CN212651389U - 一种高压流体萃取分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压流体萃取分离器，包括釜体、釜盖和包裹于釜体外壁的夹套，夹套上设有进水口和出水口，釜体的上部两侧分别设有出气口和安装有进气管的进气口，进气管的一端伸出釜体外，其另一端伸入釜体内，釜体的底部连接有集液器，集液器的底部设有通孔和与其相连通的连接管，且其内部插设有热水管，热水管通过连接部件与集液器连接，且其热水进口端和热水出口端从集液器的内部穿过通孔并延伸至集液器的外部。本实用新型通过集液器使萃取物积存于集液器内，采用热水管对萃取物进行加热，有效控制萃取物转变成易流动状态的温度，避免采用夹套对萃取物进行加热时的能耗损失，提高分离效率和效果，减少萃取介质（溶剂）损耗，降低了成本。

Description

一种高压流体萃取分离器

技术领域

本实用新型涉及萃取分离设备技术领域，特别涉及一种高压流体萃取分离器。

背景技术

超临界流体萃取技术是近几十年才发展起来的新型萃取分离技术。超临界流体是指其温 度和压力均高于临界温度和临界压力的高压流体，它具有优良的溶解能力。超临界流体萃取技术作为一种新的萃取分离技术，在高附加值、热敏性、难分离物质的萃取分离和微量杂质的脱除等方面都有其优越之处，是一种高效、绿色的化工技术。

超临界流体萃取主要包括萃取和分离两个过程，其萃取过程是超临界流体作为萃取介质（溶剂）从萃取釜底部进入釜体中与被萃取物料充分接触，选择性溶解出所需的化学成分，再将含溶解萃取物的超临界流体输入分离釜（又称分离器、解析釜）中通过升温或降压的方法使超临界流体变成气体，被萃取物质则萃取溶剂中完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。

现有技术中有许多用于分离超临界流体和萃取物的分离器，如专利申请号为CN200810304326.8 公开了一种萃取分离器及其制作方法，制作萃取分离器时，在萃取分离器的工艺介质进口处通过设置气流引导管的方式，使工艺介质通过气流引导管进入萃取分离器的高压釜体内腔后改变流动方向，并使工艺介质沿高压釜体内腔的圆周方向流动及沿圆周的切向方向喷出气流引导管。采用该装置对超临界流体和萃取物质进行分离时，当萃取物质具有在温度较低的条件下为膏状、结晶状等粘度大的特性时，采用该萃取分离器分离后的萃取物质积存于釜体底部并从产品出口放出时，需要将萃取物质加热液体状才能够避免该粘性较大的萃取物粘附于釜体的内壁上，且当萃取物质从排放管排出时还会造成排放管堵塞和萃取物质残留的现象，而若直接采用夹套对该萃取物质进行加热时，会导致加热能耗和温差较大，且加热的温度不易控制，增大了分离成本，降低了分离效果。

因此，亟需提供一种高压流体萃取分离器，以解决分离效果差、萃取介质（或溶剂）消耗大，特别是粘性大的萃取物质分离效果差、产物不能顺利排放干净的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种分离效果好、萃取介质（或溶剂）消耗低，特别是粘性大的萃取物质分离效果好、产物能顺利放干净，且运行成本低的高压流体萃取分离器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压流体萃取分离器，包括釜体、设于釜体顶部的釜盖和包裹于釜体外壁的夹套，夹套上设有进水口和出水口，釜体的上部两侧分别设有出气口和安装有进气管的进气口，进气管的一端伸出釜体外，其另一端伸入釜体内，釜体的底部连接有其相连通的集液器，集液器的底部设有通孔和与其相连通的用于输出萃取物质的连接管，且其内部插设有热水管，热水管通过连接部件与集液器连接，且其热水进口端和热水出口端从集液器的内部穿过通孔并延伸至集液器的外部。

在釜体的底部设有集液器，且在集液器的内部设有热水管，通过热水管对积存于集液器内的粘性较大的萃取物质进行加热，可有效控制粘性较大的萃取物质转变成易流动的液体状态的萃取物质的温度，避免了直接采用夹套对萃取物质进行加热时的能耗损失，防止了萃取物质粘附于釜体内壁的现象，提高了萃取率、分离效率和分离效果；若采用电阻丝或电热板替换热水管对集液器进行加热时，由于萃取物质可能会使酸性物质，易造成电阻丝或电热板被腐蚀，增大了分离器的使用成本。

进一步，所述集液器的内径小于釜体的内径，提高集液器内部热水管的加热速度，进而缩短萃取物质的分离时间，提高分离效率。

进一步，所述热水管为倒U型管或盘管。

进一步，所述集液器的外壁设有保温层，所述保温层的顶部与夹套的底部连接，保温层的设置可提高集液器的保温效果，避免集液器内的热量散失，保证了集液器内热水管的加热换热效果。

优选地，保温层可以为一层、也可采用多层次的结构，如可直接采用聚氨酯保温层，或者采用聚酯氨保温层、泡沫层以及聚酯氨保温层的多层次结构，进而提高集液器的保温效果。

进一步，所述保温层和集液器的侧壁上设有测温口，测温口可实时监控集液器内萃取物质的温度。

进一步，所述连接部件包括设于集液器底部的连接座和底座，所述热水管的热水进口端和热水出口端穿设于底座上，所述底座和连接座通过螺栓连接。

进一步，所述进气管包括依次连接横管、快速接头、弯管、竖管，所述横管的一端位于釜体外，其另一端位于釜体内。

进气管采用横管、弯管、竖管的结构组成，可多次改变超临界流体的流入方向，从而减小超临界流体进入釜体时的速度，延长超临界流体在釜体内的流动时间，使萃取物质与超临界流体有效分离，避免发生由于气流速度大造成对积存于釜体底部的萃取物质的冲击现象，防止因气流的冲击而将分离后的萃取物质吹至釜体的内壁上，降低了釜体内壁的清洗劳动量，提高了萃取物质的萃取率和该分离器的分离效果。

进一步，所述竖管的底端向釜体的内壁弯曲延伸形成弯曲段，且其弯曲段的末端的切线与水平线水平。

进一步，所述夹套的外壁上设有支座。

进一步，所述釜盖与釜体顶部的连接处设有密封圈。

本实用新型一种高压流体萃取分离器的有益效果：

（1）本实用新型的结构简单、操作方便，通过在釜体的底部设有集液器，使从超临界流体中分离后的粘性较大的萃取物积存于集液器内，并在集液器内设有热水管，采用热水管对该萃取物进行加热，可有效控制粘性较大的萃取物质转变成易流动的液体状态的温度，使该粘性较大的萃取物转变为易流动状态，便于该萃取物能够顺畅排放至分离器外，避免了直接采用夹套对萃取物质进行加热时的能耗损失，换热效率低，防止了萃取物质粘附于釜体内壁的现象，提高了分离效率和分离效果，减少了萃取介质（溶剂）损失，降低了成本；

（2）本实用新型还通过将进气管设置为横管、弯管、竖管的结构，可多次改变超临界流体的流入方向，减小超临界流体进入釜体时的速度，延长超临界流体在釜体内的流动分离时间，有效促进萃取物质与超临界流体的分离，避免发生由于气流速度大造成对积存于釜体底部的萃取物质的冲击现象，防止因气流的冲击而将分离后的萃取物质吹至釜体的内壁上。

附图说明

图1—为实施例1中一种高压流体萃取分离器的结构示意图；

图2—为实施例2中一种高压流体萃取分离器的结构示意图。

上述附图标记：1-釜体， 2-釜盖，3-夹套，4-螺栓，5-密封圈，6-进水口，7-出水口，8-支座，9-出气口，10-进气口，11-进气管，12-横管，13-快速接头，14-弯管，15-竖管，16-弯曲段，17-集液器，18-连接管，19-三通阀，20-排污口，21-放料口，22-热水管，23-热水进口端，24-热水出口端，25-保温层，26-测温口，27-连接座，28-底座。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本实用新型的保护范围。

实施例1

参见图1，一种高压流体萃取分离器，包括釜体1、设于釜体1顶部的釜盖2和包裹于釜体1外壁的夹套3，釜体1与釜盖2通过螺栓4连接，且其与釜盖2的连接处设有密封圈5，可提高釜体1的密封性，避免含萃取物质的超临界流体从釜盖2和釜体1的连接处逸散出导致萃取率低，夹套3上设有进水口6和出水口7，通过进水口6向夹套3内输入热水对釜体1内进行加热升温，使釜体1内的超临界流体变成气体与萃取物质分离，所述夹套3的外壁上设有支座8。

釜体1的上部两侧分别设有出气口9和安装有进气管11的进气口10，进气管11的左端伸出釜体1外，其右端伸入釜体1内，通过进气管11将含有萃取物质的超临界流体输送至釜体1内进行萃取物质和超临界流体的分离。所述进气管11包括依次连接横管12、快速接头13、弯管14、竖管15，所述横管12的左端位于釜体1外，其右端端位于釜体1内并通过快速接头13和弯管14与竖管15的左端连接，其中，快速接头13可采用现有技术中接头的结构，如专利申请号为CN201921337205.3公开的一种弯头管道快速接头。所述竖管15的底端向釜体1的内壁弯曲延伸形成弯曲段16，且其弯曲段16的末端的切线与水平线平行。

含萃取物质的超临界流体从横管12横向进入釜体1内，先通过弯管14改变流体的流动方向，使流体的流动方向由水平方向改变为竖直方向，再通过竖管15底部的弯曲段16将流体的竖直流动方向改变为横向的流动方向，通过多次该变流体的流动方向可减小流体的流速，延长流体在釜体1内的流动时间，使超临界流体与萃取物质有效分离，提高萃取物质的萃取率和分离效果。

竖管15的底端设有弯曲段16，且弯曲段16的末端的切线与水平线平行，当含萃取物质的超临界流体从弯曲段16的末端输出时会直接与釜体1的内壁接触，可增大流体与釜体1的内壁的接触面积，而釜体1的内壁的温度高于釜体1内部的温度，可提高超临界流体与萃取物质的分离效率，提高分离效果。

釜体1的底部连接有与其相连通的集液器17，集液器17的底部设有通孔和与其相连通的用于输出萃取物质的连接管18，所述连接管18上安装有三通阀19，三通阀19上连接有排污口20和放料口21，当集液器17内的萃取物质积累一段时间后，可打开三通阀19，萃取物质通过连接管18和放料口21排放出该分离器外进行收集。

所述集液器17的内部插设有热水管22，所述热水管22为倒U型管，集液器17的内径小于釜体1的内径，提高热水管22对积存于集液器17内部的萃取物质的的加热速度，进而缩短萃取物质的分离时间，提高分离效率，减少产物中溶剂的浓度。热水管22通过连接部件与集液器17连接，且其热水进口端23和热水出口端24从集液器17的内部穿过通孔并延伸至集液器17的外部。所述集液器17的外壁包裹有保温层25，保温层25为聚氨酯保温层，也可采用其他材料制成的具有保温效果的保温层，如玻璃纤维保温层、泡沫硅胶保温层等，所述保温层25的顶部与夹套3的底部连接，保温层25的设置可提高集液器17的保温效果，避免集液器17内的热量散失，保证了集液器17内热水管22的加热换热效果。所述保温层25和集液器17的侧壁上设有测温口26，测温口26可实时监控集液器17内萃取物质的温度。

采用夹套3直接对积存于釜体1底部的萃取物质进行加热时，由于釜体1内部的空间较大，离釜体1中心位置较近的萃取物质受到加热的温度较低，可能会呈现不易流动的状态，且釜体1内部的空间较大，无法使积存于釜体1底部的萃取物受热均匀且采用夹套3对萃取物质进行加热的换热效率低、能耗较大，本实用新型通过在釜体1的底部增设有集液器17，使萃取物质集聚在集液器17内部，且集液器17的内径小于釜体1的内径，使加热的区域面积变小，减少了因将粘性较大的萃取物质转变为易流动状态时所需的能耗，降低了分离成本；

此外，在集液器17的内部设有热水管22，通过热水管22对积存于集液器17内的粘性较大的萃取物质进行加热，且热水管22是位于萃取物质内部的，可使集液器17中的萃取物质受热均匀，热水管22可有效控制粘性较大的萃取物质转变成易流动的液体状态的温度，使该粘性较大的萃取物转变为易流动状态，便于该萃取物能够顺畅排放至分离器外，防止了萃取物质粘附于釜体1内壁的现象，提高了萃取率、分离效率和分离效果。同时萃取物粘度变小且受热均匀后，残留在其中的萃取介质（溶剂）量大大减少，从而使放出产品过程中的溶剂消耗降低，降低了成本。

所述连接部件包括设于集液器17底部的连接座27和底座28，所述热水管22的热水进口端23和热水出口端24穿设于底座28上，所述底座28和连接座27通过螺栓4连接。

本实用新型一种高压流体萃取分离器的工作原理及使用方法：

本实用新型工作时，含萃取物质的超临界流体依次从横管12、弯管14和竖管15输送至釜体1内，在横弯管14和竖管15的作用下多次改变流体的流动方向，减小流体的流速，进入釜体1内的含萃取物质的超临界流体被加热升温后与萃取物质分离，超临界流体转变为气体后从出气口9输出，萃取物质则被积存于釜体1底部的集液器17内，萃取物质与集液器17内部的热水管22进行换热后升温转变为易流动的状态，使积存于集液器17中的萃取物质始终保持易流动状态，避免萃取物质因粘性大不易排出的现象，当集液器17中的萃取物质积存较多时，打开三通阀19将萃取物质从放料口21排出，完成萃取物质的分离放出过程。

实施例2

参见图2，本实施例与实施例1的不同之处在于：热水管22为盘管，其他结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：热水管22为螺旋管，其他结构与实施例1相同。

以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于：保温层25为多层次结构，从内至外依次包括聚酯氨保温层、泡沫层以及聚酯氨保温层的三层次结构，其他结构与实施例1相同。

以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。

需要另行说明的是，本文使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高压流体萃取分离器，包括釜体、设于釜体顶部的釜盖和包裹于釜体外壁的夹套，夹套上设有进水口和出水口，釜体的上部两侧分别设有出气口和安装有进气管的进气口，进气管的一端伸出釜体外，其另一端伸入釜体内，其特征在于：釜体的底部连接有与其相连通的集液器，集液器的底部设有通孔和与其相连通的用于输出萃取物质的连接管，且其内部插设有热水管，热水管通过连接部件与集液器连接，且其热水进口端和热水出口端从集液器的内部穿过通孔并延伸至集液器的外部。

2.如权利要求1所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述集液器的内径小于釜体的内径。

3.如权利要求1所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述热水管为倒U型管或盘管。

4.如权利要求1所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述集液器的外壁设有保温层，所述保温层的顶部与夹套的底部连接。

5.如权利要求4所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述保温层和集液器的侧壁上设有测温口。

6.如权利要求1所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述连接部件包括设于集液器底部的连接座和底座，所述热水管的热水进口端和热水出口端穿设于底座上，所述底座和连接座通过螺栓连接。

7.如权利要求1-6任一项所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述进气管包括依次连接横管、快速接头、弯管、竖管，所述横管的一端位于釜体外，其另一端位于釜体内。

8.如权利要求7所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述竖管的底端向釜体的内壁弯曲延伸形成弯曲段，且其弯曲段的末端的切线与水平线平行。

9.如权利要求1所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述夹套的外壁上设有支座。

10.如权利要求1所述一种高压流体萃取分离器，其特征在于：所述釜盖与釜体顶部的连接处设有密封圈。

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