CN102151417A - 新型组合式超临界流体萃取设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型组合式超临界流体萃取设备，包括萃取釜体和物料吊篮，所述物料吊篮入口处设置有过滤器，出口处设置有过滤板，所述过滤器外设有压环，其中，所述物料吊篮内设置有喷头，所述喷头通过连接管相连均匀分布在物料吊篮内。本发明提供的新型组合式超临界流体萃取设备，通过在吊篮内设置均匀分布的喷头，不仅使得流体均匀分布于物料之中，大大增强了固液之间的接触面积，而且使得流体由层流形态向湍流形态转变，强化了固液之间传热与传质过程，缩短萃取时间，提高萃取效率，降低生产成本。

Description

新型组合式超临界流体萃取设备
技术领域
本发明涉及一种流体萃取设备，尤其涉及一种新型组合式超临界流体萃取设备。
背景技术
萃取设备又称萃取釜，一类用于萃取操作的传质设备，能够使萃取剂与物料良好接触，实现物料中所含组分的完善分离，有分级接触和微分接触两类。在萃取设备中，通常是一相呈液滴状态分散于另一相中。图1为现有的超临界流体萃取设备结构示意图，请参见图1，超临界流体萃取设备一般包括萃取釜体1和物料吊篮4，所述物料吊篮4入口处设置有过滤器7（位于吊篮下法兰6处），出口处设置有过滤板3（位于吊篮上法兰2处），所述过滤器7外设有压环8，萃取剂从萃取釜体1底部进入，又从萃取釜体1顶部两侧面排出，周而复始，不断循环。
对超临界流体萃取设备，如何缩短萃取时间，提高萃取效率一直是本领域需要重点突破的主攻方向，国务院多个部委已将超临界流体萃取分离技术最为未来重点推广的十大高新技术之一，因此有必要对现有的超临界流体萃取设备进行改进，缩短萃取时间，提高萃取效率，降低生产成本。
发明内容
发明所要解决的技术问题是提供一种新型组合式超临界流体萃取设备，缩短萃取时间，提高萃取效率，降低生产成本。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种新型组合式超临界流体萃取设备，包括萃取釜体和物料吊篮，所述物料吊篮入口处设置有过滤器，出口处设置有过滤板，所述过滤器外设有压环，其中，所述物料吊篮内设置有喷头，所述喷头通过连接管相连均匀分布在物料吊篮内。
上述的新型组合式超临界流体萃取设备，其中，所述喷头包括流线型喷腔和矩形喷嘴，沿矩形喷嘴垂直方向开设有矩形槽。
上述的新型组合式超临界流体萃取设备，其中，所述矩形槽深度为0.3～3mm，宽度为0.3～3mm。
上述的新型组合式超临界流体萃取设备，其中，所述物料吊篮为拆卸式吊篮，容积为1、2、3、4或5升，所述萃取釜体容积为5升。
上述的新型组合式超临界流体萃取设备，其中，所述过滤板为粉末冶金过滤板。
上述的新型组合式超临界流体萃取设备，其中，所述过滤器为不锈钢丝网过滤器。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的新型组合式超临界流体萃取设备，通过在吊篮内设置均匀分布的喷头，不仅使得流体均匀分布于物料之中，大大增强了固液之间的接触面积，而且使得流体由层流形态向湍流形态转变，强化了固液之间传热与传质过程，缩短萃取时间，提高萃取效率，降低生产成本。此外，本发明通过进一步限定喷头为流线型喷腔和矩形喷嘴，使得流体分布更均匀，阻力更小，不仅进一步提高萃取效率，且易清洗，结构简单。
附图说明
图1为现有的超临界流体萃取设备结构示意图；
图2为本发明组合式超临界流体萃取设备结构示意图；
图3为沿图2中A-A线的剖视图；
图4为本发明组合式超临界流体萃取设备中喷头结构示意图；
图5为图4的B向视图；
图6为现有萃取釜（无喷头）和本发明的萃取釜采用不同喷头后的性能参数比较示意图；
图7为现有多釜并联和本发明一釜多用的价格比较示意图。
图中：
1 萃取釜体            2 吊篮上法兰          3 过滤板
4 物料吊篮            5 喷头                6 吊篮下法兰
7 过滤器             8 压环                9 连接管
51 流线型喷腔         52 矩形喷嘴           53 矩形槽
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图2为本发明组合式超临界流体萃取设备结构示意图；图3为沿图2中A-A线的剖视图。
请参见图2和图3，本发明提供的新型组合式超临界流体萃取设备包括萃取釜体1和物料吊篮4，所述物料吊篮4入口处设置有过滤器7，出口处设置有过滤板3，所述过滤器7外设有压环8，其中，所述物料吊篮4内设置有喷头5，所述喷头5通过连接管9相连均匀分布在物料吊篮4内。喷头5优选设置成多层分布，每一层上的喷头设置成圆周分布，层与层之间通过轴向连接管相连。所述过滤板3优选为粉末冶金过滤板；所述过滤器7优选为不锈钢丝网过滤器。
图4为本发明组合式超临界流体萃取设备中喷头结构示意图；图5为图4的B向视图。
现有喷头有单孔喷头和莲喷头，单孔喷头阻力小易清洗，但是流体分布不够均匀；莲喷头流体分布较均匀，但阻力大不易清洗。为了使得流体分布更均匀，阻力小且易清洗。本发明的喷头5设置成流线型喷腔51和矩形喷嘴52，沿矩形喷嘴52垂直方向开设有矩形槽53；矩形槽53的优选深度H为0.3～3mm，宽度L为0.3～3mm，如图4和图5所示。下面以现有无喷头萃取釜为基准，对现有萃取釜（无喷头）和本发明的萃取釜采用不同喷头后的性能参数进行比较，如图6所示，采用本发明提供的组合式超临界流体萃取设备，增加分布式喷头后，提高了分布均匀度系数和固液接触程度系数，缩短了萃取时间，提高了萃取效率。特别是采用本发明优选的带流线型喷腔和矩形喷嘴的喷头后，萃取率达到90%～96%。
现有的萃取釜体1和物料吊篮4的容积是固定匹配，即5升釜设置5升吊篮。由于本发明在物料吊篮4内设置了分布式喷头提高了萃取效率，物料吊篮4又可以采用容积规格不同的可拆卸式吊篮，如萃取釜体1容积为5升，物料吊篮4容积规格可采用1、2、3、4或5升。均匀分布在物料吊篮4内的喷头可以保证提高萃取效率，通过简单更换物料吊篮，即保持吊篮直径不变，只调节吊篮高度，就可以组合成1、2、3、4或5升容积不同的萃取釜，达到一釜多用的效果，节省资源，减少投资。如图7所示，采用本发明提供的组合式超临界流体萃取设备可以实现一釜多用，与现有的多釜并联方案相比较，大大节省了资源，减少了投资。
本发明提供的组合式超临界流体萃取设备，结构简单，可以直接对现有的装置进行改造。本发明提供的组合式超临界流体萃取设备已经应用到无壳南瓜子、黑加仑籽、大蒜、蓝莓和甘草酸的试验项目中，大大提高试验研究的调控幅度和扩大了试验领域。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种新型组合式超临界流体萃取设备，包括萃取釜体（1）和物料吊篮（4），所述物料吊篮（4）入口处设置有过滤器（7），出口处设置有过滤板（3），所述过滤器（7）外设有压环（8），其特征在于，所述物料吊篮（4）内设置有喷头（5），所述喷头（5）通过连接管（9）相连均匀分布在物料吊篮（4）内。
2.如权利要求1所述的新型组合式超临界流体萃取设备，其特征在于，所述喷头（5）包括流线型喷腔（51）和矩形喷嘴（52），沿矩形喷嘴（52）垂直方向开设有矩形槽（53）。
3.如权利要求2所述的新型组合式超临界流体萃取设备，其特征在于，所述矩形槽（53）深度为0.3～3mm，宽度为0.3～3mm。
4.如权利要求1～3任一项所述的新型组合式超临界流体萃取设备，其特征在于，所述物料吊篮（4）为拆卸式可变容积吊篮，容积为1、2、3、4或5升，所述萃取釜体（1）容积为5升。
5.如权利要求1～3任一项所述的新型组合式超临界流体萃取设备，其特征在于，所述过滤板（3）为粉末冶金过滤板。
6.如权利要求1～3任一项所述的新型组合式超临界流体萃取设备，其特征在于，所述过滤器（7）为不锈钢丝网过滤器。
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