1. Extraktionsdruck
Bei konstanter Temperatur nimmt die Löslichkeit von überkritischem Kohlendioxid tendenziell mit zunehmendem Extraktionsdruck zu. Wenn der Druck jedoch bis zu einem gewissen Grad ansteigt, steigt die Löslichkeit langsam an. Übermäßiger Druck führt zur Extraktion nichtflüchtiger Substanzen und erhöht die Verunreinigungen im Extrakt. Normalerweise können schwach polare Substanzen bei niedrigeren Drücken extrahiert werden, während stark polare Substanzen bei höheren Drücken extrahiert werden müssen. Daher ist der optimale Betriebsdruck für verschiedene Extrakte sehr unterschiedlich.
2. Extraktionstemperatur
Der Einfluss der Temperatur auf den Extraktionseffekt ist komplizierter und der ausgewählte Temperaturbereich ist für verschiedene Komponenten unterschiedlich. Für die Niederdruckzone in der Nähe des kritischen Punktes von Kohlendioxid kann eine Erhöhung der Temperatur die Flüchtigkeit und Diffusionskapazität der getrennten Komponenten erhöhen, reicht jedoch nicht aus, um den durch die starke Abnahme der Dichte verursachten Rückgang der Löslichkeit zu kompensieren überkritisches Kohlendioxid mit steigender Temperatur. In der Hochdruckzone hat überkritisches Kohlendioxid eine große Dichte und eine geringe Kompressibilität. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Dichte von Kohlendioxid bei steigender Temperatur weniger stark ab, der Dampfdruck und der Diffusionskoeffizient der zu trennenden Komponenten werden jedoch deutlich erhöht, wodurch sich die Löslichkeit des gelösten Stoffes erhöht.
3. Extraktionszeit und CO2-Durchflussrate
Zu Beginn der Extraktion ist der Kontakt zwischen Lösungsmittel und gelöstem Stoff unzureichend und die Ausbeute gering. Mit zunehmender Extraktionszeit erreicht der Stoffübergang ein bestimmtes Niveau und die Extraktionsrate steigt bis zum Erreichen des Maximums. Durch die Reduzierung der zu trennenden Komponenten nimmt die Stoffübertragungsleistung ab und die Extraktionsrate sinkt. Bei konstanter Ausbeute gilt: Je größer die Durchflussrate, desto kleiner der Wärmeübertragungswiderstand zwischen dem Lösungsmittel und dem gelösten Stoff, desto höher die Extraktionsgeschwindigkeit und desto kürzer die erforderliche Zeit, aber die Rückgewinnungslast der Extraktion nimmt zu. Daher sollten aus wirtschaftlicher Sicht die richtige Extraktionszeit und Durchflussrate gewählt werden.
4. Partikelgröße des Materials
Die Partikelgröße des Extrakts sollte moderat sein. Je kleiner die Partikelgröße, desto größer die Kontaktfläche mit der überkritischen Flüssigkeit, was den Stofftransfereffekt erhöht und zur Erhöhung der Extraktionsgeschwindigkeit beiträgt. Wenn die Partikelgröße jedoch zu klein ist, verstopft sie das Siebloch, was dazu führt, dass das Filtersieb am Auslass des Extraktors verstopft wird, wodurch der Extraktionseffekt verringert und die Extraktion ungünstig wird.
5. Enttrainer
Überkritische Kohlendioxidflüssigkeit ist lipophil und ein unpolares Lösungsmittel. Nach dem Prinzip „Gleich löst Gleiches“ hat es eine gute Löslichkeit für unpolare öllösliche Stoffe, aber eine schlechte Löslichkeit für Stoffe mit einer bestimmten Polarität. Zu diesem Zeitpunkt ist es häufig erforderlich, Schleppmittel unterschiedlicher Polarität hinzuzufügen, um die Polarität der überkritischen Kohlendioxidflüssigkeit anzupassen, die Löslichkeit der extrahierten Substanzen in der Kohlendioxidflüssigkeit zu erhöhen und die Extraktion von Materialien zu ermöglichen, die ursprünglich nicht möglich waren durch überkritisches Kohlendioxid extrahiert werden.