一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置的制作方法

1.本实用新型涉及流体萃取技术领域，特别涉及一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置。


背景技术：

2.超临界二氧化碳流体萃取是一种高效、清洁的化工萃取分离技术，具有萃取介质无毒、无污染、无残留、高溶解度和易分离等优点。超临界二氧化碳流体萃取分离过程是利用高密度的超临界二氧化碳对被萃取的目标成分具有较大的溶解度，而低密度时的二氧化碳其溶解度显著降低的特性以及二氧化碳的密度随其压力和温度的改变而改变，从而通过改变二氧化碳的压力和温度来实现萃取和分离。
3.超临界流体萃取装置是超临界流体萃取的核心设备，如专利申请号cn201720210470.x 公开了一种高压二氧化碳萃取装置，包括萃取釜以及分布器，萃取釜包括釜体、釜盖、夹套以及萃取料篮，釜体具有萃取腔以及连通于萃取腔的进料口、二氧化碳进口、二氧化碳出口，釜盖连接在釜体上，夹套包裹在釜体的外壁且与夹套与釜体之间具有容积腔，夹套上设有连通于容积腔的夹套水自循环进口、夹套水自循环出口、夹套水进口、夹套水出口，萃取料篮设在萃取腔内，分布器具有分布头以及连通件，分布头呈桶状，分布头的侧壁具有多个分布孔。
4.该高压二氧化碳萃取装置采用在釜体内放置1节或多节料篮，且每节料篮之间通过螺丝紧密连接的结构，萃取物料放置于料篮内进行超临界流体萃取。然而，采用在釜体内设有料篮的结构进行萃取物料的超临界流体萃取时，主要存在以下问题：
5.1）在装卸萃取物料时必须打开釜盖才能够实现料篮的吊装和取出的过程，料篮的吊装和取出过程不仅费时费力、劳动强度大、造成物料的装卸和生产效率低，而且还会增加料篮与萃取釜碰撞损坏的风险，导致设备使用和维护费用高，甚至因导致设备的严重受损而无法继续生产；
6.2）为了适应料篮的吊装和取出，需要在萃取釜的盖体之上留有足够的便于料篮吊装和取出的操作高度和空间，增加了厂房的造价和生产成本；
7.3）萃取物料不能够直接快速进入萃取釜内以及萃余物不能够直接快速从萃取釜底部内排出，不能实现萃取物料的快速进料、萃余物的快速出料以及萃取釜中物料的进料和出料的自动化连续过程，大大降低了萃取生产时空效率，无法满足大规模生产的需要。
8.综上所述，亟需提供一种无料篮结构的超临界流体萃取装置，以解决无法实现物料的快速进料和出料以及萃取成本高、效率低等问题。


技术实现要素：

9.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置，该萃取装置可实现物料自动快进快出的大规模萃取工作，大大缩短了物料的装卸料时间，提高了萃取生产时空效率，降低了萃
取制造成本。
10.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置，包括具有萃取腔的釜体和设于釜体上的釜盖，釜体与釜盖通过顶部快开机构连接，釜盖上或釜体的侧壁上设有与萃取腔连通的萃取介质出口，釜盖上设有与萃取腔相连通的物料进口，釜体的底部设有下开口，且其侧壁上设有至少1个萃取介质进口，下开口处设有与釜体的底部连接的底盖。
11.本实用新型的萃取装置通过在釜盖上设有物料进口，釜体底部开设有下开口，并在下开口处设有底盖，萃取物料直接从釜盖上的物料进口快速进入釜体内，经过萃取后的萃余物直接从釜体底部快速排出，实现了物料的快速进入和萃余物的快速排出；该萃取装置采用无料篮的结构对物料进行萃取，整个萃取过程中无需使用料篮，省略了料篮的吊装和取出工序，有效提高了物料的装卸效率，降低了设备的建造维护成本和厂房的建设成本，大大提高了萃取生产时空效率。
12.进一步，所述釜体下方的侧壁上设有2个萃取介质进口，分别为第一萃取介质进口和第二萃取介质进口。
13.进一步，所述第一萃取介质进口的一端从釜体侧壁伸入萃取腔内，第二萃取介质进口的一端从与第一萃取介质进口相对的釜体侧壁伸入萃取腔内，且第一萃取介质进口和第二萃取介质进口分别位于釜体侧壁处中心线的两侧，当萃取介质从第一萃取介质进口和第二萃取介质进口侧边切向且略向下进入釜体内时，避免其形成的两束萃取介质成为阻碍彼此进入釜体内的阻力，使两束萃取介质进入釜体内的方向是错开的，降低了萃取介质受到的阻力作用，避免萃取介质直接冲乱原料床层。
14.进一步，所述物料进口、萃取介质进口和萃取介质出口分别连接有进料管、流体进口管和流体出口管，所述进料管、流体进口管和流体出口管上分别安装有进料阀门、流体进口阀门和流体出气阀门，所述底盖与釜体之间通过底部快开机构连接。
15.通过进料阀门、流体进口阀门、流体出口阀门和底部快开机构的配合使用，使物料的进料、萃余物的排料以及萃取介质的进釜和出釜均采用阀门自动控制，实现了物料的进料、萃余物的排料以及萃取介质的进釜和出釜的自动化操作，显著提高了生产效率，满足了大规模化生产的需求。
16.优选地，所述萃取介质出口设于釜盖上，所述釜盖的底部与萃取介质出口相对应的位置设有过滤装置。
17.进一步，所述过滤装置为烧结板或过滤板。
18.优选地，所述萃取介质出口设于釜体侧壁上时，所述釜体侧壁与萃取介质出口相对应的位置设有过滤装置。
19.进一步，所述过滤装置包括过滤本体和设于过滤本体上的多个滤孔，所述萃取介质出口伸入釜体内的一端与过滤本体连接。
20.进一步，所述过滤装置包括与釜体内侧壁连接的钢圈，所述钢圈上设有与其可活动式连接的滤板。
21.进一步，所述底盖的顶部连接有位于釜体底部的下开口内的堵头。
22.进一步，所述釜体的外壁包裹有夹套，所述夹套上设有夹套水进口和夹套水出口。
23.本实用新型一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置的有益效果：
24.（1）本实用新型的结构简单、使用方便，采用无料篮的结构对萃取物料进行萃取，在整个超临界流体萃取过程中，无需使用料篮，省略了料篮的吊装和拆装工序，使萃取物料直接从釜盖上的物料进口快速进入釜体内，经过萃取后的萃余物直接从釜体底部快速排出实现了物料的快速进料和萃余物的快速排料以及萃取釜中物料进料和出料的自动化过程，大大提高了萃取生产时空效率，缩短了物料的装卸料时间，节约了料篮的使用和维护成本，，有效提高了物料的装卸效率，大大降低了劳动强度；
25.（2）本实用新型采用无料蓝结构的设置大大降低了釜盖上方的高度要求，降低了设备的制造成本和厂房的建设成本；
26.（3）本实用新型使萃取装置的空间利用率或空间产能显著提升15%以上，大大增加了釜体内可利用的空间，有效提高了釜体内的空间利用率；该过滤装置的过滤面积易于根据需要进行改变，以实现最佳的过滤效果；
27.（4）本实用新型的萃取介质分别从第一萃取介质进口和第二萃取介质进口以侧边切向且略向下的方式进入釜体内，经过多次折流反射后再向上运动，消除了釜体底部的物料萃取死角。
附图说明
28.图1—为实施例1中一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置的结构示意图；
29.图2—为萃取装置上部的俯视示意图；
30.图3—为图1中a
‑
a处的剖面图；
31.图4—为实施例3中一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置的结构示意图；
32.图5—为图4中过滤装置的结构示意图；
33.图6—为实施例4中一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置的结构示意图；
34.图7—为图6中过滤装置的俯视图；
35.图8—为图6中过滤装置的正视图；
36.图9—为图8中a处的放大示意图。
37.上述附图标记：1
‑
釜体，2
‑
萃取腔，3
‑
夹套，4
‑
夹套水进口，5
‑
夹套水出口，6
‑
釜盖，7
‑
顶部快开机构，8
‑
下开口，9
‑
底盖，10
‑
底部快开机构，11
‑
堵头，12
‑
第一萃取介质进口，13
‑
第二萃取介质进口，14
‑
物料进口，15
‑
萃取介质出口，16
‑
过滤装置，17
‑
中心线，18
‑
过滤本体，19
‑
滤孔，20
‑
钢圈，21
‑
滤板，22
‑
插槽。
具体实施方式
38.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。
39.实施例1
40.参见图1
‑
3，一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置，包括具有萃取腔2的釜体1和包裹于釜体1外壁的夹套3，所述夹套3上设有夹套水进口4和夹套水出口5，釜体
1的顶部设有釜盖6，釜体1与釜盖6通过顶部快开机构7连接，顶部快开机构7为卡箍，釜体1的底部设有下开口8，下开口8处设有与釜体1的底部连接的底盖9，所述底盖9与釜体1之间通过底部快开机构10连接，所述底部快开机构10为卡箍，所述底盖9的顶部连接有位于釜体1底部的下开口8内的堵头11，堵头11的设置可避免进入釜体1底部的下开口8内的萃取物料因处于萃取死角而无法萃取干净的现象，使萃取物料在萃取过程中始终处于堵头11上方，使萃取物料被萃取完全，提高萃取率。
41.所述釜体1的下方侧壁上设有至少1个与萃取腔2相连通萃取介质进口（本实施例中为2个萃取介质进口，分别为第一萃取介质进口12和第二萃取介质进口13），釜盖6上设有2个与萃取腔2相连通的物料进口14和2个与萃取腔2相连通的萃取介质出口15，所述釜盖6的底部与萃取介质出口15相对应的位置设有过滤装置16，所述过滤装置16为烧结板。
42.本实用新型的超临界流体萃取装置采用无料篮结构的设置使该萃取装置的空间产能显著提升15%左右，大大增加了釜体1内可利用的空间，有效提高了釜体1内的空间利用率；且该过滤装置16的过滤面积可以根据需要进行改变，以实现最佳的过滤效果。
43.本实用新型的萃取装置通过在釜盖6上设有物料进口14，釜体1底部开设有下开口8，并在下开口8处设有底盖9，并将堵头11与底盖9的顶部连接，在萃取时，萃取物料直接从釜盖6上的物料进口14向下快速进入釜体1内，经过萃取后的萃余物直接从釜体1底部快速排出，实现了物料的快速进入和萃余物的快速排出，缩短了物料的装卸料时间。
44.该萃取装置采用无料篮的结构对萃取物料进行萃取大大降低了釜盖6上方的高度，使釜盖6上方的操作空间更宽敞，降低了设备的制造成本和厂房的建设成本；在整个超临界流体萃取过程中，萃取物料直接从釜盖6进入釜体1内，萃余物直接从釜体1底部排出，无需使用料篮，省略了料篮的吊装和拆卸工序，节约了料篮的使用和维护成本，大大降低了劳动强度，有效提高了物料的装卸效率和生产效率。
45.所述物料进口14、萃取介质进口和萃取介质出口15分别连接有进料管、流体进口管和流体出口管，所述进料管、流体进口管和流体出口管上分别安装有进料阀门、流体进口阀门和流体出口阀门。
46.通过进料阀门、流体进口阀门、流体出口阀门和底部快开机构的配合使用，使物料的进料、萃余物的排料以及萃取介质的进釜和出釜均采用阀门自动控制，实现了物料的进料、萃余物的排料以及萃取介质的进釜和出釜的自动化操作，显著提高了生产效率，满足了大规模化生产的需求。
47.所述第一萃取介质进口12的一端从釜体1侧壁伸入萃取腔2内，第二萃取介质进口13的一端从与第一萃取介质进口12相对的釜体1侧壁伸入萃取腔2内，且第一萃取介质进口12和第二萃取介质进口13分别位于釜体1侧壁处中心线17的两侧，使萃取介质从侧边切向且略向下进入釜体1内，经过多次折流反射后再向上运动，消除了釜体底部的物料死角。
48.此外，由于第一萃取介质进口12和第二萃取介质进口13分别设置于釜体1侧壁处中心线17的两侧，使第一萃取介质进口12和第二萃取介质进口13之间的连线与中心线呈一定夹角而非与中心线平行，避免进入釜体内的两束萃取介质以相向相对且沿同一平行于中心线的直线流入而成为阻碍彼此进入釜体内的阻力，使进入釜内的两束萃取介质流体的方向是错开的，降低了萃取介质受到的阻力作用，避免萃取介质直接冲乱原料床层。
49.本实用新型一种快速进料和出料的无料篮超临界流体萃取装置的工作原理及使
用方法：
50.本实用新型工作时，打开进料阀门，萃取物料从釜盖6上的物料进口14直接快速进入釜体1内，关闭进料阀门和流体出口阀门，打开流体进口阀门，萃取介质从第一萃取介质进口12和第二萃取介质进口13以侧边切向的方式进入釜体1内，待萃取釜内温度和压力达到萃取工艺设定的温度和压力后，打开流体出口阀门，萃取介质从萃取介质出口15流出，让萃取介质连续不断地对物料中的目标成分进行萃取，并通过分离器将萃取介质和产物分离，萃取完成后，先后通过停止萃取、回收萃取釜内的萃取介质并最后将萃取釜内的余气彻底排空后，再打开萃取釜底部快开机构10，排出萃余物，完成整个超临界流体萃取过程。
51.实施例2
52.本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例中的过滤装置16为过滤板。
53.实施例3
54.参见图4
‑
5，本实施例与实施例1的不同之处在于：所述萃取介质出口15设于釜体1侧壁上，所述釜体1侧壁与萃取介质出口15相对应的位置设有过滤装置16。
55.所述过滤装置16包括过滤本体18和设于过滤本体上的多个滤孔19，所述萃取介质出口15伸入釜体1内的一端与过滤本体18连接，所述过滤本体18为圆柱体或球体，所述过滤本体外设有滤网。
56.实施例4
57.参见图6
‑
9，本实施例与实施例1的不同之处在于：所述萃取介质出口15设于釜体1侧壁上，所述釜体1侧壁与萃取介质出口15相对应的位置设有过滤装置16。
58.所述过滤装置16包括与所述釜体1内侧壁焊接的钢圈20，所述钢圈20上设有与其可活动式连接的滤板21。所述钢圈20与滤板21可活动式连接的具体结构为：所述钢圈20上设有插槽22，所述滤板21插设于所述插槽22内。
59.萃取介质经过滤板21后从釜体1侧壁的萃取介质出口15流出，增大了萃取介质的过滤面积，降低了萃取介质流出时的线速度，避免了筛板堵塞的风险，有效提高了萃取效率。
60.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。
61.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。
62.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。