酸和2-戊基-呋喃的OAV值均大于1,且己酸>己醛>2-戊基-呋喃>戊醛,表明这4种物质对兔肉腥味有重要贡献,而己酸对兔肉腥味的贡献最大。同时,气相色谱-嗅闻(GC-O)分析认为这4种物质均具有不同程度异味,包括肝脏腥味、草腥味、羊膻味和豆腥味等,感官分析表明萃取物有明显兔肉腥味。【结论】超临界CO_2流体萃取兔肉腥味物质可行,为研究兔肉腥味提供了新的提取方法。其最佳萃取条件为:时间3 h,温度40℃,压力25 MPa。戊醛、己醛、己酸和2-戊基-呋喃初步确定为兔肉腥味的主体成分。

用超临界CO_2萃取技术提取青蒿素的研究

用超临界ＣＯ_２萃取技术对植物黄花蒿进行萃取研究，考察了萃取压力、温度及时间对青蒿素收率的影响。萃取产物经简单的分离后得到纯度≥９５％青蒿素产品，经 ＴＬＣ、ＩＲ、ＭＳ、^（１）ＨＮＭＲ和^（１３）ＣＮＭＲ分析确认。

超临界CO_2干燥技术在食品加工领域中的应用

超临界CO_2干燥技术在食品加工领域中的应用刚刚起步。简单介绍了常见的食品物料的干燥方法,超临界CO_2干燥的发展历史和分类,重点综述了超临界CO_2干燥食品物料的可行性、干燥过程和特点以及超临界CO_2干燥在食品加工领域的研究进展等,并对其发展前景做了展望。

丹参饮超临界CO_2提取工艺研究

目的优选丹参饮中脂溶性成分超临界CO_2提取的最佳工艺条件。方法以丹参饮超临界CO_2提取物中乙酸龙脑酯、隐丹参酮、丹参酮ⅡA的含量为指标,采取U_5（5~3）均匀设计实验方案,考察提取压力、提取温度、提取时间3个因素对提取工艺的影响。结果优选工艺为提取压力30 MPa、提取温度45℃、提取时间2.5 h。在此条件下,提取物中乙酸龙脑酯、隐丹参酮、丹参酮ⅡA含量的综合评分为91.93。结论该工艺具有萃取率高、速度快、操作简单等优点,可用于丹参饮中脂溶性成分的提取。

乌桕籽皮油超临界CO_2流体萃取及其成分分析

应用超临界CO_2流体萃取技术,研究了乌桕籽皮油的萃取工艺。采用正交试验,考察了萃取压力、温度、CO_2流量三因素对乌桕籽皮油萃取率的影响效果。最佳萃取条件确定为:压力40MPa,温度36℃,CO_2流最20L/h,时间1h。利用GC分析了乌桕籽皮油的成分组成,以期为乌桕籽的综合利用提供理论依据。

超临界CO_2萃取水虻油脂及其对氨基酸成分与贮存期的影响

经超临界 Ｃ Ｏ２ 提油后，虫体异臭味可被去除，氨基酸总量及鱼类必需氨基酸含量增加，其中精氨酸在提油前后的相对含量变化不明显，赖氨酸和蛋氨酸的相对含量比提油前的分别提高了１５．７５％ 和８６．２５％ ；非必需氨基酸中的胱氨酸、酪氨酸及脯氨酸、丙氨酸等的相对含量都比提油前有不同程度提高．经超临界 Ｃ Ｏ２提油后的幼虫虫体贮存期大为延长．超临界 Ｃ Ｏ２ 萃取在适当的操作条件下，得到超过或等量于传统方法所获的油脂量，提取时间均较溶剂萃取的短。

新疆棉籽油脱臭馏出物中甾醇的超临界CO_2萃取工艺研究

本试验研究了利用超临界CO2萃取新疆棉籽油脱臭馏出物植物中甾醇的提取工艺。通过研究表明:当萃取压力为20 MPa,温度45℃,CO2流量为25 L/h时萃取3 h,植物甾醇的萃取率可达80.6%,经HPLC分析其纯度达到83.24%。

超临界CO_2萃取菊叶香藜精油工艺研究

采用超临界流体萃取技术对菊叶香藜精油的提取工艺进行研究。结果表明,在40℃,15 MPa,1.5 h时精油量最高,为31.26 g/kg,是传统水蒸气法的20倍,并且其气味更接近天然的菊叶香藜;超临界CO_2提取法比水蒸气法优越,精油量高,时间短。此方法可为菊叶香藜精油快速提取和开发利用提供参考,并为其向工业化方向发展提供理论依据。

刺山柑果实超临界CO_2流体萃取物脂肪酸及挥发性成分分析

目的:研究刺山柑果实超临界CO2流体萃取物脂肪酸及挥发性成分。方法:采用超临界CO2流体萃取法对刺山柑果实进行萃取,以气相色谱-质谱联用(GC-MS)法对其脂肪酸及挥发性成分进行分析。结果:检测出11种脂肪酸,其中亚油酸、油酸、棕榈酸占脂肪酸总含量的97.80%;分离出了14种挥发性成分,确定了其中13种化合物的结构。结论:刺山柑果实超临界CO2流体萃取物中富含多种活性成分,可广泛应用于医药、食品等行业。

新疆小白杏杏仁油的超临界CO_2萃取及其脂肪酸组成分析

本实验主要研究了超临界CO_2萃取对新疆轮台小白杏杏仁油的工艺条件,并用气相色谱法对所得杏仁油的脂肪酸组成进行分析。结果表明,采用SCF-CO_2法对小白杏油脂进行萃取时,萃取压力为30MPa,萃取温度为30℃,CO_2流量为15～24L/h,萃取时间为3.0h,出油率可达57.4%;小白杏杏仁油主要由不饱和脂肪酸组成,小白杏杏仁油不饱和脂肪酸含量达到91.57%,其中主要油酸和亚油酸含量分别为40.89%和49.87%。

超临界CO_2管道放空特性研究

大规模长距离输送二氧化碳(CO_2)时一般采用管道输送,管内压降和温降是影响超临界CO_2管道放空安全问题的重要因素。与天然气管道相比,超临界CO_2管道放空时CO_2的降压可能导致管道内低温,甚至形成干冰从而对管道及设备造成损伤,危害管道安全。采用OLGA软件对超临界CO_2管道放空过程参数变化规律进行动态模拟,研究表明:初始压力越高或者初始温度越低,放空时间越长,管内越早产生气液两相,管内最低温度值越小,生成干冰的风险也越大。超临界CO_2管道放空时宜采取加热、保温等措施,使管道内流体保持气态泄放,从而有效防止干冰的生成以及管道低温损伤。

适用于超临界CO_2管道输送的水力模型及特性研究

以稳定流的连续性方程、运动方程及能量方程为基础,结合PR方程拟合得到的密度表达式建立了超临界二氧化碳(CO_2)的水力计算模型。对国内外推荐模型及本文建立的模型进行计算比较,优选出适合于超临界二氧化碳的水力计算模型。通过对该水力模型进行分析得出结论:增大管径可以增加输量;同等管长下压气站数量增加1倍,输量可以增加41.4%;输送温度越低,管道输送能力越大;提高起点压力对流量的影响大于降低终点压力对流量的影响。

超临界CO_2萃取神香草精油的工艺研究

研究超临界CO_2萃取神香草精油的工艺,探讨萃取压力、温度、时间和CO_2流量对神香草精油得率的影响,正交试验确定最佳工艺条件,各因素对神香草精油得率影响程度是:萃取压力>CO_2流量>萃取温度>萃取时间。优化的工艺条件为萃取压力12 MPa、温度40℃、CO_2流量20 L/h、萃取时间90 min,神香草精油得率为2.558%。

超临界CO_2下含氟聚羧酸类减水剂的合成及性能

以丙烯酸(AA)、马来酸聚乙二醇400单酯化产物(MPEG-400)、马来酸牛黄酸单酰胺化产物(MTS)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)为单体,在超临界CO2下聚合得含氟聚羧酸类减水剂,并用FTIR、MS和扫描电镜表征了结构。研究了各单体比例等因素对净浆流动度的影响。掺加量为0.1%,净浆初始流动度达340mm,并测试了最佳工艺条件下减水剂的性能。

超临界CO_2萃取玉米须的实验研究

本文研究了超临界CO_2萃取玉米须化学成分的萃取操作条件,重点考察了萃取温度、萃取压力、萃取时间对萃取率的影响,结果发现:超临界CO_2萃取玉米须的较佳萃取操作条件是萃取压力为30MPa左右,萃取温度为30℃左右,萃取时间为2h左右;影响超临界CO_2流体萃取化学成分的影响因素主次顺序为萃取压力、萃取温度、萃取时间。

PAG润滑油对超临界CO_2换热性能影响的研究

综述了润滑油在气冷器中对超临界CO_2换热特性影响的国内外研究现状,进行了润滑油对超临界CO_2换热性能影响的实验研究,以实验装置为物理原型建立了换热模型,编写了模拟程序,并根据实验得到的结果验证了模拟程序,模拟得出:随着CO_2压力增大,油膜增厚,换热系数反而也增大;随着CO_2质量流量增大,局部换热系数增大。可通过在管道内促进形成无源扰动、管道中设置扰流原件,设计气冷器时适当缩小后半段CO_2换热管管径等方法强化换热。

超临界CO_2萃取技术在地表油气化探中的应用

超临界CO_2流体萃取技术萃取地表油气化探样品中的稠环芳烃,以荧光光谱仪进行测定,重复性和稳定性较好,其相对标准偏差小于5%,与常规化探冷萃取方法对比显示出明显的优势。将该技术应用于南阳凹陷N65井区剖面上,分析测试数据,并与顶空气轻烃、酸解烃等化探指标进行对比,随后在南阳凹陷黑龙庙地区开展地表油气勘探,结果发现,超临界CO_2技术在圈划油气聚集区方面有一定作用。

正交试验优化苞叶雪莲超临界CO_2萃取工艺及萃取物GC-MS分析

考察了萃取温度、时间、压力3个因素对苞叶雪莲超临界CO_2萃取法提取率的影响,研究超临界CO_2萃取苞叶雪莲最佳工艺,并对萃取物进行了GC-MS检测及分析。结果表明:最佳提取条件为萃取温度45℃、萃取时间2h、萃取压力26 MPa;通过GC-MS初步鉴定出25种成分,主要成分为二十四烷、二十七烷、香树精、γ-谷甾醇、棕榈酸及亚油酸、亚麻酸等。

超临界CO_2萃取麦冬挥发油的GC-MS分析

采用超临界CO_2萃取法(SFE-CO_2)提取麦冬挥发油,进而采用气相色谱-质谱联用技术分析其化学成分。采用SFE-CO_2法提取麦冬块根中的挥发油,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析鉴定挥发油的化学成分,用面积归一化法测定各化合物的相对含量。通过质谱库检索鉴定出69种化合物成分,占挥发油总含量的97.12%。研究成果可用作现代化中药制剂生产、麦冬药材品质鉴定的参考。