KR102253067B1 - Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators - Google Patents

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KR102253067B1
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KR
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extractor
valve
separator
supercritical
supercritical solvent
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KR1020200137365A
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Inventor
조완택
이재두
김용옥
박종범
노종호
김현효
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(주)일신오토클레이브
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
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    • B01D11/0407—Solvent extraction of solutions which are liquid with a supercritical fluid the supercritical fluid acting as solvent for the solute
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Abstract

The present invention relates to a supercritical device including extractors and separators. The supercritical device includes: a storage tank storing carbon dioxide as a supercritical solvent; dual extractors connected to the storage tank and extracting a specific substance as a sample and the supercritical solvent supplied inside react with each other; and multiple separators separating the supercritical solvent from the specific substance extracted through the dual extractors and discharging only the specific substance. The dual extractors include first and second extractors. The supercritical solvent that has flowed into the first extractor is capable of flowing into the second extractor. The supercritical solvent that has flowed into the second extractor is capable of flowing into the first extractor.

Description

복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치{Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators}Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators

본 발명은 듀얼 추출기 및 다중 분리기를 통해 물질을 추출하는 복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a supercritical device comprising a dual extractor and a plurality of extractors and separators for extracting substances through multiple separators.

초임계 유체 추출 기술(Supercritical Fluid Extraction Technology)은 분리 기술 중의 하나로서, 임계 온도 및 임계 압력 이상의 유체를 사용하여 특정 물질을 추출, 정제하는 기술이다. 더욱 상세하게, 상기 초임계 유체(Supercritical Fluid)는 임계점(critical point) 즉, 임계 온도(critical temperature), 및 임계 압력(critical pressure) 이상에 존재하는 물질의 상태로, 기체와 액체의 중간 성격을 갖는 유체로서, 액체에 상응하는 밀도를 가지며 또한 기체에 해당하는 투과성을 나타낸다.Supercritical Fluid Extraction Technology, as one of the separation technologies, is a technology for extracting and purifying a specific substance using a fluid above a critical temperature and a critical pressure. In more detail, the supercritical fluid is a state of a substance that exists above a critical point, that is, a critical temperature, and a critical pressure, and has an intermediate characteristic between a gas and a liquid. As a fluid having, it has a density corresponding to a liquid and also exhibits a permeability corresponding to a gas.

상기 초임계 유체는 미세한 온도, 압력 변화에도 밀도가 크게 변하므로 용해되는 정도를 쉽게 조절할 수 있으며 또한 기체 및 액체와는 또 다른 고유의 특성을 갖추고 있다. 더욱 상세하게, 상기 초임계 유체는 용매와 용질 분자 사이의 상호작용에 관련된 용해(dissolution), 기질(matrix)로부터 용질을 분리해 내는 능력과 밀접한 연관성을 갖는 밀도(density) 등의 측면에서는 액체의 특성을 나타내며, 기질 투과성과 관련이 있는 높은 확산도(diffusivity), 낮은 표면 장력(surface tension) 등은 기체의 성질을 나타낸다. 초임계 유체 중 이산화탄소는 물질에 비해 초임계 상태로 만들기 위한 임계 온도 및 압력이 낮고 또한 인체에 무해하며, 환경 친화적이고 비용 면에서 저렴한 장점으로 인하여 추출, 정제 용매로 널리 사용되고 있다.Since the supercritical fluid has a large change in density even with slight changes in temperature and pressure, the degree of dissolution can be easily adjusted, and also has a unique characteristic different from that of gases and liquids. More specifically, the supercritical fluid is a liquid in terms of a dissolution related to the interaction between a solvent and a solute molecule, and a density closely related to the ability to separate a solute from a matrix. Characteristic, high diffusivity, low surface tension, etc., which are related to the permeability of the substrate, indicate the properties of the gas. Among supercritical fluids, carbon dioxide is widely used as an extraction and purification solvent due to its low critical temperature and pressure for making it into a supercritical state, harmless to humans, environmentally friendly, and inexpensive in terms of cost compared to substances.

다만, 추출기에 초임계 용매를 채운 뒤 추출 공정을 1회 마친 이후에는 추출기 내부의 초임계 용매는 모두 배출되는데, 다시 초임계 용매를 추출기에 채워 다음 추출 공정을 시작하기까지 많은 시간이 소모되는 문제점이 있다. 또한, 추출된 물질을 초임계 용매와 분리하는 과정에서 하나의 분리기만을 사용하는 경우, 일부 물질이 초임계 용매와 분리되지 않는 문제점이 있다. However, after filling the extractor with the supercritical solvent and completing the extraction process once, all the supercritical solvent inside the extractor is discharged, but it takes a lot of time to fill the extractor with the supercritical solvent again to start the next extraction process. There is this. In addition, when only one separator is used in the process of separating the extracted material from the supercritical solvent, there is a problem that some materials are not separated from the supercritical solvent.

본 발명의 기술적 과제는 특정 물질을 추출하는 시간을 줄일 수 있는 복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a supercritical device including a plurality of extractors and separators capable of reducing the time for extracting a specific substance.

본 발명의 기술적 과제는 혼합물에서 특정 물질을 분리하는 감압 과정을 복수 회 진행함에 따라 다양한 특성을 가진 특정 물질을 초임계 용매로부터 분리시킬 수 있다.The technical problem of the present invention is to separate a specific substance having various characteristics from a supercritical solvent by performing a decompression process for separating a specific substance from a mixture a plurality of times.

본 발명의 실시예에 따른 복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치를 제공한다. 복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치는 초임계 용매인 이산화탄소를 저장하는 저장탱크, 상기 저장탱크와 연결되어 내부에 시료 및 초임계 용매가 공급되어 서로 반응함에 따라 특정 물질의 추출을 수행하는 듀얼 추출기, 상기 듀얼 추출기를 통해 추출된 특정 물질과 초임계 용매를 분리시켜 특정 물질만을 배출시키는 다중 분리기를 포함하고, 상기 듀얼 추출기는 제1 추출기 및 제2 추출기를 포함하고, 상기 제1 추출기에 유입된 초임계 용매는 상기 제2 추출기로 유입 가능하고, 상기 제2 추출기에 유입된 초임계 용매는 상기 제1 추출기로 유입 가능하다.It provides a supercritical device comprising a plurality of extractors and separators according to an embodiment of the present invention. A supercritical device including a plurality of extractors and separators is a storage tank that stores carbon dioxide, which is a supercritical solvent, and is connected to the storage tank to supply a sample and a supercritical solvent to the inside to perform extraction of a specific substance as they react with each other. A dual extractor, a multiple separator for separating a specific material extracted through the dual extractor from a supercritical solvent to discharge only a specific material, and the dual extractor includes a first extractor and a second extractor, and the first extractor The introduced supercritical solvent may be introduced into the second extractor, and the supercritical solvent introduced into the second extractor may be introduced into the first extractor.

일 예에 의하여, 상기 제1 추출기에서 상기 제2 추출기로 초임계 용매가 유입되는 제1 회수라인 및 상기 제2 추출기에서 상기 제1 추출기로 초임계 용매가 유입되는 제2 회수라인을 더 포함한다.By way of example, further comprising a first recovery line through which a supercritical solvent is introduced from the first extractor to the second extractor, and a second recovery line through which a supercritical solvent is introduced from the second extractor to the first extractor. .

일 예에 의하여, 상기 제1 추출기의 공정이 완료 후 상기 제1 추출기에 잔류하는 초임계 용매는 상기 제1 회수라인을 통해 상기 제2 추출기로 이송되고, 상기 제2 추출기의 공정이 완료 후 상기 제2 추출기에 잔류하는 초임계 용매는 상기 제2 회수라인을 통해 상기 제1 추출기로 이송된다.By way of example, after the process of the first extractor is completed, the supercritical solvent remaining in the first extractor is transferred to the second extractor through the first recovery line, and after the process of the second extractor is completed, the The supercritical solvent remaining in the second extractor is transferred to the first extractor through the second recovery line.

일 예에 의하여, 상기 제1 추출기의 공정이 완료되기 전에 상기 제2 추출기에 시료를 주입하고, 상기 제2 추출기의 공정이 완료되기 전에 상기 제1 추출기에 시료를 주입하여 특정 물질의 추출이 연속적으로 수행된다.By way of example, a sample is injected into the second extractor before the process of the first extractor is completed, and a sample is injected into the first extractor before the process of the second extractor is completed to continuously extract a specific substance. It is done with.

일 예에 의하여, 상기 제1 추출기에 잔류하는 초임계 용매가 상기 제1 회수라인을 통해 상기 제2 추출기로 이송된 이후 상기 제2 추출기로 새로운 초임계 용매가 이송된다.By way of example, after the supercritical solvent remaining in the first extractor is transferred to the second extractor through the first recovery line, a new supercritical solvent is transferred to the second extractor.

일 예에 의하여, 상기 제2 추출기에 잔류하는 초임계 용매가 상기 제2 회수라인을 통해 상기 제1 추출기로 이송된 이후 상기 제1 추출기로 새로운 초임계 용매가 이송된다.By way of example, after the supercritical solvent remaining in the second extractor is transferred to the first extractor through the second recovery line, a new supercritical solvent is transferred to the first extractor.

일 예에 의하여, 상기 제1 추출기로 초임계 용매가 주입되는 제1 유입라인, 상기 제2 추출기로 초임계 용매가 주입되는 제2 유입라인, 상기 제1 추출기에서 배출되는 혼합물을 상기 다중 분리기로 이송시키는 제1 배출라인 및 상기 제2 추출기에서 배출되는 혼합물을 상기 다중 분리기로 이송시키는 제2 배출라인을 더 포함하고, 상기 제1 유입라인 상에는 제1 밸브가 배치되고, 상기 제2 유입라인 상에는 제2 밸브가 배치되고, 상기 제1 배출라인 상에는 제3 밸브가 배치되고, 상기 제2 배출라인 상에는 제4 배브가 배치되고, 상기 제1 회수라인 상에는 제5 밸브가 배치되고, 상기 제2 회수라인 상에는 제6 밸브가 배치된다.By way of example, a first inlet line through which a supercritical solvent is injected into the first extractor, a second inlet line through which a supercritical solvent is injected into the second extractor, and a mixture discharged from the first extractor are transferred to the multiple separator. A first discharge line to be transferred and a second discharge line for transferring the mixture discharged from the second extractor to the multiple separator, a first valve is disposed on the first inlet line, and on the second inlet line A second valve is disposed, a third valve is disposed on the first discharge line, a fourth valve is disposed on the second discharge line, a fifth valve is disposed on the first recovery line, and the second recovery A sixth valve is disposed on the line.

일 예에 의하여, 상기 제1 추출기에 초임계 용매가 주입되어 상기 제1 추출기의 추출 공정이 진행되는 동안, 상기 제1 밸브와 상기 제3 밸브 만이 개방되고, 상기 제2 추출기에 초임계 용매가 주입되어 상기 제2 추출기의 추출 공정이 진행되는 동안, 상기 제2 밸브와 상기 제4 밸브 만이 개방된다.By way of example, while a supercritical solvent is injected into the first extractor and the extraction process of the first extractor is in progress, only the first valve and the third valve are opened, and the supercritical solvent is supplied to the second extractor. During injection and the extraction process of the second extractor is in progress, only the second valve and the fourth valve are opened.

일 예에 의하여, 상기 제5 밸브가 개방되는 동안, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브 및 상기 제6 밸브는 닫히고, 상기 제6 밸브가 개방되는 동안, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브 및 상기 제5 밸브는 닫힌다.By way of example, while the fifth valve is open, the first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve, and the sixth valve are closed, and the sixth valve is opened, The first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve, and the fifth valve are closed.

일 예에 의하여, 상기 다중 분리기는 복수의 분리기들을 포함하고, 상기 분리기들 각각의 상류에 복수의 감압 밸브들을 배치되고, 상기 복수의 감압 밸브들은 동일한 압력으로 상기 듀얼 추출기에서 배출된 혼합물의 압력을 감압한다.By way of example, the multiple separator includes a plurality of separators, a plurality of pressure reducing valves are disposed upstream of each of the separators, and the plurality of pressure reducing valves control the pressure of the mixture discharged from the dual extractor at the same pressure. Reduce the pressure.

일 예에 의하여, 상기 분리기는 순차적으로 배치되는 제1 분리기, 제2 분리기, 제3 분리기를 포함하고, 상기 제1 분리기의 상류에 배치되는 제1 감압 밸브, 상기 제2 분리기의 상류에 배치되는 제2 감압 밸브 및 상기 제3 분리기의 상류에 배치되는 제3 감압 밸브를 포함하고, 상기 제1 분리기를 통해 분리되지 않은 혼합물은 상기 제2 감압 밸브에 의해 압력이 제어된 상기 제2 분리기로 이송되고, 상기 제2 분리기를 통해 분리되지 않은 혼합물은 상기 제3 감압 밸브에 의해 압력이 제어된 상기 제3 분리기로 이송된다.By way of example, the separator includes a first separator, a second separator, and a third separator that are sequentially disposed, a first pressure reducing valve disposed upstream of the first separator, and disposed upstream of the second separator. A second pressure reducing valve and a third pressure reducing valve disposed upstream of the third separator, and the mixture not separated through the first separator is transferred to the second separator whose pressure is controlled by the second pressure reducing valve. And, the mixture that is not separated through the second separator is transferred to the third separator whose pressure is controlled by the third pressure reducing valve.

일 예에 의하여, 상기 제1 감압 밸브는 상기 제2 감압 밸브 및 상기 제3 감압 밸브보다 큰 압력으로 혼합물을 감압하고, 상기 제2 감압 밸브와 상기 제3 감압 밸브는 동일한 압력으로 혼합물의 압력을 감압한다.By way of example, the first pressure reducing valve reduces the pressure of the mixture to a pressure greater than that of the second pressure reducing valve and the third pressure reducing valve, and the second pressure reducing valve and the third pressure reducing valve reduce the pressure of the mixture at the same pressure. Reduce the pressure.

일 예에 의하여, 상기 제1 분리기와 상기 제2 분리기는 서로 다른 압력 상황 하에서 혼합물에서 특정 물질을 분리시키고, 상기 제1 분리기와 상기 제2 분리기에 의해 분리된 특정 물질의 특성은 서로 다르다.By way of example, the first separator and the second separator separate a specific substance from the mixture under different pressure conditions, and the characteristics of the specific substance separated by the first separator and the second separator are different from each other.

본 발명의 실시예에 따르면, 2개의 추출기는 번갈아가며 추출 공정을 수행할 수 있고, 2개의 추출기 중 어느 하나의 추출기의 추출 공정이 완료되면 잔류하는 초임계 용매가 다른 하나의 추출기로 이송되어 빠르게 다른 하나의 추출기 내부를 채울 수 있다. 이에 따라, 2개의 추출기를 통해 특정 물질의 추출 공정이 연속적으로 수행될 수 있다. 또한, 다른 하나의 추출기에 초임계 용매를 채우는 시간이 줄어듬에 따라 특정 물질의 추출 시간이 단축될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the two extractors can alternately perform the extraction process, and when the extraction process of any one of the two extractors is completed, the remaining supercritical solvent is transferred to the other extractor and quickly You can fill the inside of the other extractor. Accordingly, a process of extracting a specific material may be continuously performed through the two extractors. In addition, as the time required for filling the supercritical solvent into the other extractor is reduced, the extraction time of a specific substance may be shortened.

본 발명의 실시예에 따르면, 한번의 분리 공정을 통해 분리되지 않은 특정 물질을 복수의 분리 공정을 통해 높은 신뢰성으로 특정 물질을 초임계 용매로부터 분리시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a specific material that is not separated through a single separation process can be separated from a supercritical solvent with high reliability through a plurality of separation processes.

본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 3개 이상의 분리기들을 제공함에 따라 가장 상류에 배치된 분리기의 압력을 다른 분리기들보다 상당히 높은 상태로 유지시켜 분리 공정을 수행할 수 있고, 이에 따라 서로 다른 물성을 가진 특정 물질들이 초임계 용매로부터 분리될 수 있다. 즉, 분리기를 통한 분리 과정에서의 분리기들의 압력 차이에 의해 분리되는 특정 물질의 물성이 달라질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as at least three separators are provided, the pressure of the separator disposed at the most upstream can be maintained at a significantly higher state than other separators to perform the separation process, and thus different physical properties. Certain substances with which it is possessed can be separated from the supercritical solvent. That is, physical properties of a specific material to be separated may be changed due to a pressure difference between the separators in the separation process through the separator.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초임계 장치를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 추출기의 동작 과정을 설명하는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 분리기를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분리기를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a supercritical device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2D are diagrams illustrating an operation process of a dual extractor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a multiple separator according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a multiple separator according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to embodiments described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same constituent elements throughout the entire specification.

또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the present specification, the names of the configurations are classified into first, second, etc. to distinguish them because the names of the configurations are the same, and are not necessarily limited to the order in the following description.

상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or within the scope of technology or knowledge in the art. The described embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application fields and uses of the present invention are also possible. Therefore, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiment. In addition, the appended claims should be construed as including other embodiments.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초임계 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a supercritical device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 초임계 장치(1)는 저장탱크(100), 고압 펌프(200), 제1 열교환기(300), 듀얼 추출기(400), 제2 열교환기(500) 및 다중 분리기(600)를 포함할 수 있다. 초임계 장치(1)는 초임계 용매를 이용하여 시료에서 특정 물질을 추출하고 특정 물질을 초임계 용매에서 분리시키는 장치를 의미할 수 있다. 초임계 용매는 초임계 대상 물질 즉, 이산화탄소, 물, 알코올, 헬륨 등의 물질에 임계 압력, 임계 온도를 가하게 되면 고온 고압 상태하의 특수 상황의 유체가 된 것을 의미할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 초임계 대상 물질은 이산화탄소일 수 있다.Referring to FIG. 1, the supercritical device 1 includes a storage tank 100, a high pressure pump 200, a first heat exchanger 300, a dual extractor 400, a second heat exchanger 500, and a multiple separator ( 600). The supercritical device 1 may refer to a device for extracting a specific material from a sample using a supercritical solvent and separating the specific material from the supercritical solvent. The supercritical solvent may refer to a fluid in a special situation under a high-temperature and high-pressure state when a critical pressure and a critical temperature are applied to a material to be supercritical, that is, a material such as carbon dioxide, water, alcohol, and helium. In an embodiment of the present invention, the supercritical target material may be carbon dioxide.

저장탱크(100)는 이산화탄소를 저장할 수 있다. 저장탱크(100)는 용매인 이상화 탄소를 안정된 액체 상태로 저장할 수 있다. 저장탱크(100)에서 배출된 용매는 제1 응축기(150)에서 액화될 수 있고, 액화된 상태의 용매는 고압 펌프(200)로 유입될 수 있다. The storage tank 100 may store carbon dioxide. The storage tank 100 may store idealized carbon as a solvent in a stable liquid state. The solvent discharged from the storage tank 100 may be liquefied in the first condenser 150, and the liquefied solvent may be introduced into the high pressure pump 200.

고압 펌프(200)는 용매의 압력을 상승시킬 수 있고, 압력이 상승된 용매를 제1 열교환기(300)로 유동시킬 수 있다. 제1 열교환기(300)는 고압 펌프(200)를 통과한 용매를 가열할 수 있다. 제1 열교환기(300)는 외부와 열교환되어 용매의 온도를 승온할 수 있는 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 더욱 상세하게, 용매를 초임계 용매로 변환시킬 수 있다.The high pressure pump 200 may increase the pressure of the solvent, and may flow the solvent having the increased pressure to the first heat exchanger 300. The first heat exchanger 300 may heat the solvent that has passed through the high pressure pump 200. The first heat exchanger 300 may use various means capable of increasing the temperature of the solvent by exchanging heat with the outside, and in more detail, converting the solvent into a supercritical solvent.

제1 열교환기(300)에 의해 초임계 상태로 변환된 초임계 용매는 듀얼 추출기(400)에 이송될 수 있다. 듀얼 추출기(400)는 내부에 시료 및 초임계 용매가 공급되어 서로 반응함에 따라 특정 물질의 추출을 수행할 수 있다. 즉, 듀얼 추출기(400)는 시료 내의 특정 물질을 초임계 용매를 이용하여 추출하는 역할을 수행할 수 있다. 듀얼 추출기(400)는 복수의 추출기들로 이루어질 수 있고, 각각의 추출기들 내부의 압력은 300 bar 내지 500 bar일 수 있다. 듀얼 추출기(400) 압력을 충족시키기 위해 고압 펌프(200)는 고압 상태의 초임계 용매를 듀얼 추출기(400)로 이송시킬 수 있다.The supercritical solvent converted to the supercritical state by the first heat exchanger 300 may be transferred to the dual extractor 400. The dual extractor 400 may extract a specific substance as a sample and a supercritical solvent are supplied therein to react with each other. That is, the dual extractor 400 may serve to extract a specific material in a sample using a supercritical solvent. The dual extractor 400 may be formed of a plurality of extractors, and the pressure inside each extractor may be 300 bar to 500 bar. In order to meet the pressure of the dual extractor 400, the high pressure pump 200 may transfer the supercritical solvent in a high pressure state to the dual extractor 400.

제2 열교환기(500)는 반응이 완료된 초임계 용매의 온도를 높일 수 있다. 제2 열교환기(500)는 초임계 용매와 추출된 특정 물질의 분리가 더욱 용이하게 진행되도록 초임계 용매를 가열할 수 있다. 가열된 초임계 용매는 다중 분리기(600)로 이송될 수 있다.The second heat exchanger 500 may increase the temperature of the supercritical solvent in which the reaction is completed. The second heat exchanger 500 may heat the supercritical solvent so that separation of the supercritical solvent and the extracted specific material more easily proceeds. The heated supercritical solvent may be transferred to the multiple separator 600.

다중 분리기(600)는 초임계 용매를 감압시켜서, 기체상의 이산화탄소와 특정 물질을 분리하는 역할을 수행할 수 있다. 다중 분리기(600)는 복수의 분리기들로 이루어질 수 있고, 각각의 분리기들은 서로 다른 압력 상황 하에서 초임계 용매와 특정 물질을 분리시킬 수 있다.The multiple separator 600 may perform a role of separating gaseous carbon dioxide and a specific material by decompressing the supercritical solvent. The multiple separator 600 may be formed of a plurality of separators, and each of the separators may separate a supercritical solvent from a specific material under different pressure conditions.

제2 응축기(700)는 특정 물질과 분리된 초임계 용매를 액화시킬 수 있다. 액화된 용매는 저장탱크(100)로 이송되어 저장될 수 있다.The second condenser 700 may liquefy a supercritical solvent separated from a specific material. The liquefied solvent may be transferred to and stored in the storage tank 100.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 추출기의 동작 과정을 설명하는 도면들이다.2A to 2D are diagrams illustrating an operation process of a dual extractor according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 2d를 참조하면, 듀얼 추출기(400)는 제1 추출기(400a) 및 제2 추출기(400b)를 포함할 수 있다. 제1 추출기(400a)에는 제1 시료 유입구(410a)가 제공될 수 있고, 제2 추출기(400b)에는 제2 시료 유입구(410b)가 제공될 수 있다. 제1 시료 유입구(410a) 및 제2 추출기(400b)를 통해 제1 추출기(400a) 및 제2 추출기(400b)로 시료가 유입될 수 있다. 시료는 액상 및 고상 형태 모두 가능할 수 있다. 시료는 제1 추출기(400a) 및 제2 추출기(400b) 각각의 내부에 배치된 바스켓(미도시)에 제공되어 제1 추출기(400a) 및 제2 추출기(400b) 내부로 유입되는 초임계 용매와 서로 반응될 수 있다. 초임계 용매와 추출된 특정 물질이 혼합된 것은 혼합물로 정의될 수 있다.1 to 2D, the dual extractor 400 may include a first extractor 400a and a second extractor 400b. A first sample inlet 410a may be provided in the first extractor 400a, and a second sample inlet 410b may be provided in the second extractor 400b. A sample may flow into the first extractor 400a and the second extractor 400b through the first sample inlet 410a and the second extractor 400b. The sample may be in both liquid and solid form. The sample is provided in a basket (not shown) disposed inside each of the first extractor 400a and the second extractor 400b, and the supercritical solvent flowing into the first extractor 400a and the second extractor 400b They can react with each other. A mixture of a supercritical solvent and an extracted specific substance may be defined as a mixture.

제1 추출기(400a)의 추출 공정이 완료되면 곧바로 제2 추출기(400b)의 추출 공정이 시작될 수 있고, 제2 추출기(400b)의 추출 공정이 완료되면 곧바로 제1 추출기(400a)의 추출 공정이 시작될 수 있다. 즉, 제1 추출기(400a) 및 제2 추출기(400b)는 시간적인 공백없이 시료에서 특정 물질을 추출하는 공정을 연속적으로 수행할 수 있다. 이를 위해, 제1 추출기(400a)의 추출 공정에서 사용된 초임계 용매는 제2 추출기(400b)로 유입되어 제2 추출기(400b)의 추출 공정이 보다 빠르게 시작될 수 있고, 제2 추출기(400b)의 추출 공정에서 사용된 초임계 용매는 제1 추출기(400a)로 유입되어 제1 추출기(400a)의 추출 공정이 보다 빠르게 시작될 수 있다. 즉, 제1 추출기(400a)에 유입된 초임계 용매는 제2 추출기(400b)로 유입 가능하고, 제2 추출기(400b)에 유입된 초임계 용매는 제1 추출기(400a)로 유입 가능할 수 있다. When the extraction process of the first extractor 400a is completed, the extraction process of the second extractor 400b can be started immediately, and when the extraction process of the second extractor 400b is completed, the extraction process of the first extractor 400a is immediately performed. It can be started. That is, the first extractor 400a and the second extractor 400b may continuously perform a process of extracting a specific substance from a sample without a time gap. To this end, the supercritical solvent used in the extraction process of the first extractor 400a is introduced into the second extractor 400b so that the extraction process of the second extractor 400b can be started more quickly, and the second extractor 400b The supercritical solvent used in the extraction process of is introduced into the first extractor 400a, so that the extraction process of the first extractor 400a may be started more quickly. That is, the supercritical solvent introduced into the first extractor 400a may be introduced into the second extractor 400b, and the supercritical solvent introduced into the second extractor 400b may be introduced into the first extractor 400a. .

제1 추출기(400a) 및 제2 추출기(400b) 간의 초임계 용매의 공유를 위해 복수의 라인들 및 밸브들이 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수의 라인들은 제1 추출기(400a)로 초임계 용매가 주입되는 제1 유입라인(11), 제2 추출기(400b)로 초임계 용매가 주입되는 제2 유입라인(12), 제1 추출기(400a)에서 배출되는 혼합물을 다중 분리기(600)로 이송시키는 제1 배출라인(13) 및 제2 추출기(400b)에서 배출되는 혼합물을 다중 분리기(600)로 이송시키는 제2 배출라인(14), 제1 추출기(400a)에서 제2 추출기(400b)로 초임계 용매가 유입되는 제1 회수라인(15) 및 제2 추출기(400b)에서 제1 추출기(400a)로 초임계 용매가 유입되는 제2 회수라인(16)을 포함할 수 있다. 제1 유입라인(11)은 제1 추출기(400a)의 하부에 연결되어 초임계 용매가 제1 추출기(400a)의 하부로 이송될 수 있다. 제2 유입라인(12)은 제2 추출기(400b)의 하부에 연결되어 초임계 용매가 제2 추출기(400b)의 하부로 이송될 수 있다. 제1 배출라인(13)은 제1 추출기(400a)의 상부에 연결될 수 있고, 제2 배출라인(14)은 제2 추출기(400b)의 상부에 연결될 수 있다. 제1 배출라인(13)과 제2 배출라인(14)은 연결되어 다중 분리기(600)로 초임계 용매를 이송할 수 있다. 제1 회수라인(15)은 제1 추출기(400a)의 상부와 제2 추출기(400b)의 하부를 연결할 수 있다. 제1 회수라인(15)은 제2 유입라인(12)과 연결될 수 있다. 제2 회수라인(16)은 제2 추출기(400b)의 상부와 제1 추출기(400a)의 하부를 연결할 수 있다. 제2 회수라인(16)은 제1 유입라인(11)과 연결될 수 있다.A plurality of lines and valves may be disposed to share the supercritical solvent between the first extractor 400a and the second extractor 400b. Specifically, the plurality of lines include a first inlet line 11 through which a supercritical solvent is injected into the first extractor 400a, a second inlet line 12 through which a supercritical solvent is injected into the second extractor 400b, and 1 A first discharge line 13 for transferring the mixture discharged from the extractor 400a to the multiple separator 600 and a second discharge line for transferring the mixture discharged from the second extractor 400b to the multiple separator 600 ( 14), the supercritical solvent flows into the first extractor 400a from the first recovery line 15 and the second extractor 400b into which the supercritical solvent flows from the first extractor 400a to the second extractor 400b It may include a second recovery line 16. The first inlet line 11 is connected to the lower portion of the first extractor 400a so that the supercritical solvent may be transferred to the lower portion of the first extractor 400a. The second inlet line 12 is connected to the lower portion of the second extractor 400b so that the supercritical solvent may be transferred to the lower portion of the second extractor 400b. The first discharge line 13 may be connected to the upper part of the first extractor 400a, and the second discharge line 14 may be connected to the upper part of the second extractor 400b. The first discharge line 13 and the second discharge line 14 are connected to each other to transfer the supercritical solvent to the multiple separator 600. The first recovery line 15 may connect the upper portion of the first extractor 400a and the lower portion of the second extractor 400b. The first recovery line 15 may be connected to the second inlet line 12. The second recovery line 16 may connect the upper portion of the second extractor 400b and the lower portion of the first extractor 400a. The second recovery line 16 may be connected to the first inlet line 11.

제1 유입라인(11) 상에는 제1 밸브(V1)가 배치되고, 제2 유입라인(12) 상에는 제2 밸브(V2)가 배치되고, 제1 배출라인(13) 상에는 제3 밸브(V3)가 배치되고, 제2 배출라인(14) 상에는 제4 배브(V4)가 배치되고, 제1 회수라인(15) 상에는 제5 밸브(V5)가 배치되고, 제2 회수라인(16) 상에는 제6 밸브(V6)가 배치될 수 있다.The first valve V1 is disposed on the first inlet line 11, the second valve V2 is disposed on the second inlet line 12, and the third valve V3 is disposed on the first discharge line 13. Is disposed, the fourth valve V4 is disposed on the second discharge line 14, the fifth valve V5 is disposed on the first recovery line 15, and the sixth valve V5 is disposed on the second recovery line 16. A valve V6 may be disposed.

일 예로, 제1 추출기(400a)의 공정이 완료되기 전에 제2 추출기(400b)에 시료가 주입될 수 있다. 제1 추출기(400a)의 공정이 완료 후, 제1 추출기(400a)에 잔류하는 초임계 용매는 제1 회수라인(15)을 통해 제2 추출기(400b)로 이송될 수 있다. 제1 추출기(400a)에 잔류하는 초임계 용매가 제1 회수라인(15)을 통해 제2 추출기(400b)로 이송된 이후 제2 추출기(400b)로 새로운 초임계 용매가 이송될 수 있다. 제1 추출기(400a) 내의 고압의 초임계 용매가 제2 추출기(400b)로 유입됨에 따라 제2 추출기(400b)에 초임계 용매가 채워지는 시간이 단축될 수 있다. 즉, 제1 추출기(400a)의 추출 공정 후 제1 추출기(400a)에 잔류하는 고압의 초임계 용매가 제2 추출기(400b)로 이송되어 제2 유입라인(12)을 통해 새로운 초임계 용매를 이송시키는 시간이 단축될 수 있다. For example, before the process of the first extractor 400a is completed, a sample may be injected into the second extractor 400b. After the process of the first extractor 400a is completed, the supercritical solvent remaining in the first extractor 400a may be transferred to the second extractor 400b through the first recovery line 15. After the supercritical solvent remaining in the first extractor 400a is transferred to the second extractor 400b through the first recovery line 15, a new supercritical solvent may be transferred to the second extractor 400b. As the high-pressure supercritical solvent in the first extractor 400a flows into the second extractor 400b, a time for filling the supercritical solvent in the second extractor 400b may be shortened. That is, after the extraction process of the first extractor 400a, the high-pressure supercritical solvent remaining in the first extractor 400a is transferred to the second extractor 400b, and a new supercritical solvent is supplied through the second inlet line 12. Transfer time can be shortened.

일 예로, 제2 추출기(400b)의 공정이 완료되기 전에 제1 추출기(400a)에 시료가 주입될 수 있다. 제2 추출기(400b)의 공정이 완료 후, 제2 추출기(400b)에 잔류하는 초임계 용매는 제2 회수라인(16)을 통해 제1 추출기(400a)로 이송될 수 있다. 제2 추출기(400b)에 잔류하는 초임계 용매가 제2 회수라인(16)을 통해 제1 추출기(400a)로 이송된 이후 제1 추출기(400a)로 새로운 초임계 용매가 이송될 수 있다. 제2 추출기(400b) 내의 고압의 초임계 용매가 제1 추출기(400a)로 유입됨에 따라 제1 추출기(400a)에 초임계 용매가 채워지는 시간이 단축될 수 있다. 즉, 제2 추출기(400b)의 추출 공정 후 제2 추출기(400b)에 잔류하는 고압의 초임계 용매가 제1 추출기(400a)로 이송되어 제1 유입라인(11)을 통해 새로운 초임계 용매를 이송시키는 시간이 단축될 수 있다. For example, before the process of the second extractor 400b is completed, a sample may be injected into the first extractor 400a. After the process of the second extractor 400b is completed, the supercritical solvent remaining in the second extractor 400b may be transferred to the first extractor 400a through the second recovery line 16. After the supercritical solvent remaining in the second extractor 400b is transferred to the first extractor 400a through the second recovery line 16, a new supercritical solvent may be transferred to the first extractor 400a. As the high-pressure supercritical solvent in the second extractor 400b flows into the first extractor 400a, a time for filling the supercritical solvent in the first extractor 400a may be shortened. That is, after the extraction process of the second extractor 400b, the high-pressure supercritical solvent remaining in the second extractor 400b is transferred to the first extractor 400a and a new supercritical solvent is supplied through the first inlet line 11. Transfer time can be shortened.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 추출기(400a)와 제2 추출기(400b)는 번갈아가며 추출 공정을 수행할 수 있고, 제1 추출기(400a)와 제2 추출기(400b) 중 어느 하나의 추출기(400a 또는 400b)의 추출 공정이 완료되면 잔류하는 초임계 용매가 다른 하나의 추출기(400a 또는 400b)로 이송되어 빠르게 다른 하나의 추출기(400a 또는 400b) 내부를 채울 수 있다. 이에 따라, 2개의 추출기(400a, 400b)를 통해 특정 물질의 추출 공정이 연속적으로 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first extractor (400a) and the second extractor (400b) may alternately perform an extraction process, and any one of the first extractor (400a) and the second extractor (400b) When the extraction process of (400a or 400b) is completed, the remaining supercritical solvent is transferred to the other extractor (400a or 400b) to quickly fill the inside of the other extractor (400a or 400b). Accordingly, a process of extracting a specific material may be continuously performed through the two extractors 400a and 400b.

도 1 및 도 2a를 참조하면, 제1 추출기(400a)에 초임계 용매가 주입되어 제1 추출기(400a)의 추출 공정이 진행되는 동안, 제1 밸브(V1)와 제3 밸브(V3) 만이 개방되고, 제2 밸브(V2), 제4 밸브(V4), 제5 밸브(V5) 및 제6 밸브(V6)는 닫힐 수 있다. 즉, 제1 유입라인(11)을 통해 초임계 용매가 제1 추출기(400a)로 이송되고, 제1 추출기(400a)의 추출 공정에 의해 추출된 특정 물질과 초임계 용매는 제1 배출라인(13)을 통해 배출될 수 있다. 제1 추출기(400a)에 의해 추출 공정이 진행되는 동안 제2 시료 유입구(410b)를 통해 제2 추출기(400b)로 시료가 유입될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2A, while a supercritical solvent is injected into the first extractor 400a and the extraction process of the first extractor 400a is in progress, only the first valve V1 and the third valve V3 are The second valve V2, the fourth valve V4, the fifth valve V5, and the sixth valve V6 may be closed. That is, the supercritical solvent is transferred to the first extractor 400a through the first inlet line 11, and the specific material and the supercritical solvent extracted by the extraction process of the first extractor 400a are transferred to the first discharge line ( 13) can be discharged. During the extraction process by the first extractor 400a, a sample may flow into the second extractor 400b through the second sample inlet 410b.

도 1 및 도 2b를 참조하면, 제1 추출기(400a)의 추출 공정이 완료되면 제1 추출기(400a)에 잔류하는 초임계 용매가 제2 추출기(400b)로 이송될 수 있다. 즉, 제1 회수라인(15)을 통해 초임계 용매가 제2 추출기(400b)로 이송되기 위해 제5 밸브(V5)가 개방될 수 있다. 제5 밸브(V5)가 개방되는 동안, 제1 밸브(V1), 제2 밸브(V2), 제3 밸브(V3), 제4 밸브(V4) 및 제6 밸브(V6)는 닫힐 수 있다.1 and 2B, when the extraction process of the first extractor 400a is completed, the supercritical solvent remaining in the first extractor 400a may be transferred to the second extractor 400b. That is, the fifth valve V5 may be opened to transfer the supercritical solvent to the second extractor 400b through the first recovery line 15. While the fifth valve V5 is open, the first valve V1, the second valve V2, the third valve V3, the fourth valve V4, and the sixth valve V6 may be closed.

도 1 및 도 2c를 참조하면, 제1 추출기(400a)로부터 초임계 용매를 전달받은 제2 추출기(400b)는 일정 시간 안정화 과정을 거친 이후에 새로운 초임계 용매를 전달받게 될 수 있다. 즉, 제2 추출기(400b)의 추출 공정에 적합한 압력과 유량을 확보하기 위해 제2 유입라인(12)을 통해 새로운 초임계 용매가 이송될 수 있다.1 and 2C, the second extractor 400b receiving the supercritical solvent from the first extractor 400a may receive a new supercritical solvent after a stabilization process for a predetermined time. That is, a new supercritical solvent may be transferred through the second inlet line 12 in order to secure a pressure and flow rate suitable for the extraction process of the second extractor 400b.

제2 추출기(400b)에 초임계 용매가 주입되어 제2 추출기(400b)의 추출 공정이 진행되는 동안, 제2 밸브(V2)와 제4 밸브(V4) 만이 개방될 수 있다. 제2 추출기(400b)의 추출 공정에 의해 추출된 특정 물질과 초임계 용매는 제2 배출라인(14)을 통해 배출될 수 있다. 제2 추출기(400b)에 의해 추출 공정이 진행되는 동안 제1 시료 유입구(410a)를 통해 제1 추출기(400a)로 시료가 유입될 수 있다.While the supercritical solvent is injected into the second extractor 400b and the extraction process of the second extractor 400b is in progress, only the second valve V2 and the fourth valve V4 may be opened. The specific material and the supercritical solvent extracted by the extraction process of the second extractor 400b may be discharged through the second discharge line 14. During the extraction process by the second extractor 400b, a sample may flow into the first extractor 400a through the first sample inlet 410a.

도 1 및 도 2d를 참조하면, 제2 추출기(400b)의 추출 공정이 완료되면 제2 추출기(400b)에 잔류하는 초임계 용매가 제1 추출기(400a)로 이송될 수 있다. 즉, 제2 회수라인(16)을 통해 초임계 용매가 제1 추출기(400a)로 이송되기 위해 제6 밸브(V6)가 개방될 수 있다. 제6 밸브(V6)가 개방되는 동안, 제1 밸브(V1), 제2 밸브(V2), 제3 밸브(V3), 제4 밸브(V4) 및 제5 밸브(V5)는 닫힐 수 있다.1 and 2D, when the extraction process of the second extractor 400b is completed, the supercritical solvent remaining in the second extractor 400b may be transferred to the first extractor 400a. That is, the sixth valve V6 may be opened to transfer the supercritical solvent to the first extractor 400a through the second recovery line 16. While the sixth valve V6 is open, the first valve V1, the second valve V2, the third valve V3, the fourth valve V4, and the fifth valve V5 may be closed.

본 발명의 실시예에 따르면, 2개의 추출기(400a, 400b)는 번갈아가며 추출 공정을 수행할 수 있고, 2개의 추출기(400a, 400b) 중 어느 하나의 추출기의 추출 공정이 완료되면 잔류하는 초임계 용매가 다른 하나의 추출기로 이송되어 빠르게 다른 하나의 추출기 내부를 채울 수 있다. 이에 따라, 2개의 추출기(400a, 400b)를 통해 특정 물질의 추출 공정이 연속적으로 수행될 수 있다. 또한, 다른 하나의 추출기에 초임계 용매를 채우는 시간이 줄어듬에 따라 다른 하나의 추출기를 통핸 추출 공정이 보다 빠르게 개시될 수 있는바, 특정 물질의 추출 시간이 단축될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, two extractors (400a, 400b) may alternately perform an extraction process, and when the extraction process of any one of the two extractors (400a, 400b) is completed, the remaining supercritical The solvent is transferred to another extractor so that it can quickly fill the inside of another extractor. Accordingly, a process of extracting a specific material may be continuously performed through the two extractors 400a and 400b. In addition, as the time for filling the supercritical solvent in the other extractor is reduced, the extraction process through the other extractor can be started more quickly, and the extraction time for a specific substance can be shortened.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 분리기를 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing a multiple separator according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 3을 참조하면, 다중 분리기(600)는 제1 분리기(600a) 및 제2 분리기(600b)를 포함할 수 있다. 제1 분리기(600a) 및 제2 분리기(600b)의 상류에는 복수의 감압 밸브들(650a, 650b)이 배치될 수 있다. 이 때, 제1 분리기(600a) 및 제2 분리기(600b)의 상류는 초임계 용매의 유동 방향을 기준으로 정의된다.1 and 3, the multiple separator 600 may include a first separator 600a and a second separator 600b. A plurality of pressure reducing valves 650a and 650b may be disposed upstream of the first separator 600a and the second separator 600b. In this case, the upstream of the first separator 600a and the second separator 600b is defined based on the flow direction of the supercritical solvent.

감압 밸브들(650a, 650b)은 다중 분리기(600)의 압력을 제어할 수 있다. 감압 밸브들(650a, 650b)은 제1 감압 밸브(650a) 및 제2 감압 밸브(650b)를 포함할 수 있다. 제1 감압 밸브(650a)는 제1 분리기(600a)의 압력을 제어할 수 있고, 제2 감압 밸브(650b)는 제2 분리기(600b)의 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 감압 밸브(650a)는 제1 분리기(600a)의 압력을 50 bar로 설정할 수 있고, 제2 감압 밸브(650b)는 제2 분리기(600b)의 압력을 50 bar로 설정할 수 있다. 즉, 감압 밸브들(650a, 650b)은 동일한 압력으로 듀얼 추출기(400)에서 배출된 혼합물의 압력을 감압할 수 있다. The pressure reducing valves 650a and 650b may control the pressure of the multiple separator 600. The pressure reducing valves 650a and 650b may include a first pressure reducing valve 650a and a second pressure reducing valve 650b. The first pressure reducing valve 650a may control the pressure of the first separator 600a, and the second pressure reducing valve 650b may control the pressure of the second separator 600b. For example, the first pressure reducing valve 650a may set the pressure of the first separator 600a to 50 bar, and the second pressure reducing valve 650b may set the pressure of the second separator 600b to 50 bar. have. That is, the pressure reducing valves 650a and 650b may reduce the pressure of the mixture discharged from the dual extractor 400 at the same pressure.

감압 공정을 통해, 특정 물질이 분리될 수 있다. 제1 분리기(600a)를 통해 분리된 특정 물질은 제1 배출구(610a)를 통해 배출될 수 있고, 초임계 용매 및 초임계 용매와 분리되지 않은 특정 물질은 제2 분리기(600b)로 이송될 수 있다. 제2 분리기(600b)에서는 동일한 압력으로 초임계 용매와 특정 물질을 분리시킬 수 있고, 제2 배출구(610b)를 통해 특정 물질이 배출될 수 있다. 이 때, 제1 배출구(610a)와 제2 배출구(610b)를 통해 배출된 특정 물질의 물성은 동일한 압력 조건 하에서 분리되었는바 유사할 수 있다.Through a decompression process, certain substances can be separated. The specific material separated through the first separator 600a may be discharged through the first outlet 610a, and the supercritical solvent and the specific material not separated from the supercritical solvent may be transferred to the second separator 600b. have. In the second separator 600b, a supercritical solvent and a specific material may be separated at the same pressure, and a specific material may be discharged through the second outlet 610b. In this case, the physical properties of the specific material discharged through the first discharge port 610a and the second discharge port 610b may be similar, since they are separated under the same pressure condition.

본 발명의 실시예에 따르면, 한번의 분리 공정을 통해 분리되지 않은 특정 물질을 복수의 분리 공정을 통해 높은 신뢰성으로 특정 물질을 초임계 용매로부터 분리시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a specific material that is not separated through a single separation process can be separated from a supercritical solvent with high reliability through a plurality of separation processes.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분리기를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a multiple separator according to another embodiment of the present invention.

도 1 및 도 4를 참조하면, 다중 분리기(600)는 순차적으로 배치되는 제1 분리기(600a), 제2 분리기(600b) 및 제3 분리기(600c)를 포함할 수 있다. 제1 분리기(600a), 제2 분리기(600b) 및 제3 분리기(600c)의 상류에는 복수의 감압 밸브들(650a, 650b, 650c)이 배치될 수 있다. 이 때, 제1 분리기(600a), 제2 분리기(600b) 및 제3 분리기(600c)의 상류는 초임계 용매의 유동 방향을 기준으로 정의된다.1 and 4, the multiple separator 600 may include a first separator 600a, a second separator 600b, and a third separator 600c that are sequentially disposed. A plurality of pressure reducing valves 650a, 650b, 650c may be disposed upstream of the first separator 600a, the second separator 600b, and the third separator 600c. At this time, the upstream of the first separator 600a, the second separator 600b, and the third separator 600c is defined based on the flow direction of the supercritical solvent.

감압 밸브들(650a, 650b, 650c)은 다중 분리기(600)의 압력을 제어할 수 있다. 감압 밸브들(650a, 650b, 650c)은 제1 감압 밸브(650a), 제2 감압 밸브(650b) 및 제3 감압 밸브(650c)를 포함할 수 있다. 제1 감압 밸브(650a)는 제1 분리기(600a)의 압력을 제어할 수 있고, 제2 감압 밸브(650b)는 제2 분리기(600b)의 압력을 제어할 수 있고, 제3 감압 밸브(650c)는 제3 분리기(600c)의 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 감압 밸브(650a)는 제1 분리기(600a)의 압력을 200 bar로 설정할 수 있고, 제2 감압 밸브(650b)는 제2 분리기(600b)의 압력을 50 bar로 설정할 수 있고, 제3 감압 밸브(650c)는 제3 분리기(600c)의 압력을 50 bar로 설정할 수 있다. 이 때, 제3 분리기(600c)의 압력은 저장탱크(100)의 압력과 동일할 수 있다. 즉, 가장 상류에 배치되는 제1 감압 밸브(650a)는 제2 감압 밸브(650b) 및 제3 감압 밸브(650c)와 다른 압력으로 다중 분리기(600)의 압력을 제어할 수 있다. 즉, 제1 감압 밸브(650a)는 제2 감압 밸브(650b) 및 제3 감압 밸브(650c)보다 큰 압력으로 혼합물을 감압할 수 있다. 이 때, 제2 감압 밸브(650b)와 제3 감압 밸브(650c)는 동일한 압력으로 혼합물의 압력을 감압할 수 있다. 다시 말해, 제2 감압 밸브(650b)와 제3 감압 밸브(650c)는 동일한 압력으로 제2 분리기(600b)와 제3 분리기(600c)의 압력을 감압할 수 있다. The pressure reducing valves 650a, 650b, and 650c may control the pressure of the multiple separator 600. The pressure reducing valves 650a, 650b, and 650c may include a first pressure reducing valve 650a, a second pressure reducing valve 650b, and a third pressure reducing valve 650c. The first pressure reducing valve 650a may control the pressure of the first separator 600a, the second pressure reducing valve 650b may control the pressure of the second separator 600b, and the third pressure reducing valve 650c ) May control the pressure of the third separator 600c. For example, the first pressure reducing valve 650a may set the pressure of the first separator 600a to 200 bar, and the second pressure reducing valve 650b may set the pressure of the second separator 600b to 50 bar. In addition, the third pressure reducing valve 650c may set the pressure of the third separator 600c to 50 bar. In this case, the pressure of the third separator 600c may be the same as the pressure of the storage tank 100. That is, the first pressure reducing valve 650a disposed at the most upstream may control the pressure of the multiple separator 600 at a pressure different from that of the second pressure reducing valve 650b and the third pressure reducing valve 650c. That is, the first pressure reducing valve 650a may depressurize the mixture at a pressure greater than that of the second pressure reducing valve 650b and the third pressure reducing valve 650c. In this case, the second pressure reducing valve 650b and the third pressure reducing valve 650c may reduce the pressure of the mixture at the same pressure. In other words, the second pressure reducing valve 650b and the third pressure reducing valve 650c may reduce the pressures of the second separator 600b and the third separator 600c at the same pressure.

감압 공정을 통해, 특정 물질이 분리될 수 있다. 제1 분리기(600a)를 통해 분리된 특정 물질은 제1 배출구(610a)를 통해 배출될 수 있다. 제2 분리기(600b)를 통해 분리된 특정 물질은 제2 배출구(610b)를 통해 배출될 수 있다. 제3 분리기(600c)를 통해 분리된 특정 물질은 제3 배출구(610c)를 통해 배출될 수 있다. 이 때, 제1 배출구(610a)와 제2 배출구(610b)를 통해 배출된 특정 물질의 물성은 서로 다른 압력 조건 하에서 분리되었는바 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 건강 식품 또는 오일 등 천연물을 추출하기 위해 서로 다른 압력으로 분리 공정이 수행되는 경우, 분리되는 천연물들의 물성이 서로 달라질 수 있다. Through a decompression process, certain substances can be separated. The specific material separated through the first separator 600a may be discharged through the first outlet 610a. The specific material separated through the second separator 600b may be discharged through the second outlet 610b. The specific material separated through the third separator 600c may be discharged through the third outlet 610c. In this case, physical properties of the specific material discharged through the first discharge port 610a and the second discharge port 610b may be different from each other since they are separated under different pressure conditions. For example, when the separation process is performed at different pressures to extract natural products such as healthy foods or oils, physical properties of the separated natural products may be different from each other.

본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 3개 이상의 분리기들을 제공함에 따라 가장 상류에 배치된 분리기의 압력을 다른 분리기들보다 상당히 높은 상태로 유지시켜 분리 공정을 수행할 수 있고, 이에 따라 서로 다른 물성을 가진 특정 물질들이 초임계 용매로부터 분리될 수 있다. 즉, 분리기를 통한 분리 과정에서의 분리기들의 압력 차이에 의해 분리되는 특정 물질의 물성이 달라질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as at least three separators are provided, the pressure of the separator disposed at the most upstream can be maintained at a significantly higher state than other separators to perform the separation process, and thus different physical properties. Certain substances with which it is possessed can be separated from the supercritical solvent. That is, physical properties of a specific material to be separated may be changed due to a pressure difference between the separators in the separation process through the separator.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. As described above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

Claims (13)

초임계 용매인 이산화탄소를 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크와 연결되어 내부에 시료 및 초임계 용매가 공급되어 서로 반응함에 따라 특정 물질의 추출을 수행하는 듀얼 추출기;
상기 듀얼 추출기를 통해 추출된 특정 물질과 초임계 용매를 분리시켜 특정 물질만을 배출시키는 다중 분리기를 포함하고,
상기 듀얼 추출기는 제1 추출기 및 제2 추출기를 포함하고,
상기 제1 추출기에 유입된 초임계 용매는 상기 제2 추출기로 유입 가능하고, 상기 제2 추출기에 유입된 초임계 용매는 상기 제1 추출기로 유입 가능하고,
상기 제1 추출기에서 상기 제2 추출기로 초임계 용매가 유입되는 제1 회수라인 및 상기 제2 추출기에서 상기 제1 추출기로 초임계 용매가 유입되는 제2 회수라인을 더 포함하고,
상기 제1 추출기로 초임계 용매가 주입되는 제1 유입라인, 상기 제2 추출기로 초임계 용매가 주입되는 제2 유입라인, 상기 제1 추출기에서 배출되는 혼합물을 상기 다중 분리기로 이송시키는 제1 배출라인 및 상기 제2 추출기에서 배출되는 혼합물을 상기 다중 분리기로 이송시키는 제2 배출라인을 더 포함하고,
상기 제1 유입라인 상에는 제1 밸브가 배치되고, 상기 제2 유입라인 상에는 제2 밸브가 배치되고, 상기 제1 배출라인 상에는 제3 밸브가 배치되고, 상기 제2 배출라인 상에는 제4 배브가 배치되고, 상기 제1 회수라인 상에는 제5 밸브가 배치되고, 상기 제2 회수라인 상에는 제6 밸브가 배치되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.A storage tank for storing carbon dioxide, which is a supercritical solvent;
A dual extractor connected to the storage tank to perform extraction of a specific substance as a sample and a supercritical solvent are supplied therein to react with each other;
It includes a multiple separator for discharging only the specific material by separating the specific material extracted through the dual extractor and the supercritical solvent,
The dual extractor comprises a first extractor and a second extractor,
The supercritical solvent introduced into the first extractor can flow into the second extractor, and the supercritical solvent introduced into the second extractor can flow into the first extractor,
A first recovery line through which a supercritical solvent is introduced from the first extractor to the second extractor, and a second recovery line through which a supercritical solvent is introduced from the second extractor to the first extractor,
A first inlet line through which a supercritical solvent is injected into the first extractor, a second inlet line through which a supercritical solvent is injected into the second extractor, and a first discharge through which the mixture discharged from the first extractor is transferred to the multiple separator Further comprising a line and a second discharge line for transferring the mixture discharged from the second extractor to the multiple separator,
A first valve is disposed on the first inlet line, a second valve is disposed on the second inlet line, a third valve is disposed on the first discharge line, and a fourth valve is disposed on the second discharge line. And, a fifth valve is disposed on the first recovery line, and a sixth valve is disposed on the second recovery line,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 추출기의 공정이 완료 후 상기 제1 추출기에 잔류하는 초임계 용매는 상기 제1 회수라인을 통해 상기 제2 추출기로 이송되고,
상기 제2 추출기의 공정이 완료 후 상기 제2 추출기에 잔류하는 초임계 용매는 상기 제2 회수라인을 통해 상기 제1 추출기로 이송되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 1,
After the process of the first extractor is completed, the supercritical solvent remaining in the first extractor is transferred to the second extractor through the first recovery line,
After the process of the second extractor is completed, the supercritical solvent remaining in the second extractor is transferred to the first extractor through the second recovery line,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제3 항에 있어서,
상기 제1 추출기의 공정이 완료되기 전에 상기 제2 추출기에 시료를 주입하고, 상기 제2 추출기의 공정이 완료되기 전에 상기 제1 추출기에 시료를 주입하여 특정 물질의 추출이 연속적으로 수행되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 3,
Injecting a sample into the second extractor before the process of the first extractor is completed, and injecting a sample into the first extractor before the process of the second extractor is completed to continuously extract a specific substance,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제3 항에 있어서,
상기 제1 추출기에 잔류하는 초임계 용매가 상기 제1 회수라인을 통해 상기 제2 추출기로 이송된 이후 상기 제2 추출기로 새로운 초임계 용매가 이송되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 3,
After the supercritical solvent remaining in the first extractor is transferred to the second extractor through the first recovery line, a new supercritical solvent is transferred to the second extractor,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제3 항에 있어서,
상기 제2 추출기에 잔류하는 초임계 용매가 상기 제2 회수라인을 통해 상기 제1 추출기로 이송된 이후 상기 제1 추출기로 새로운 초임계 용매가 이송되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 3,
After the supercritical solvent remaining in the second extractor is transferred to the first extractor through the second recovery line, a new supercritical solvent is transferred to the first extractor,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 추출기에 초임계 용매가 주입되어 상기 제1 추출기의 추출 공정이 진행되는 동안, 상기 제1 밸브와 상기 제3 밸브 만이 개방되고,
상기 제2 추출기에 초임계 용매가 주입되어 상기 제2 추출기의 추출 공정이 진행되는 동안, 상기 제2 밸브와 상기 제4 밸브 만이 개방되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 1,
While a supercritical solvent is injected into the first extractor and the extraction process of the first extractor is in progress, only the first valve and the third valve are opened,
While a supercritical solvent is injected into the second extractor and the extraction process of the second extractor is in progress, only the second valve and the fourth valve are opened,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제1 항에 있어서,
상기 제5 밸브가 개방되는 동안, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브 및 상기 제6 밸브는 닫히고,
상기 제6 밸브가 개방되는 동안, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브 및 상기 제5 밸브는 닫히는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 1,
While the fifth valve is open, the first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve and the sixth valve are closed,
While the sixth valve is open, the first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve and the fifth valve are closed,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제1 항에 있어서,
상기 다중 분리기는 복수의 분리기들을 포함하고, 상기 분리기들 각각의 상류에 복수의 감압 밸브들을 배치되고,
상기 복수의 감압 밸브들은 동일한 압력으로 상기 듀얼 추출기에서 배출된 혼합물의 압력을 감압하는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 1,
The multiple separator includes a plurality of separators, and a plurality of pressure reducing valves are disposed upstream of each of the separators,
The plurality of pressure reducing valves reduce the pressure of the mixture discharged from the dual extractor with the same pressure,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제1 항에 있어서,
상기 분리기는 순차적으로 배치되는 제1 분리기, 제2 분리기, 제3 분리기를 포함하고,
상기 제1 분리기의 상류에 배치되는 제1 감압 밸브, 상기 제2 분리기의 상류에 배치되는 제2 감압 밸브 및 상기 제3 분리기의 상류에 배치되는 제3 감압 밸브를 포함하고,
상기 제1 분리기를 통해 분리되지 않은 혼합물은 상기 제2 감압 밸브에 의해 압력이 제어된 상기 제2 분리기로 이송되고,
상기 제2 분리기를 통해 분리되지 않은 혼합물은 상기 제3 감압 밸브에 의해 압력이 제어된 상기 제3 분리기로 이송되는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 1,
The separator includes a first separator, a second separator, and a third separator arranged in sequence,
A first pressure reducing valve disposed upstream of the first separator, a second pressure reducing valve disposed upstream of the second separator, and a third pressure reducing valve disposed upstream of the third separator,
The mixture not separated through the first separator is transferred to the second separator whose pressure is controlled by the second pressure reducing valve,
The mixture not separated through the second separator is transferred to the third separator whose pressure is controlled by the third pressure reducing valve,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제11 항에 있어서,
상기 제1 감압 밸브는 상기 제2 감압 밸브 및 상기 제3 감압 밸브보다 큰 압력으로 혼합물을 감압하고,
상기 제2 감압 밸브와 상기 제3 감압 밸브는 동일한 압력으로 혼합물의 압력을 감압하는,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.The method of claim 11,
The first pressure reducing valve depressurizes the mixture to a pressure greater than that of the second pressure reducing valve and the third pressure reducing valve,
The second pressure reducing valve and the third pressure reducing valve reduce the pressure of the mixture at the same pressure,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators. 제12 항에 있어서,
상기 제1 분리기와 상기 제2 분리기는 서로 다른 압력 상황 하에서 혼합물에서 특정 물질을 분리시키고,
상기 제1 분리기와 상기 제2 분리기에 의해 분리된 특정 물질의 특성은 서로 다른,
복수의 추출기 및 분리기를 포함하는 초임계 장치.

The method of claim 12,
The first separator and the second separator separate a specific substance from the mixture under different pressure conditions,
The characteristics of the specific material separated by the first separator and the second separator are different from each other,
Supercritical device comprising a plurality of extractors and separators.
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