超临界流体萃取是一种用于提高天然有效成分或高附加值产品的绿色提取分离技术。其工艺流程为：该技术是根据超临界流体具有与液体和气体不同的性质，通过改变温度或压力而实现产物分离的。与传统的提取方法相比，本技术具有传质速率快、穿透能力强，萃取效率高及操作温度低、产品无溶剂残留等一系列优点，广泛用于医药、食品、香料、石油化工、环保等领域。

项目研究背景 ：我国杜仲叶资源非常丰富，在我国长江流域和黄河流 域都广泛分布，并被大量栽培年，杜仲叶总产量 300 万吨，但在大多数杜 仲产区尚未利用，以原料杜仲叶的形式和价格低廉大量出口到日韩等国， 用于生产各种药品和保健品。 技术原理 ：本项目采用国际最新的超临界 CO2 萃取技术， 萃取杜仲叶 中的总黄酮，解决了杜仲叶总黄酮成分在提取分离过程中，受热易氧化、 分解的难题，杜仲叶干叶超

研究内容 ：蜂胶是一种天然保健食品资源。蜂胶含有多种有效成分与 活性物质，是一种珍贵的蜜蜂产品。蜂胶的主要保健功能有：免疫调节、 改善睡眠、调节血脂、调节血糖、保护肝脏、抑制肿瘤等，其中免疫调节 是蜂胶的基础保健功能。 工艺流程 ：采用超临界 CO2 萃取技术可以提取蜂胶中脂溶性有效成 分，萃取工艺如下：原料蜂胶 →脱蜡 →冷冻 →粉碎→过筛 →混合 →装料 → 超临界萃取 →CO2 蜂胶

传统的提取物质中有效成份的方法，如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等，其工艺复杂、产品纯度不高，而且易残留有害物质。超临界流体萃取是一种新型的分离技术, 它是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。CO2- SFE技术由于温度低, 且系统密闭, 可大量保存对热不稳定及易氧化的挥发性成分, 为中药挥发性成分的提取分离提供了目前最先进的方法。用超临界CO2萃取法可以从许多种植物中提取其有效成分，而这些成分过去用化学方法是提取不出来的。这项技术除了用在化工、医药等行业外，还可用在烟草、香料、食品等方面。如食品中，可以用来去除咖啡、茶叶中的咖啡因，可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及医药用的鸦片、阿托品、人参素及银杏叶、紫杉中的有价值成分。可见这项技术在未来具有广阔的发展前景。 超临界流体萃取的特点　1．萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂, 操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本。 　2．压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近，温度压力的微小变化，都会引起CO2密度显著变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离；因此工艺流程短、耗时少。对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化。　　3．萃取温度低, CO2的临界温度为31.265℃ ,临界压力为 7.18MPa, 可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发渡、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。　　4. 临界CO2 流体常态下是气体, 无毒, 与萃取成分分离后, 完全没有溶剂的残留, 有效地避免了传统提取条件下溶剂毒性的残留。同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染, 100%的纯天然。　5．超临界流体的极性可以改变, 一定温度条件下, 只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质, 可选择范围广。超临界流体萃取技术的应用 本课题组现已完成：（1）从甜橙皮中萃取甜橙油（2）从银杏浸膏中萃取银杏内酯（3）发酵液制得乳酸钙中萃取还原糖、蛋白质（4）发酵液制得乳酸钙中萃取重金属离子 本课题组可承接： 紫杉、黄芪、人参叶、大麻、香獐、青蒿草、川贝草、桉叶、玫瑰花、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麦、玉米、米糠、鱼、烟草、茶叶、煤、废油等有价值组分的提纯或回收。 在超临界流体技术中，超临界流体萃取技术与天然药物现代化关系密切。SFE对非极性和中等极性成分的萃取，可克服传统的萃取方法中因回收溶剂而致样品损失和对环境的污染，尤其适用于对温热不稳定的挥发性化合物提取；对于极性偏大的化合物，可采用加入极性的夹带剂如乙醇、甲醇等，改变其萃取范围提高抽提率。

银杏树Ginkgo bilola L 是世界公认的无公害树种，为现存古代子遗植物之一，有裸子植物“活化石”之称。银杏叶存在两类重要的生理活性物质—黄酮类化合物（flavonoids）和萜内酯（ginkglides and biobalide）,它们具有扑获游离基，抑制血小板活化因子（PAF），促进血液循环及脑代谢等功能。银杏叶提取物制成的药物、保健品和化妆品用于治疗冠心病、心绞痛，增强记忆功能，治疗老年痴呆和防治皮肤病，脱发等，效果显著，几乎没有毒副作用，适用于长期的服用和使用。因此20世纪60年代以来，英、德、法和日本等国进行了广泛的研究，相继推出了Tanakan、Tebonin、Forte、Ginkogink、Graton、Duophan等几个著名品牌，到20世纪90年代末，银杏制品的年销售额已达40多亿美元，成为世界的热点产品。    我国银杏树拥有量占世界总量的70％以上，主要分布在长江中下游地区，银杏叶资源极其丰富。但在综合利用方面，提取工艺技术开发落后。在全国已建的200多家银杏叶制品生产厂，主要用传统的有机溶剂提取法和树脂法生产银杏叶提取物（简称GBE）出口供外商精加工。由于上述两法生产的粗提物总收率和活性成分含量较低，质量不稳定，与国际认可的GBE质量标准（总黄酮≥24%、银杏内酯≥6％、银杏酸＜10㎎/㎏﹚相比，存在一定差距，丢掉了精加工所产生的巨额利润。随着国际市场竞争的加剧，外商对我国GBE的质量标准趋严，加之国内银杏叶系列产品开发需要高品质的GBE，传统的提取工艺渐不能满足市场的要求。    超临界CO2萃取技术（SFE），是国外20世纪70年代出现并投入工业化生产的一种用于物质分离的高新技术。它采用CO2作萃取介质，在常温下工作，活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏而保持天然特征，可以高效快速地从植物中提取精华，对产品及环境无污染和三废排放，同时通过控制临界温度和压力的变化，可以达到选择性提取和分离纯化天然产物的目的。用超临界CO2萃取技术提取银杏黄酮和萜内酯，是当今世界范围发展的趋势，目前欧美国家已大量使用这种技术提取出的物质，其市场前景十分广阔。    针对上述，武汉化工学院制药系与化工系长期从事天然成份研究和化工过程研究的专家、教授利用自身的技术优势和学科特色，对超临界CO2萃取提取银杏黄酮和内酯的工艺技术进行了深入的研究，并获得湖北省2000年度自然科学基金资助。现已在萃取体积为1L的超临界萃取装置上完成小試研究工作，确定了CO2——SFE提取银杏黄酮和内酯的较佳工艺条件（萃取温度、压力、时间），选择出合适的夹带剂种类、用量，进行了原料和产品的质量控制分析。正准备寻求合作伙伴进行工业化技术开发。

相较于传统聚合物发泡所用化学发泡剂和氟利昂类、烷烃类等物理发泡剂，采用超临界CO 2 或N 2 作为发泡剂，不仅气体原料来源丰富，价格便宜和环境友好，符合日益严格的环保要求，而且所得到的泡孔尺寸更小，孔密度更大且泡孔形态更容易控制，生产过程安全性也大大提高。自主研发了超临界CO 2 挤出和模压发泡技术，包括超临界流体恒流进气系统和装备，以及适于超临界CO 2 发泡过程的双阶、单阶挤出发泡和模压发泡系统和装备，并可基于CO2 和聚合物的相互作用快速确定优化的发泡工艺。采用超临界CO2 挤出发泡技术制备了泡孔尺寸0.5～1 mm，发泡倍率5～20倍的聚酯PET、聚苯乙烯PS、聚丙烯PP、聚乳酸PLA和聚乙烯PE等发泡棒材。采用超临界CO 2 模压发泡技术制备了泡孔尺寸1～50 μm，发泡倍率5～20倍的发泡片材。另外采用Mucell超临界流体注塑成型制备了泡孔尺寸1～100 μm、较实体材料减重5～30%而力学性能不损失的多种聚合物的微孔发泡材料，包括聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚酯PET、聚醚砜PES、聚砜PSF以及复合材料等。

高校科技成果尽在科转云

成果描述：本成果提供了一种以二氧化碳超临界流体为介质的制革方法。该方法包括采用二氧化碳超临界流体为介质进行制革脱脂、酶脱毛、软化、鞣制、染色和加脂等工序的操作，在上述操作时基本不使用夹带剂，并且在二氧化碳超临界流体处理过程中使温度降低到33℃，压力降低到9.0MPa以下，处理时间缩短到60分钟，几乎不使用水，使皮革加工过程能耗更为降低，具有巨大的经济、环境和社会效益。市场前景分析：二氧化碳超临界流体制革是解决传统制革水用量大，污水不易治理的重要方法，从制革源头上避免使用大量的水。随着国家对环保问题的重视，各大制革企业对该项技术均有需求。与同类成果相比的优势分析：二氧化碳超临界流体压力：7.4-10MPa； 制革温度：33-45℃； 成革收缩温度：大于95℃； 成革物性达到所制革的行业标准； 耗水量：1吨水/吨皮。 国际先进。

生物柴油是用含油植物或动物油脂作为原料的可再生能源，是优质的石油柴油代用品，具有可再生、清洁和安全三大优势，目前世界许多国家正大力开发这种生物柴油技术并推进其产业化进程。我国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品，将发展生物液体燃料确定为国家发展方向。我国自“八五”就有科研单位开展了生物柴油技术的研究开发，目前只有海南正和生物能源公司实现了产业化，生产能力仅为2×104 吨/年，其工艺有以下缺点：生产规模小，生产成本高，产品分离困难，排放大量的废液造成环境污染。 本工艺路线的小试验研究结果为：(1)以废食用油为原料，生物柴油收率达到95％以上；(2)生物柴油质量达到美国生物柴油标准，性能与0 ＃柴油相近。副产物甘油纯度达到99.5%；(3)生产成本与石油柴油相当（或稍高）。

随着我国智能电网工作的深入和风电、光伏等新能源技术的推广应用，电网对火电机组动态调节性能的要求日渐提高，越来越多的火电机组开始采用AGC调度方式，而且AGC调度方式下的技术指标要求越来越高。不但要求机组能够快速加、减负荷，而且变负荷过程中还要保持良好的调整精度。要求机组能够在加负荷过程随时能够随时停止加负荷，甚至变为快速减负荷，反之亦然（机组实际负荷同AGC指令偏差小于1%）。AGC调度方式下，机组负荷响应速率直接影响到机组平均负荷率，提高机组负荷响应速率有利于提高机组的平均负荷率，从而达到提高经济效益的目的。为了保证机组的快速负荷响应能力，大多数电厂采取了快速改变锅炉燃料量的调整手段，由此造成了机组动态过程中煤耗水平的升高，对机组经济性产生明显的负面影响。 本课题采用自主研发的全程动态燃烧优化控制技术，将锅炉燃烧优化技术和DCS优化技术有机结合，实现了燃烧相关控制手段的自动控制调整。通过优化技术能够使锅炉动态过程中的锅炉效率提高1%以上，动态过程的发电煤耗减少3g/kw.h以上，机组平均煤耗水平降低1 g/kw.h。以实施项目的600MW机组为例，发电煤耗降低1g/kw.h，每台机组每年可以节约原煤约15000吨，减少CO2 排放约55000吨。