CN1781572A - 超临界流体连续萃取装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工分离工程机械装备，特别是涉及一种具有连续进卸料功能的超临界流体连续萃取装置。由进料筒体、萃取筒体、卸料筒体和换热器构成，进料筒体内装有进料器，卸料筒体内装有卸料器，进料器和卸料器上安装驱动杆。萃取筒体上安装换热器，萃取筒体内装有超临界流体分布器，分布器隔板将超临界流体分布器分割为流体进入腔和流体排出腔；流体进入腔接通超临界流体进口管，流体排出腔接通超临界流体出口管。本发明结构合理，操作方便，使超临界流体萃取设备具有连续地送入萃取物和连续排出萃余物的功能，实现了超临界流体萃取工艺连续化操作，提高了生产效率，节省了萃取介质，节约了能源，降低了成本，减少了环境污染，安全、可靠。

Description

超临界流体连续萃取装置

一、所属技术领域

本发明属于化工分离工程机械装备，特别是涉及一种具有连续进卸料功能的超临界流体连续萃取装置。

二、背景技术

目前超临界流体萃取设备的萃取装置大多是间歇式的静态装置，萃取装置顶盖设计成快开式结构，萃取固体物料，需要打开萃取装置的顶盖加料和出料，进行间歇生产。虽然快开式结构与非快开的萃取装置结构相比，操作工艺简化，生产效率有较大提高，但是装料和卸料时间仍然较长，工人劳动强度大，每次开关顶盖都有大量的能量损失，造成萃取介质的极大浪费和对环境的污染。另外，快开结构一旦自锁失灵极易造成灾难性爆炸事故，存在不安全隐患。

三、发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有连续进卸料功能的超临界流体连续萃取装置，使其能够将固相萃取物料连续的送入和排出萃取装置，实现超临界流体萃取工艺连续化操作，提高生产效率。

本发明的基本构思是：由进料筒体、萃取筒体、卸料筒体和换热器构成，进料筒体与萃取筒体、卸料筒体用焊接或机械方式固定连接为一体。进料筒体内装有进料器，卸料筒体内装有卸料器，进料器和卸料器上安装驱动杆。萃取筒体上安装换热器，萃取筒体内装有超临界流体分布器；分布器隔板将超临界流体分布器与萃取筒体内腔之间构成的环形空腔分割为流体进入腔和流体排出腔；流体进入腔接通超临界流体进口管，流体排出腔接通超临界流体出口管。

进料器和卸料器的构成是在球体上对称的开两个不通的柱形孔腔；连杆与驱动活塞固定连接，驱动活塞安装密封件后安装进柱形孔腔，柱形孔腔口内镶嵌料仓套，在连杆与料仓套安装部位安装密封件；在料仓套内安装推料活塞，推料活塞与连杆固定连接在一起，推料活塞外的空间为料仓；在驱动活塞上下腔体位置分别设有流体通道，流体通道外部端口设有螺纹并安装过滤网；球体的回转中心位置设有安装驱动杆的槽。

超临界流体分布器由钻有若干通孔的金属筒体和丝网复合而成。换热器为夹套式或蛇管式或盘管式或列管式换热器。

本发明结构合理，接入超临界流体萃取设备系统，操作方便，使超临界流体萃取设备具有连续地送入萃取物和连续排出萃余物的功能，实现了超临界流体萃取固相物料工艺连续化操作，提高了生产效率。由于整个操作过程是在封闭状态下完成的，所以节省了萃取介质，节约了能源，降低了生产成本，减少了对环境的污染，提高了萃取装置的安全性和可靠性。

四、附图说明

图1为超临界流体连续萃取装置结构示意图；

图2为进料器结构示意图；

图3为卸料器结构示意图；

图4为萃取筒体截面结构示意图。

附图标记：

1进料筒体，1-1球体，1-2料仓套，1-3驱动活塞，1-4推料活塞，1-5料仓，1-6连杆，1-7流体通道，1-8流体通道，1-9过滤网，1-10活塞缸，1-11密封件，1-12密封件，1-13驱动杆安装槽，2萃取筒体，2-1超临界流体分布器，2-2分布器隔板，2-3流体进入腔，2-4流体排出腔，2-5萃取腔，3卸料筒体，3-1球体，3-2料仓套，3-3驱动活塞，3-4推料活塞，3-5料仓，3-6连杆，3-7流体通道，3-8流体通道，3-9过滤网，3-10活塞缸，3-11密封件，3-12密封件，3-13驱动杆安装槽，4换热器，5密封件，6密封件，7压紧元件，8驱动杆，9密封件，10超临界流体进口管，11超临界流体出口管。

五、具体实施例

如图1、图2、图3、图4所示：

进料器的安装：在球体1-1上对称的开两个不通的柱形孔腔；驱动活塞1-3上安装密封件1-12为O形密封圈，并与连杆1-6镶嵌固定连接在一起后安装进柱形孔腔，柱形孔腔口内镶嵌料仓套1-2，在连杆1-6与料仓套1-2安装部位安装的密封件1-11为O形密封圈；在料仓套1-2内安装推料活塞1-4，推料活塞1-4与连杆1-6镶嵌固定连接在一起，推料活塞1-4外的空间为料仓1-5，驱动活塞的两侧空间和推料活塞内侧空间形成活塞缸1-10。在驱动活塞1-3的上下腔体位置分别设有流体通道1-7和1-8，流体通道外部端口攻螺纹并安装过滤网1-9。球体的回转中心位置加工安装驱动杆8的槽1-13。

将进料器安装在进料筒体1内，压紧元件7通过螺纹将其安装定位，两者之间的密封件5和6为聚四氟乙烯球面垫；驱动杆8穿过进料筒体1上的孔安装在进料器上开的槽内，驱动杆8与进料筒体1上孔的安装部位的密封件9为O形密封圈。

卸料器安装在卸料筒体3内，安装过程同上。

将萃取筒体2与进料筒体1、卸料筒体3用焊接工艺固定连接为一体。在萃取筒体2内安装超临界流体分布器2-1，分布器隔板2-2对称的焊接于超临界流体分布器2-1的两侧，分布器隔板2-2的外侧嵌入萃取筒体2设置的密封槽内，超临界流体分布器2-1和分布器隔板2-2的两端分别嵌入进料筒体1和卸料筒体3的密封槽内，将超临界流体分布器2-1与萃取筒体2的内腔之间构成的环形空间分割为流体进入腔2-3和流体排出腔2-4；流体进入腔2-3接通超临界流体进口管10，流体排出腔2-4接通超临界流体出口管11，超临界流体分布器2-1由钻有若干通孔的金属筒体和丝网构成。

热交换器4采用夹套式，焊接在萃取筒体2的外部，热水或蒸汽在夹套4内循环，使超临界流体保持所需要的温度。根据萃取工艺要求，可分别在流体进入腔侧和流体排出腔测穿过夹套和萃取筒体安装压力传感器接管和温度传感器接管。

超临界流体连续萃取装置的操作过程：

进料器球体1-1一侧的料仓1-5朝向进料筒体1的进料口，流体通道1-8与高压的超临界流体连通，流体通道1-7与空气连通，使驱动活塞1-3朝向萃取腔2-5运动，由于推料活塞1-4面积小于驱动活塞1-3面积，从而推料活塞处于从动，驱动活塞始终处于主动，驱动活塞1-3带动推料活塞1-4朝向萃取腔2-5运动至料仓套底部，这时料仓1-5的空间最大；料仓1-5装入萃取物后转动驱动杆8使进料器1-1旋转180°，料仓1-5朝向萃取腔2-5，流体通道1-7与高压的超临界流体连通，流体通道1-8与空气连通，使驱动活塞1-3向前移动，推动推料活塞1-4将萃取物推入萃取腔2-5。换热器4通入热水或蒸汽使萃取腔2-5内达到工艺要求的温度。超临界流体进口管10通入超临界流体，经过流体进入腔2-3均匀进入超临界流体分布器2-1，在萃取腔2-5内完成对萃取物的萃取，带有萃出物的超临界流体排入流体排出腔2-4，由流体排出腔2-4汇集后从超临界流体出口管11排出装置分离出萃出物以便循环使用或排空。卸料器球体3-1一侧的料仓3-5朝面向萃取腔2-5，流体通道3-8与高压的超临界流体连通，流体通道3-7与空气连通，使驱动活塞3-3背向萃取腔2-5运动，带动推料活塞3-4背向萃取腔2-5运动至料仓套底部腾出料仓3-5空间，装取萃余物。转动驱动杆8使进料器3-1旋转180°，料仓3-5背向萃取腔2-5，流体通道3-7与高压的超临界流体连通，流体通道3-8与空气连通，使驱动活塞3-3向前移动，推动推料活塞3-4将萃余物排出萃取腔2-5。连续的从超临界流体进口管10通入和出口管11排出超临界流体，连续的向换热器4通入热水或蒸汽，周期性并同步地半周驱动进料器驱动杆8和卸料器驱动杆8即可完成固体萃取物的连续进卸料和连续萃取。

Claims (4)

1、超临界流体连续萃取装置，其特征为，由进料筒体、萃取筒体、卸料筒体和换热器构成，进料筒体与萃取筒体、卸料筒体用焊接或机械方式固定连接为一体；进料筒体内装有进料器，卸料筒体内装有卸料器，进料器和卸料器上安装驱动杆；萃取筒体上安装换热器，萃取筒体内装有超临界流体分布器，分布器隔板将超临界流体分布器与萃取筒体内腔之间构成的环形空腔分割为流体进入腔和流体排出腔；流体进入腔接通超临界流体进口管，流体排出腔接通超临界流体出口管。

2、根据权利要求1所述的超临界流体连续萃取装置，其特征为所述的进料器和卸料器的构成是在球体上对称的开两个不通的柱形孔腔；连杆与驱动活塞固定连接，驱动活塞安装密封件后安装进柱形孔腔，柱形孔腔口内镶嵌料仓套，在连杆与料仓套安装部位安装密封件；在料仓套内安装推料活塞，推料活塞与连杆固定连接在一起，推料活塞外的空间为料仓；在驱动活塞上下腔体位置分别设有流体通道，流体通道外部端口设有螺纹并安装过滤网；球体的回转中心位置设有安装驱动杆的槽。

3、根据权利要求1所述的超临界流体连续萃取装置，其特征为所述的超临界流体分布器由钻有若干通孔的金属筒体和丝网复合而成。

4、根据权利要求1所述的超临界流体连续萃取装置，其特征为所述的换热器为夹套式或蛇管式或盘管式或列管式换热器。

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