一种超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置与方法

文档序号:26289891发布日期:2021-08-17 13:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,包括萃取解析系统(1)、膜分离系统(2)、过滤分离系统(3)、超/亚临界流体回收系统(4)以及加热冷却系统(5);所述萃取解析系统(1)经截止阀后依次与膜分离系统(2)、过滤分离系统(3)、超/亚临界流体回收系统(4)管路连接;超/亚临界流体回收系统(4)经截止阀后与萃取解析系统(1)管路连接;所述萃取解析系统(1)、膜分离系统(2)、过滤分离系统(3)、超/亚临界流体回收系统(4)均设有入口和出口;所述加热冷却系统(5)用于平衡萃取装置的温度。

2.根据权利要求1所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,所述萃取解析系统(1)包括第一萃取解析釜(11)、第二萃取解析釜(12)、第三萃取解析釜(13);

第一萃取解析釜(11)的入口经截止阀后与超/亚临界流体回收系统(4)管路连接;第一萃取解析釜(11)的出口经截止阀后与膜分离系统(2)的入口管路连接;

第二萃取解析釜(12)的入口经截止阀后与膜分离系统(2)的出口管路连接;第二萃取解析釜(12)的入口经截止阀还与超/亚临界流体回收系统(4)管路连接;第二萃取解析釜(12)的出口经截止阀后还与膜分离系统(2)的入口管路连接;第二萃取解析釜(12)的出口经截止阀后还与过滤分离系统(3)的入口管路连接;

第三萃取解析釜(13)的入口经截止阀后与膜分离系统(2)的出口管路连接;第三萃取解析釜(13)的入口经截止阀后还与超/亚临界流体回收系统(4)管路连接;第三萃取解析釜(13)的出口经截止阀后与膜分离系统(2)的入口管路连接;第三萃取解析釜(13)的出口经截止阀后还与过滤分离系统(3)的入口管路连接。

3.根据权利要求2所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,所述膜分离系统(2)包括膜分离本体(21)和压力平衡储罐(22);所述膜分离本体(21)和压力平衡储罐(22)均设有入口和出口;所述膜分离本体(21)包括膜壳(211)和分离膜(212);膜分离本体(21)经截止阀后与压力平衡储罐(22)管路连接;所述膜分离本体(21)的入口经截止阀后还分别与萃取解析系统(1)的入口和出口管路连接;压力平衡储罐(22)的出口经截止阀后与过滤分离系统(3)的入口管路连接。

4.根据权利要求3所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,所述过滤分离系统(3)包括第一过滤分离釜(31)和第二过滤分离釜(32);所述第一过滤分离釜(31)和第二过滤分离釜(32)均设有入口和出口;第一过滤分离釜(31)和第二过滤分离釜(32)串联连接;第一过滤分离釜(31)的入口经截止阀后与膜分离系统(2)的出口管路连接;第二过滤分离釜(32)的入口经截止阀后分别与第一萃取解析釜(11)的出口、第二萃取解析釜(12)的出口、第三萃取解析釜(13)的出口管路连接。

5.根据权利要求4所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,所述超/亚临界流体回收系统(4)包括第一热交换器(41)、第二热交换器(42)、第三热交换器(43)、高压泵(44)、储罐(45)以及高压气瓶(46);所述第一热交换器(41)依次与高压泵(44)、第二热交换器(42)、储罐(45)、第三热交换器(43)管路连接;高压气瓶(46)经截止阀分别与第二热交换器(42)和高压泵(44)管路连接;第一热交换器(41)经截止阀后还分别与第一萃取解析釜(11)、第二萃取解析釜(12)的入口和第三萃取解析釜(13)的入口管路连接;所述第三热交换器(43)经截止阀后与膜分离系统的出口管路连接。

6.根据权利要求5所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,所述加热冷却系统(5)包括第一热水机组(51)、第二热水机组(52)、第三热水机组(53)和冷水机组(54);

第一热水机组(51)用于循环加热萃取解析系统(1)、膜分离系统(2)、第一热交换器(41);

第二热水机组(52)用于循环加热第一过滤分离釜(31);

第三热水机组(53)用于循环加热第二过滤分离釜(32);

冷水机组(54)用于第二热交换器(42)、第三热交换器(43)和储罐(45)循环降温。

7.根据权利要求5所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,第二萃取解析釜(12)的入口与膜分离系统(2)的出口的连接管路上设置第一调节阀(7);第三萃取解析釜(13)的入口与膜分离系统(2)的出口的连接管路上设置第二调节阀(8);压力平衡储罐(22)的出口与第一过滤分离釜(31)连接管路上设置有调节阀(9)。

8.根据权利要求5所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,第一热交换器(41)与高压泵(44)的连接管路上设置有止回阀(20)。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,其特征在于,连接管路上设置有压力显示装置;连接管路上还设置有温度显示装置。

10.一种使用权利要求5~9任意一项所述的超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤(一):将粉碎好的待萃取原料装入第一萃取解析釜(11)中,开启装置,按照设定的条件通过调节阀(7)、(9)平衡第一萃取解析釜(11)、第二萃取解析釜(12)、膜分离系统(2)、过滤分离系统(3)以及超/亚临界流体回收系统(4)的压力,开启加热冷却系统(5),平衡装置温度;

步骤(二):平衡装置温度和压力后,开启调节阀(9),调节膜分离系统(2)两侧的压力差,开始萃取以及膜分离;通过分离膜(212)的物料在第一过滤分离釜(31)中解析,截留的物料在第二萃取解析釜(12)中解析,随后超/亚临界流体都回到储罐(45)中,完成一个循坏,重复循环直至物料提取完毕;

步骤(三):切换阀门,超\亚临界流体从第二萃取解析釜(12)进行萃取未完全过膜的物料,截留的物料在第三萃取解析釜(13)中解析,重复循环直至物料提取完毕;

步骤(四):切换阀门,超\亚临界流体从第三萃取解析釜(13)进行萃取未完全过膜的物料,截留的物料在第二萃取解析釜(12)中解析,重复循环直至物料提取完毕;

步骤(五):完成上述物料的充分提取以及膜分离过程后,清空萃取解析系统(1)中的物料以及过滤分离系统(3)中的精油;关闭进入过滤分离系统(3)以及第二萃取解析釜(12)、第三萃取解析釜(13)的阀门;开启第一萃取解析釜(11)入口与膜分离本体(21)的膜壳(211)之间连接的截止阀,开启膜分离本体(21)入口与第一萃取解析釜(11)出口之间的截止阀,开启安全阀(76)边上的截止阀;超/亚临界流体从超/亚临界流体回收系统(4)中流出后,依次经过膜壳(211)、分离膜(212)、第一萃取解析釜(11),之后流入外界大气中,通过压力显示装置监控膜清洗压力。


技术总结
本发明涉及一种超/亚临界流体提取系统耦合膜分离系统的萃取装置,包括萃取解析系统、膜分离系统、过滤分离系统、超/亚临界流体回收系统以及加热冷却系统;本发明将定制的膜分离组件接入到超/亚临界流体提取设备当中,利用分离膜的分离能力,对超/亚临界流体提取物进行高效地分离和纯化。利用超/亚临界流体的低粘度、高扩散能力加强膜过滤过程。利用超/亚临界流体提取系统的循环冲洗和灵活流路切换,对膜分离组件进行反冲洗以恢复膜通量。

技术研发人员:钟嘉伦;陈顺权
受保护的技术使用者:广州中国科学院先进技术研究所
技术研发日:2020.02.14
技术公布日:2021.08.17
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