CN211836424U - 超临界二氧化碳连续萃取系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种超临界二氧化碳连续萃取系统，包括依次连接的存储液态二氧化碳的二氧化碳存储罐、用于冷却的冷却器、用于与改性剂混合的改性剂混合器、用于加热的加热器、用于与萃取物混合的萃取混合器、进行萃取的萃取罐、用于出料的萃取出料装置。具有上述结构的萃取系统，无需卸压即可进行连续进料和出料，实现连续生产，大大提高了生产效率，减少了生产周期，提高了经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用超临界二氧化碳连续萃取固体中物质的系统。
背景技术
物质在超临界状态下表现出许多优异特性已为广泛所知，在众多的超临界物质中，超临界二氧化碳由于其临界温度比较低(31.26℃)，临界压力不高(72.9atm)，操作条件温和，容易达到临界状态，不破坏热敏物质，且为不活泼气体，与其它物质不发生化学反应；不燃爆、无味、无臭、无毒，安全性非常好；容易获得，制取成本低；作为萃取剂，分离彻底，无残留，因此在食品工业、化妆品工业、医学工业、石油化工、环保等行业得到广泛应用。
在食品工业，用超临界二氧化碳萃取植物油脂、动物油脂，脂质混合物的分离与精制，油脂的脱色和除臭，植物色素和天然香味成分的提取，咖啡、红茶脱除咖啡因，啤酒花的提取，发酵酒精的浓缩等。
在化妆品工业，鱼油中的高级脂肪酸的提取，植物或菌体高级脂肪酸的提取，药效成分如生物碱、黄酮脂溶性维生素等的提取，动植物香料成分的提取等。
在医学工业，生物活性物质和天然药物的提取，超临界流体结晶技术的药剂学应用，超临界流体色谱技术的药物分析应用等。
在石油化工行业，超临界二氧化碳技术用于石油残渣油的脱沥，原有的回收，烃的分离，煤液化油的提取等。
在环保行业，运用超临界二氧化碳技术络合萃取重金属离子，萃取水溶液中的碱金属离子；运用超临界二氧化碳技术萃取含油污泥，润滑油的再生，含有难分解物质的废液的处理等。
超临界二氧化碳作为优异的萃取剂应用，在萃取机理、萃取操作条件、萃取携带剂和共溶剂的研究广泛而深入，取得了显著的成就；在萃取装置和系统方面也付出了巨大的努力，但成效甚微。
典型萃取装置为固定床萃取釜，将被萃取物(固体)置于萃取釜中，密闭萃取釜盖后通入超临界二氧化碳流体，静态萃取或动态萃取，再将携带萃取溶质的超临界二氧化碳送到分离釜中进行减压分离。待萃取完毕，让萃取釜充分卸压后开启萃取釜盖，取出被萃取物渣，再次装填被萃取物于萃取釜中进行下次萃取分离循环。
在换装被萃取物的过程中，萃取釜必须充分卸压，换装周期较长，生产效率低，能耗高，萃取釜应力幅高，易疲劳损坏。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种超临界二氧化碳连续萃取系统，能够实现不卸压连续进出料。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为采用一种超临界二氧化碳连续萃取系统，包括依次连接的存储液态二氧化碳的二氧化碳存储罐、用于冷却的冷却器、用于与改性剂混合的改性剂混合器、用于加热的加热器、用于与萃取物混合的萃取混合器、进行萃取的萃取罐、用于出料的萃取出料装置，所述萃取出料装置包括壳体，所述壳体由前至后包括圆筒段和锥段；还包括贯穿壳体的转轴，所述转轴位于壳体内的部分设置有用于将物料从前至后推送的螺旋状的叶片；所述叶片位于圆筒段部分的外围设置有滤膜层；所述圆筒段上设置有萃取液出口，所述锥段上设置有萃取渣出口；所述转轴前端开有通达壳体内部的轴向进料孔。
作为一种改进，所述壳体圆筒段内设置有于其同轴的支撑筒，所述支撑筒上开有若干镂空；所述滤膜层覆盖于支撑筒上。支撑筒为刚性，用于支撑柔性的滤膜层。
作为一种进一步的改进，所述萃取液出口与萃取分离罐连接；所述萃取分离罐出口通过回流管与冷却器连接。分离出来的二氧化碳重复使用，节约成本。
作为另一种更进一步的改进，所述回流管位于萃取分离罐后方设置有用于将二氧化碳输送回冷却器的返回泵。
作为一种改进，所述改性剂混合器与加热器之间设置有增压泵，促进系统中物料的流动。
作为一种改进，所述二氧化碳冷却器包括壳体，壳体内设置有冷却盘管，所述冷却盘管两端分别为冷却水进口及冷却水出口。
作为一种改进，所述加热器包括壳体，壳体内设置有加热盘管，所述加热盘管两端分别为加热水进口及加热水出口。
作为一种改进，还包括与改性剂混合器连接的改性剂储罐，所述改性剂储罐与改性剂混合器之间连接有计量泵和止回阀。用于计量并防止倒流。
作为一种改进，还包括与萃取混合器连接的萃取物加料装置，所述萃取物加料装置与萃取混合器之间设置有止回阀。防止物料倒流。
本实用新型的有益之处在于：具有上述结构的萃取系统，无需卸压即可进行连续进料和出料，实现连续生产，大大提高了生产效率，减少了生产周期，提高了经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的原理流程图。
图2为萃取出料装置的结构示意图。
图中标记：1萃取液出口、2壳体、3滤膜层、4叶片、5机械密封、6轴承、7联轴器、8萃取渣出口、9调压阀、10机械密封、11轴承、12旋转阀、13进料孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型包括依次连接的存储液态二氧化碳的二氧化碳存储罐、用于冷却的冷却器、用于与改性剂混合的改性剂混合器、用于加热的加热器、用于与萃取物混合的萃取混合器、进行萃取的萃取罐、用于出料的萃取出料装置。改性剂混合器与加热器之间设置有增压泵，促进系统中物料的流动。还包括与改性剂混合器连接的改性剂储罐，所述改性剂储罐与改性剂混合器之间连接有计量泵和止回阀。还包括与萃取混合器连接的萃取物加料装置，所述萃取物加料装置与萃取混合器之间设置有止回阀。
作为连续出料的关键，萃取出料装置包括壳体2，所述壳体2由前至后包括圆筒段和锥段；还包括贯穿壳体的转轴14，所述转轴14位于壳体2内的部分设置有用于将物料从前至后推送的螺旋状的叶片4；所述叶片4位于圆筒段部分的外围设置有滤膜层3；所述圆筒段上设置有萃取液出口1，所述锥段上设置有萃取渣出口8；萃取渣出口8设置有调压阀9。所述转轴14前端开有通达壳体2内部的轴向进料孔13。转轴14前端设置有用于开闭进料孔13的旋转阀12。
壳体2圆筒段内设置有于其同轴的支撑筒(图中未示出)，所述支撑筒上开有若干镂空；所述滤膜层3覆盖于支撑筒上。
转轴14后端位于壳体2外的部分设置有与电机连接的联轴器7。转轴14与壳体2连接处设置有机械密封10和机械密封5。转轴14前后端设置有用于支撑转轴14的轴承11和轴承6。
萃取液出口1与萃取分离罐连接；所述萃取分离罐出口通过回流管与冷却器连接。回流管位于萃取分离罐后方设置有用于将二氧化碳输送回冷却器的返回泵。
具体地，二氧化碳存储罐与冷却器的进口连接，冷却器出口与改性剂混合器的喷嘴进口连接，改性剂混合器出口与增压泵进口连接，增压泵出口与加热器进口连接，加热器出口与萃取混合器喷嘴连接，萃取混合器出口与萃取罐进口连接，萃取罐出口与萃取出料装置进口连接，萃取出料装置液相出口通过调节阀与萃取分离罐的进口连接，萃取分离罐的二氧化碳出口与返回泵的进口连接，返回泵的出口与冷却器进口连接。
其中，二氧化碳冷却器包括壳体，壳体内设置有冷却盘管，所述冷却盘管两端分别为冷却水进口及冷却水出口。加热器包括壳体，壳体内设置有加热盘管，所述加热盘管两端分别为加热水进口及加热水出口。
其余的设备如二氧化碳存储罐、冷却器、改性剂混合器、加热器、萃取混合器、萃取罐以及各种泵阀均为现有技术，本实用新型中不再赘述。
存储在二氧化碳存储罐中的液态二氧化碳由于混合了回流管中的回流的二氧化碳，需要进入冷却器中冷却。冷却后进入改性剂混合器中与改性剂混合，再在加热器中进行加热。最后进入萃取混合器中与需要萃取的物料进行混合后在萃取罐中进行萃取。萃取后的物料从供料转阀12进入转轴14的进料孔13，从而进入滤膜层3内部，在叶片4的旋转作用下输送至锥段。在挤压和滤膜层内外压力差作用下二氧化碳液体透过滤膜层3，由萃取液出口1排出，萃取渣继续被挤压经萃取渣出口8由调压阀9排出，实现萃取渣与超临界二氧化碳液体的连续分离。
从萃取液出口1排出的物料进入萃取分离罐，将萃取物与二氧化碳分离。分离出来的二氧化碳通过回流管回流至冷却器。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种超临界二氧化碳连续萃取系统，包括依次连接的存储液态二氧化碳的二氧化碳存储罐、用于冷却的冷却器、用于与改性剂混合的改性剂混合器、用于加热的加热器、用于与萃取物混合的萃取混合器、进行萃取的萃取罐、用于出料的萃取出料装置，其特征在于：所述萃取出料装置包括壳体，所述壳体由前至后包括圆筒段和锥段；还包括贯穿壳体的转轴，所述转轴位于壳体内的部分设置有用于将物料从前至后推送的螺旋状的叶片；所述叶片位于圆筒段部分的外围设置有滤膜层；所述圆筒段上设置有萃取液出口，所述锥段上设置有萃取渣出口；所述转轴前端开有通达壳体内部的轴向进料孔。
2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：所述壳体圆筒段内设置有于其同轴的支撑筒，所述支撑筒上开有若干镂空；所述滤膜层覆盖于支撑筒上。
3.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：所述萃取液出口与萃取分离罐连接；所述萃取分离罐出口通过回流管与冷却器连接。
4.根据权利要求3所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：所述回流管位于萃取分离罐后方设置有用于将二氧化碳输送回冷却器的返回泵。
5.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：所述改性剂混合器与加热器之间设置有增压泵。
6.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：所述二氧化碳冷却器包括壳体，壳体内设置有冷却盘管，所述冷却盘管两端分别为冷却水进口及冷却水出口。
7.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：所述加热器包括壳体，壳体内设置有加热盘管，所述加热盘管两端分别为加热水进口及加热水出口。
8.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：还包括与改性剂混合器连接的改性剂储罐，所述改性剂储罐与改性剂混合器之间连接有计量泵和止回阀。
9.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳连续萃取系统，其特征在于：还包括与萃取混合器连接的萃取物加料装置，所述萃取物加料装置与萃取混合器之间设置有止回阀。
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