一種飽和滲透設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工行業(yè)中的壓力容器領(lǐng)域，特別涉及一種超臨界流體快速均勻的動態(tài)飽和膜片材料的滲透設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界流體是一種既有像氣態(tài)一樣較高的擴散速度，又有像液態(tài)一樣較高的溶解能力的狀態(tài)。目前應(yīng)用較多的超臨界流體是超臨界二氧化碳(CO2)和超臨界氮氣(N2)。人們可利用超臨界0)2對物質(zhì)的溶解度受溫度和壓力的影響較敏感的特性，通過改變超臨界狀態(tài)下CO2的溫度和壓力等參數(shù)可實現(xiàn)對不同性質(zhì)的物質(zhì)進行滲透飽和，或萃取分離出物質(zhì)的不同成分。由于超臨界二氧化碳無毒，不易燃，使用安全，無硝酸鹽和重金屬離子等。因此，超臨界CO2在醫(yī)藥行業(yè)，食品行業(yè)，化妝品行業(yè)和石油化工行業(yè)的應(yīng)用備受歡迎。
[0003]形成超臨界CO2離不開滲透釜等超臨界流體設(shè)備。目前在一些大型化工企業(yè)需要的滲透釜尺寸規(guī)格也較大。常規(guī)滲透釜都是在將物料放入釜體后密封，充入高壓高溫氣體形成超臨界流體進行滲透，飽和滲透一段時間后卸壓取出物料。然而大多超臨界流體在滲透釜內(nèi)部進行滲透時，里面的物料都是靜止不動的，尤其是成卷的膜材。這樣容易出現(xiàn)上下滲透不均勻的現(xiàn)象，而且超臨界流體滲透釜體積大和膜材成卷貼合容易造成膜片滲透速率低，飽和不充分的現(xiàn)象，為了提高滲透速率，膜片材料常與透氣片材疊合。同時由于氣體有走捷徑的現(xiàn)象，對于成卷的膜片來講，靜止的成卷的膜片的飽和效果較差。如果直接加裝電機驅(qū)動內(nèi)部部件或成卷膜片運動，會存在嚴重的密封問題，因為釜體工作時是高壓高溫狀態(tài)。如何能保證在較好的密封效果的基礎(chǔ)上又能讓藎體內(nèi)部的部件和成卷膜片運動起來成了解決超臨界CO2動態(tài)快速均勻飽和的關(guān)鍵。
[0004]因此，為了解決上述超臨界流體滲透釜內(nèi)部物料靜止導(dǎo)致超臨界流體對成卷膜材飽和滲透出現(xiàn)不均勻，不充分且速率較低的問題，現(xiàn)提出一種超臨界流體動態(tài)飽和膜片材料的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種用來滿足滲透釜體內(nèi)超臨界CO2能夠均勻快速飽和滲透、提升超臨界αν滲透的均勻性和效率，尤其是針對提升尺寸較大的滲透釜內(nèi)的超臨界CO2的飽和滲透效果的飽和滲透設(shè)備。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種飽和滲透設(shè)備，包括釜體，其特征在于，在釜體內(nèi)設(shè)有至少一組由兩根豎直設(shè)置于釜體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸組成的置料組件，每根轉(zhuǎn)軸上均均安裝有控制轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的動力機構(gòu)，在釜體上開設(shè)有進氣口，本設(shè)備還包括供熱裝置和循環(huán)管道，所述供熱裝置包覆在釜體外壁上，在循環(huán)管道上安裝有循環(huán)泵且循環(huán)管道一端連接至釜體底部并與釜體內(nèi)部相通，另一端與連接至釜體上部外側(cè)壁上并與釜體內(nèi)部相通。
[0007]在上述的飽和滲透設(shè)備中，所述的供熱裝置包括包覆在釜體外壁上的水夾套和包覆在水夾套外壁上的保溫層，在水夾套上開設(shè)有進水口和出水口，在進水口處連接有進水管，在出水口處連接有出水管。
[0008]在上述的飽和滲透設(shè)備中，所述進水口開設(shè)在水夾套一端下部，出水口開設(shè)于水夾套另一端上部。
[0009]在上述的飽和滲透設(shè)備中，所述出水管包裹在保溫層內(nèi)。
[0010]在上述的飽和滲透設(shè)備中，在保溫層外壁上包覆有筒套，在筒套下端底部設(shè)有下部循環(huán)口，在筒套上端側(cè)壁上設(shè)有上部循環(huán)口，循環(huán)管道兩端分別穿過相對應(yīng)的循環(huán)口并與釜體內(nèi)部相通。
[0011]在上述的飽和滲透設(shè)備中，所述的釜體由兩個圓筒狀的分釜體連通而成，同一組內(nèi)的兩轉(zhuǎn)軸分別位于兩分釜體內(nèi)，循環(huán)管道一端連接至其中一分釜體底部并與該分釜體內(nèi)部相通，另一端與連接至另一分釜體上部外側(cè)壁上并與該分釜體內(nèi)部相通，所述的進水口和出水口的位置分別對應(yīng)布置于兩分釜體處。
[0012]在上述的飽和滲透設(shè)備中，在釜體開口處密封連接有釜蓋，在釜蓋上向上凸起形成有兩安裝部，所述動力機構(gòu)包括定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組位于安裝部內(nèi)并與轉(zhuǎn)軸相連，定子繞組固設(shè)于安裝部上。
[0013]在上述的飽和滲透設(shè)備中，每根轉(zhuǎn)軸上均套設(shè)有用于卷繞膜片材料的圓筒且當轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時能帶動圓筒轉(zhuǎn)動，處于同一組中的兩轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0014]在上述的飽和滲透設(shè)備中，所述轉(zhuǎn)軸由方軸段及分設(shè)在方軸段兩端的圓軸段組成，上述的圓筒套設(shè)在方軸段上且方軸尺寸與圓筒內(nèi)徑相配合，其中一圓軸段通過軸承與釜體底部相連，另一圓軸段與轉(zhuǎn)子繞組相連且在該圓軸段上安裝有抵靠在釜蓋上的軸承。
[0015]在上述的飽和滲透設(shè)備中，在循環(huán)管道上連接有排氣管道，在排氣管道上安裝有排氣閥。
[0016]在上述的飽和滲透設(shè)備中，在循環(huán)管道上安裝有上部控制閥和下部控制閥，所述的排氣管道位于上部控制閥和下部控制閥之間。
[0017]在上述的飽和滲透設(shè)備中，本設(shè)備還包括電氣控制柜，所述電氣控制柜與定子繞組通過三相電路電連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在釜體外壁上設(shè)置水夾套和保溫層，將熱水通入至水夾套內(nèi)并使熱水循環(huán)流動，同時還設(shè)置有循環(huán)管路，使得釜體在高溫高壓且能保證密封的前提下，超臨界CO2流體能夠在藎體內(nèi)動態(tài)循環(huán)起來，而且成卷膜片材料在轉(zhuǎn)軸帶動下能夠轉(zhuǎn)動且不用與透氣材料疊合，使得單張膜片材料能夠直接浸泡在超臨界0)2中，飽和材料的速率高且均勻，而且飽和更加充分，特別是在大型滲透釜體中時，還能夠高效且精確的完成對材料的萃取或成分提純工作。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明打開釜蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、釜體；lb、凹槽；lc、分釜體；2、水夾套；2a、進水口 ；2b、出水口 ；3、保溫層；4、筒套；4a、上部循環(huán)口 ；4b、下部循環(huán)口 ；5、藎蓋；5a、安裝部；6、轉(zhuǎn)軸；6a、方軸段；6b、圓軸段；7、圓筒；8、軸承；9、轉(zhuǎn)子繞組；10、定子繞組；11、轉(zhuǎn)子吊環(huán)；12、釜蓋吊環(huán)；13、循環(huán)管道；14、循環(huán)泵；15、上部控制閥；16、下部控制閥；17、排氣管道；18排氣閥；19、密封圈；20、六角螺栓；21、電氣控制柜；22、三相電路；23、膜片材料；25、進氣口 ；26、進氣口閥門；27、進水管；28、出水管。
【具體實施方式】
[0023]以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0024]如圖1至圖3所示，本飽和滲透設(shè)備包括釜體1，在釜體I內(nèi)設(shè)有至少一組由兩根豎直設(shè)置于釜體I內(nèi)的轉(zhuǎn)軸6組成的置料組件，每根轉(zhuǎn)軸6上均均安裝有控制轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動的動力機構(gòu)，在釜體I上開設(shè)有進氣口 25，本設(shè)備還包括供熱裝置和循環(huán)管道13，供熱裝置包覆在釜體I外壁上，在循環(huán)管道13上安裝有循環(huán)泵14且循環(huán)管道13 —端連接至釜體I底部并與釜體I內(nèi)部相通，另一端與連接至釜體I上部外側(cè)壁上并與釜體I內(nèi)部相通。
[0025]在本實施例中，以釜體I內(nèi)安裝一組置料組件為例，即釜體I內(nèi)安裝有兩根轉(zhuǎn)軸6，轉(zhuǎn)軸6用于卷繞膜片材料23，具體為成卷的膜片材料23套設(shè)于一根轉(zhuǎn)軸6上，同時膜片材料23展開一些且展開的一端固定于另一轉(zhuǎn)軸6上，這樣當轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動時，膜片材料23能由轉(zhuǎn)軸6處卷繞至另一轉(zhuǎn)軸6處，并使膜片材料23始終以單張模式卷繞至另一轉(zhuǎn)軸6上，這樣即可保證膜片材料23能夠直接浸泡在超臨界0)2中，飽和材料的速率高且均勻，而且飽和更加充分。
[0026]供熱裝置主要用于提供熱量給釜體1，保證釜體I持續(xù)處于高溫狀態(tài)。
[0027]進氣口 25開設(shè)在釜體I上，具體為開設(shè)在釜體I底部中間位置，并且在進氣口 25處安裝有進氣口閥門26，當供熱裝置開始對釜體I進行供熱并使釜體I處于高溫狀態(tài)后，打開進氣口閥門26，通過進氣口 25將CO2輸入至釜體I內(nèi)，在輸入一定量后，關(guān)閉進氣口閥門26，循環(huán)泵14開始工作，使得CO2沿著循環(huán)管道13內(nèi)保持循環(huán)流動；
[0028]同時，循環(huán)管道13的兩端分別連通于釜體I的底部和上部，使得CO2從循環(huán)管道13 —端流出，從另一端流入至循環(huán)管道13內(nèi)保持循環(huán)流動時，CO2在釜體I內(nèi)的流向至始至終從釜體I上方流向釜體I下方內(nèi)，膜片材料23在由一轉(zhuǎn)軸6處卷繞至另一轉(zhuǎn)軸6處時，兩轉(zhuǎn)軸6之間的膜片材料23為單張且始終能浸泡在超臨界0)2中，保證了膜片材料23的飽和程度，而且飽和更加充分。
[0029]進一步的，供熱裝置包括包覆在釜體I外壁上的水夾套2和包覆在水夾套2外壁上的保溫層3，在水夾套2上開設(shè)有進水口 2a和出水口 2b，在進水口 2a處連接有進水管27，在出水口 2b處連接有出水管28。當熱水由進水管27通過進水口 2a進入至水夾套2內(nèi)時，在水夾套2內(nèi)的水溫傳遞至釜體I內(nèi)，從而保證了釜體I的高溫狀態(tài)，保溫層3的目的在于阻止水夾套2內(nèi)的水溫散發(fā)至外界造成熱量損耗，保證釜體I能始終處于高溫狀態(tài)。
[0030]進一步的，進水口 2a開設(shè)在水夾套2 —端下部，出水口 2b開設(shè)于水夾套2另一端上部。由于熱水是從水夾套2的底部進入，再由水夾套2的上部流出，這樣保證了在熱水循環(huán)供應(yīng)時，水夾套2內(nèi)始終處于充滿熱水的狀態(tài)，從而保障了水夾套2持續(xù)給釜體I提供熱量，使Il體I保持高溫狀態(tài)。
[0031]進一步的，出水管28包裹在保溫層3內(nèi)，這樣保證了熱水循環(huán)時，這樣從釜體I流入至出水管28內(nèi)的熱水熱量不會流失，從而保證了在熱水循環(huán)時，釜體I內(nèi)部始終能保持高溫狀態(tài)。若不考慮熱水熱量流失的問題，可直接使出水管28從Il體I上部延伸出去。
[0032]進一步的，在保溫層3外壁上包覆有筒套4，在筒套4下端底部設(shè)有下部循環(huán)口4b，在筒套4上端側(cè)壁上設(shè)有上部循環(huán)口 4a，循環(huán)管道13兩端分別穿過相對應(yīng)的循環(huán)口并與釜體I內(nèi)部相通。設(shè)置筒套4的目的在于保護保溫層3使其不受外力作用而出現(xiàn)破損情況。
[0033]進一步的，釜體I由兩個圓筒7狀的分釜體Ic連通而成，同一組內(nèi)的兩轉(zhuǎn)軸6分別位于兩分釜體Ic內(nèi)，循環(huán)管道13 —端連接至其中一分釜體Ic底部并與該分釜體Ic內(nèi)部相通，另一端與連接至