專(zhuān)利名稱：超臨界二氧化碳萃取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超臨界二氧化碳萃取裝置，具體涉及一種將冷源熱泵應(yīng)用于超臨界二氧化碳萃取裝置。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的超臨界(X)2萃取工藝采用冷凝機(jī)組制冷，將(X)2降溫形成流體后儲(chǔ)存與CO2 儲(chǔ)罐中，經(jīng)高壓泵打入萃取系統(tǒng)開(kāi)始循環(huán)；制熱則采用制備熱水或蒸汽的方式。制熱和制冷是兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，而超臨界狀態(tài)下(X)2隨壓力改變溫度劇烈變化產(chǎn)生的冷能或熱能沒(méi)有得到充分利用。專(zhuān)利CN 1944436A在一定程度上利用了(X)2降壓汽化而形成的冷流體冷源，節(jié)省了熱量的使用。但是，此裝備至少需要二個(gè)的分離器，熱量通過(guò)第二個(gè)分離器進(jìn)入系統(tǒng)，加熱后的熱流(X)2流體與進(jìn)入第一分離器的冷流(X)2流體進(jìn)行熱交換，使進(jìn)入第一分離器的 CO2流體保持45°C左右的溫度。在生產(chǎn)工藝不需要兩級(jí)分離時(shí)，此工藝即不可利用。而當(dāng)工藝需要多級(jí)分離時(shí)，由最后一個(gè)分離器出來(lái)的熱源(X)2流體與萃取器和前面各級(jí)分離器出來(lái)的冷源CO2流體進(jìn)行熱交換，效果也會(huì)大打折扣。另外該專(zhuān)利描述的，自第一分離器出來(lái)的熱流(X)2經(jīng)過(guò)壓降成為冷源流體進(jìn)入第二分離器，此冷源也沒(méi)有得到利用。另外，某些天然產(chǎn)物如生姜、花椒等，最經(jīng)濟(jì)的萃取方式是使用液態(tài)二氧化碳在亞臨界狀態(tài)下萃取，萃取器和分離器間的壓降僅5MPa左右，在此壓降下二氧化碳汽化形成了冷源很少，難以利用
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種超臨界二氧化碳萃取裝置，它完全發(fā)揮了冷源熱泵的節(jié)能特點(diǎn)，又降低了超臨界二氧化碳流體萃取過(guò)程中的能量損失，降低了該工藝的運(yùn)營(yíng)成本。為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案它包含第一 CO2儲(chǔ)罐1、第二 (X)2過(guò)濾器2、冷凝器3、高壓泵4、攜帶劑5、第一萃取罐6、第二萃取罐7、加熱器8、分離器9 ；第一 (X)2儲(chǔ)罐1的底端與第二 (X)2過(guò)濾器2的一側(cè)連接，第二 (X)2過(guò)濾器 2的上端與冷凝器3的一側(cè)連接，冷凝器3的另一側(cè)連接至高壓泵4的上方，冷凝器3連接至第一 (X)2儲(chǔ)罐1和第二 (X)2過(guò)濾器2之間，高壓泵4的上端連接至攜帶劑5，第一萃取罐6 的底端連接連接至高壓泵4和攜帶劑5之間，第一萃取罐6的上端與第二萃取罐7的底端連接，第二萃取罐7的上端與加熱器8的一端連接，加熱器8的另一端與分離器9連接。本實(shí)用新型具有以下有益效果完全發(fā)揮了冷源熱泵的節(jié)能特點(diǎn)，又降低了超臨界二氧化碳流體萃取過(guò)程中的能量損失，降低了該工藝的運(yùn)營(yíng)成本。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案它包含第一 CO2儲(chǔ)罐1、第二 (X)2過(guò)濾器2、冷凝器3、高壓泵4、攜帶劑5、第一萃取罐6、第二萃取罐7、加熱器8、分離器9 ；第一 CO2儲(chǔ)罐1的底端與第二 (X)2過(guò)濾器2的一側(cè)連接，第二 (X)2過(guò)濾器2的上端與冷凝器3的一側(cè)連接，冷凝器3的另一側(cè)連接至高壓泵4的上方，冷凝器3連接至第一 CO2儲(chǔ)罐1和第二 (X)2過(guò)濾器2之間，高壓泵4的上端連接至攜帶劑5，第一萃取罐6的底端連接連接至高壓泵4和攜帶劑5之間，第一萃取罐6的上端與第二萃取罐7的底端連接，第二萃取罐7的上端與加熱器8的一端連接，加熱器8的另一端與分離器9連接。參看圖2，本具體實(shí)施方式
(X)2熱交換過(guò)程為0)2儲(chǔ)罐2內(nèi)的(X)2為處于15°C以下的液態(tài)，經(jīng)高壓泵3泵入超臨界二氧化碳萃取系統(tǒng)，壓力升高(7. 45MPa以上)、溫度升高 (31°C以上)而處于超臨界狀態(tài)。隨后進(jìn)入分離罐進(jìn)行萃取產(chǎn)物和二氧化碳的分離，分離罐內(nèi)的溫度需達(dá)到65°C以上，此處熱量由熱水儲(chǔ)罐5中儲(chǔ)存的熱水提供，在分離罐中，熱水與低溫的超臨界二氧化碳進(jìn)行熱量交換，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制熱水的溫度變化，約降溫5°C左右成為冷卻水。二氧化碳升溫約;TC，且壓力降低成為氣化狀態(tài)。此時(shí)CO2儲(chǔ)罐2經(jīng)冷水儲(chǔ)罐 6冷卻使內(nèi)部二氧化碳處于低壓液態(tài)，形成的壓力差促使從分離罐出來(lái)的二氧化碳降溫回收至儲(chǔ)罐內(nèi)。水的熱交換過(guò)程為常溫水進(jìn)入冷源熱泵機(jī)組4后，與機(jī)組內(nèi)處于高溫高壓狀態(tài)的氟利昂￠2 液體進(jìn)行熱量交換而升溫，隨后泵入熱水儲(chǔ)罐5中儲(chǔ)存。通過(guò)給分離罐內(nèi)二氧化碳加熱而發(fā)生溫度降低，返回冷源熱泵機(jī)組進(jìn)行再次升溫。此過(guò)程可通過(guò)調(diào)控二氧化碳流量、水流量、冷源熱泵機(jī)組功率的方式使熱水儲(chǔ)罐內(nèi)的熱水保持在設(shè)定溫度。氟利昂(R22)的熱交換過(guò)程為冷源熱泵機(jī)組使用的制冷工質(zhì)是低溫低壓的液態(tài)氟利昂(R22)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后變?yōu)楦邷馗邏簹怏w進(jìn)入冷凝器內(nèi)，與其中的冷卻水進(jìn)行熱交換成為低溫高壓的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥后變?yōu)榈蜏氐蛪阂簯B(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器，在此發(fā)生氣化并吸收大量熱量使蒸發(fā)器內(nèi)的冷卻水變?yōu)槔鋬鏊?，隨后在壓縮機(jī)做功產(chǎn)生的負(fù)壓下回到氟利昂(R22)儲(chǔ)罐中。本具體實(shí)施方式
將冷源熱泵機(jī)組加入超臨界二氧化碳萃取系統(tǒng)中，即將制冷工質(zhì)-氟利昂￠2 引入該系統(tǒng)，同時(shí)增加了冷水儲(chǔ)罐和熱水儲(chǔ)罐，這樣，該系統(tǒng)中即有超臨界(X)2流體、氟利昂和水三種介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。可利用處于超臨界狀態(tài)下(X)2流體壓力改變，溶解度和飽和溫度驟變的特點(diǎn)，完全利用其在此過(guò)程中形成的熱能和冷能。該系統(tǒng)為一個(gè)密閉的萃取系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)，萃取過(guò)程中形成的熱源以熱水形態(tài)儲(chǔ)存與儲(chǔ)罐中，冷源以冷水形式儲(chǔ)存與儲(chǔ)罐中，使熱源和冷源不斷富集，通過(guò)設(shè)定冷源熱泵機(jī)組的預(yù)定溫度來(lái)控制電能消耗，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)達(dá)到各環(huán)節(jié)需要的工作溫度。本具體實(shí)施方式
完全發(fā)揮了冷源熱泵的節(jié)能特點(diǎn)，又降低了超臨界二氧化碳流體萃取過(guò)程中的能量損失，降低了該工藝的運(yùn)營(yíng)成本。
權(quán)利要求1.超臨界二氧化碳萃取裝置，其特征在于它包含第一 CO2儲(chǔ)罐(1)、第二 CO2過(guò)濾器(2)、冷凝器(3)、高壓泵(4)、攜帶劑(5)、第一萃取罐(6)、第二萃取罐(7)、加熱器(8)、分離器(9)；第一 CO2儲(chǔ)罐(1)的底端與第二 CO2過(guò)濾器⑵的一側(cè)連接，第二 CO2過(guò)濾器⑵ 的上端與冷凝器(3)的一側(cè)連接，冷凝器(3)的另一側(cè)連接至高壓泵的上方，冷凝器(3)連接至第一CO2儲(chǔ)罐⑴和第二 CO2過(guò)濾器⑵之間，高壓泵⑷的上端連接至攜帶劑 (5)，第一萃取罐(6)的底端連接至高壓泵(4)和攜帶劑( 之間，第一萃取罐(6)的上端與第二萃取罐(7)的底端連接，第二萃取罐(7)的上端與加熱器(8)的一端連接，加熱器(8) 的另一端與分離器(9)連接。
專(zhuān)利摘要超臨界二氧化碳萃取裝置，它涉及一種超臨界二氧化碳萃取裝置。第一CO2儲(chǔ)罐的底端與第二CO2過(guò)濾器的一側(cè)連接，第二CO2過(guò)濾器的上端與冷凝器的一側(cè)連接，冷凝器的另一側(cè)連接至高壓泵的上方，冷凝器連接至第一CO2儲(chǔ)罐和第二CO2過(guò)濾器之間，高壓泵的上端連接至攜帶劑，第一萃取罐的底端連接連接至高壓泵和攜帶劑之間，第一萃取罐的上端與第二萃取罐的底端連接，第二萃取罐的上端與加熱器的一端連接，加熱器的另一端與分離器連接；本實(shí)用新型完全發(fā)揮了冷源熱泵的節(jié)能特點(diǎn)，又降低了超臨界二氧化碳流體萃取過(guò)程中的能量損失。
文檔編號(hào)B01D11/00GK202161830SQ20112016527
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者于浩, 張永昌, 王德偉, 王斌, 石書(shū)河, 石洋 申請(qǐng)人:青島利和萃取科技有限公司