CN102151416A - 安全型临界二氧化碳萃取工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全型临界二氧化碳萃取工艺。包括CO2处理、萃取、分离及CO2回收；其中将CO2加压至临界压力值，即7-8MPa，并加温至临界温度以下，即25℃-31℃；在萃取步骤中可以采用若干萃取釜串联后进行萃取，并减小管道阻力；在减压分离时，将压力值由7.4MPa降低至3-2MPa，并从10℃开始对分离釜加热升温维持至28-31℃，在萃取步骤中也可以采用将若干分离釜串联方式。本发明由于所述工艺步骤而产生的有益效果是显而易见的，即由于工艺中采用相对于超临界CO2萃取工艺低的温度及压力值，使设备成本大幅下降，安全性能提高。由于压力降低，二氧化碳扩散系数降低，密封材料不变形，减少了工作程序，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及天然物质的二氧化碳萃取技术，具体是一种安全型临界二氧化碳萃取工艺。
背景技术
二氧化碳萃取工艺目前都是超临界的，它有低粘度，高密度（相对于气体）和较大的扩散系数等优点。但应用于生产，它又表现出它的弊端。由于二氧化碳气化，使二氧化碳密度减小，根据有机物相似相溶原理和溶解能力与密度成比例，为了达到萃取物与二氧化碳相溶，就必须成倍地加压来提高二氧化碳密度。由于超临界二氧化碳具有的高扩散系数，它同时又对密封材料提出更高的要求，一般来说，密封圈使用一次后就膨胀大了，第二次就得换密封圈，这样就降低了生产效率，增加了生产成本。同时，高压力又造成安全隐患，不利于工业生产。
由于液体二氧化碳密度1.1千克/升，与植物油密度相接近，同时都是非极性物质。根据有机物相似相溶原理，液体二氧化碳对油脂有很好的溶解性。由于气体运动和容器管道形状有关，很可能形成死角、短路等，从而形成萃取不均匀。而液体二氧化碳就能很好解决这一问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全型临界二氧化碳萃取工艺。
本发明采用的技术方案是这样的，即一种安全型临界二氧化碳萃取工艺，包括CO2处理、萃取、分离及CO2回收；其特征是：
1、CO2处理
气态CO2经过过滤和冷却后进入高压柱塞泵（其中冷却是确保进入柱塞泵的为CO2液态），柱塞泵将液态状的CO2加压至临界压力值，即7-8MPa，并加温至临界温度以下，即25℃-31℃；
2、萃取
临界状态的CO2进入萃取釜，与萃取釜中的固体物料接触，并将其中的有效成分溶解于CO2之中；由于液体二氧化碳压力低，扩散系数减小，所以萃取时间延长，为了弥补这一缺陷，采用若干萃取釜串联后进行萃取，采用大流量低压力的二氧化碳输送泵（最高工作压力10兆Pa的高压柱塞泵），即大口径的二氧化碳泵，同时为了减小管道阻力，采用大口径管道及管道阀门。在超临界CO2萃取过程中，输送管道的管径为8mm，而本发明萃取过程的输送管道及阀门的管径为20mm左右。
3、分离
在减压分离时，温度会继续下降，进入分离釜中的萃取产品在CO2中的溶解度降低并从气态的CO2中分离出来，为了获得纯净的萃取物，采用将若干分离釜串联方式，这样在一级分离釜没来得及分离的CO2在第二级及以后的分离釜中确保二氧化碳气化分离；为了防止减压后出现温度过低或产生干冰或雾点，从10℃开始对分离釜加热升温维持至25-31℃；
4、CO2回收
CO2气体由各分离釜顶部通过管道输送回步骤1进行处理后再变为液态。
本发明由于所述工艺步骤而产生的有益效果是显而易见的，即由于工艺中采用相对于超临界CO2萃取工艺低的温度及压力值，使设备成本大幅下降，安全性能提高。由于压力降低，二氧化碳扩散系数降低，密封材料不变形，减少了工作程序，提高了工作效率。
具体实施方式
以下描述本发明的实施方式，但应理解本发明并不局限于所述实施方式，在不背离基本原理的情况下可对本发明进行各种修改，但仍属于本发明由所附权利要求确定的范围。
一种安全型临界二氧化碳萃取工艺，包括CO2处理、萃取、分离及CO2回收；其特征是：
1、CO2处理
气态CO2经过过滤和冷却后进入高压柱塞泵（其中冷却时确保进入柱塞泵的为CO2液态），柱塞泵将液态状的CO2加压至临界压力值7.4MPa，并加温至临界温度以下，即29℃；采用最高压力值不大于10 MPa的高压柱塞泵；
2、萃取
临界状态的CO2进入萃取釜，与萃取釜中的固体物料接触，并将其中的有效成分溶解于CO2之中；萃取由若干个萃取釜（例如六个）串联进行，输送二氧化碳泵的管径为20mm以提高流速；由末级萃取釜将载有萃取物的CO2流输送至下一步骤；
3、分离
在减压分离时，将压力值由7.4MPa降低至3-2MPa；进入分离釜中的萃取产品在CO2中的溶解度降低并从气态的CO2中分离出来，为了获得纯净的萃取物，采用将若干分离釜串联的方式（例如采用三级分离釜串联），这样在一级分离釜没来得及分离的CO2在第二级及后续的分离釜确保二氧化碳气化分离；由于温度在减压过程中继续下降，为了防止减压后出现温度过低或产生干冰或雾点，保证气化CO2，对分离釜维持加热，从10℃开始升温至25-31℃；
4、CO2回收
CO2气体由各分离釜顶部通过管道输送回步骤1进行处理后再变为液态，再在萃取步骤2中利用。
Claims (4)
1.一种安全型临界二氧化碳萃取工艺，包括CO2处理、萃取、分离及CO2回收四个步骤；其特征是：
（1）、CO2处理
气态CO2经过过滤和冷却后进入高压柱塞泵，柱塞泵将液态状的CO2加压至临界压力值7-8MPa，并加温至临界温度以下，即25℃-31℃；
（2）、萃取
临界状态的CO2进入萃取釜，与萃取釜中的固体物料接触，并将其中的有效成分溶解于CO2之中；
（3）、分离
在减压分离时，将压力值由7.4MPa降低至3-2MPa，进入分离釜中的萃取产品在CO2中的溶解度降低并从气态的CO2中分离出来；由于温度在减压过程中继续下降，从10℃开始对分离釜加热升温维持至25-31℃；
（4）、CO2回收
CO2气体由各分离釜顶部通过管道输送回步骤（1）进行处理后再变为液态。
2.根据权利要求1所述的安全型临界二氧化碳萃取工艺，其特征是：在步骤（1）中，采用最高压力值不大于10 MPa的高压柱塞泵。
3.根据权利要求1所述的安全型临界二氧化碳萃取工艺，其特征是：在步骤（2）中，萃取由若干个萃取釜串联进行，输送二氧化碳泵的管径为20mm以提高流速；由末级萃取釜将载有萃取物的CO2流输送至下一步骤。
4.根据权利要求1所述的安全型临界二氧化碳萃取工艺，其特征是：在步骤（3）中，采用将若干分离釜串联的方式。
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| CN2011100459733A CN102151416A (zh) | 2011-02-25 | 2011-02-25 | 安全型临界二氧化碳萃取工艺 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN102151416A (zh) |
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- 2011-02-25 CN CN2011100459733A patent/CN102151416A/zh active Pending
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