流体设备的制造方法

文档序号:10122242阅读:486来源:国知局
流体设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及超临界流体技术领域,尤其涉及一种模块化超临界C(V流体设备。
【背景技术】
[0002]国际上把超临界流体称为超级绿色技术,是公认的绿色制造,是可持续发展的新兴产业,能有效解决能源和环境结构性矛盾问题。其应用已渗透到国民经济的各个方面,如萃取行业(生物、医药、中草药、食品、保健品、美容)、新材料(化学反应、纳米造粒、聚合物发泡)、环保(废水、废物、核废物处理、有机有害化合物分解、塑料降解、重油加氢分解、重金属提取分离)、电子产品清洗、石油天然气压裂开采、海洋化工、生物化工等战略性新兴产业,美欧日相继制定国家战略研究计划,不断开发新设备、新工艺,由于能源危机、环保意识增强、消费者对健康更加关注、对产品质量要求更高,这些都推动了超临界流体设备的发展。
[0003]超临界流体设计高温高压技术,对材质、耐压、耐高温、密封性、安全性、精度要求非常严苛,加工难度大,使得该套设备的成本非常高。现有技术中,应用超临界流体技术的设备有很多种,如超临界流体萃取设备、超临界流体反应设备、超临界流体造粒设备、超临界流体注入设备等等,这些设备均存在一个缺点就是功能单一,只能进行单一的生产,而实际生产过程中,一个公司由于经济效益的考虑不能单单进行一种生产,需要根据客户的需要应用不同的设备进行不同的生产,这就需要公司同时采购上述多种设备。一套设备的成本是非常高的,采购多种设备无疑大大增加了成本,而且,通常情况下多台设备不会同时使用,闲置的设备也造成了资源的浪费。
[0004]超临界流体设备对精度的要求非常高,超临界C(V流体温度的细微变化将导致密度变化,进而导致溶解度变化。现有技术中,一般应用水浴或油浴对超临界C02进行加热,其过程时间长、耗能高,内温、外温不均匀,造成温度忽高忽低,溶解度也起伏不定,严重影响产品质量。申请号为CN201410375689.6的专利申请文件公开了一种挤塑板用超临界二氧化碳发泡设备,采用二氧化碳恒温装置对超临界C02进行升温,该恒温装置包括不锈钢密封壳体、蛇形管、加热件,对蛇形管内的液体进行加热。该加热装置采用电子加热方式,并让液体在蛇形管内强制循环,相比较现有技术中的水浴和油浴,加热时间短,提温速度快,但同样存在内温、外温相差大、不均匀的问题,造成温度控制精度低。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述问题,本实用新型提供一种模块化、超高精度控制的超临界流体设备,可实现产品多样性,同时大幅度降低生产成本。
[0006]本实用新型为了实现上述目的,采用的技术解决方案是:
[0007]—种模块化超临界C(V流体设备,包括供气及低温输送模块、高压高温输送模块、改性模块和应用超临界C(V流体进行生产的功能模块,其中供气及低温输送模块、高压高温输送模块、功能模块依次连接,改性模块与高压高温输送模块连接,各模块与各模块之间通过同一种连接件可拆卸连接。
[0008]本技术方案实现了超临界C(V流体设备的模块化、标准化、系列化,解决了产品单一性与经济性不佳的结构性问题、产品多样性与生产专业化的矛盾问题,该套设备可根据需要用于不同的生产,仅更换功能模块就可以用于超临界萃取、超临界反应、超临界造粒、超临界注入等等,将设备充分的利用,产品多样化,经济性能大幅度提高。
[0009]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,所述功能模块为萃取功能模块或反应功能丰吴块或造粒功能t吴块。
[0010]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,所述功能模块也可以为注入功能模块。
[0011]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,还包括用于回收利用功能模块中用完的C(V流体的外循环模块,所述外循环模块连接功能模块与供气及低温输送模块,所述外循环模块包括气液分离器、干燥器。外循环模块用于将功能模块中使用完的超临界αν流体进行回收利用,分离过滤后重新进行升温升压从而再次应用到功能模块中。
[0012]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,还包括内循环模块,所述内循环模块连接高压高温输送模块和供气及低温输送模块;所述内循环模块包括高温电磁阀、安全阀、截止阀。内循环模块的设置,有利于在不停机状态中,临时调整以更换原料等工作,在高压条件下也提高了设备的安全性,内循环模块的设置对超临界C(V流体设备是至关重要的。
[0013]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,所述供气及低温输送模块包括供气单元和低温输送单元,其中低温输送单元包括冷却器、过滤器。为了保证生产的连续性,所述供气单元包括至少两组并联的钢瓶组,每组钢瓶组包括至少一个钢瓶。所述冷却器为采用冷却液作为冷却介质的夹套式结构,利用冷却液介质冷却可在低温-40°C进行,满足C02须在-15°C?-30°C之间的要求。
[0014]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,所述高压高温输送模块包括高压栗、背压控制器、电子加热器。
[0015]如上所述的t吴块化超临界(^02流体设备,所述改性_吴块包括夹带剂触、夹带剂栗、静态混合器,所述静态混合器与所述高压高温输送模块连接。
[0016]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,所述电子加热器包括壳体、加热元件和盘管,所述盘管为三角螺旋管。利用盘管实现了对超临界C(V流体的强制循环加热,缩短了加热时间,提温速度加快。该三角螺旋管,每一圈均为圆三角形,相邻两圈的圆三角形错开一定角度,管内的流体单一逐步流在三角螺旋管内,流体的在管内的停留时间长,换热面积增加,每一圈都可以产生三次扰动,使得内温、外温可基本一致,流体受热均匀,实现温度控制的精度达到±0.1%。
[0017]如上所述的模块化超临界C(V流体设备,所述连接件包括法兰和卡扣,各个模块的接口处设置法兰,两个模块的法兰相互连接并用卡扣进行固定。利用该连接件实现了各个模块之间的可拆卸连接,同时又能满足高压环境下的安全性,有利于设备的后期升级,降低了成本。
[0018]本实用新型能够产生的有益效果:本实用新型的模块化超临界C(V流体设备将整个设备分成多个模块,各个模块通过同一种连接件进行可拆卸连接,可对其中的部分模块单独进行升级,可根据需要用于不同种类产品的生产,实现了超临界C(V流体设备的模块化、标准化、系列化,产品多样化,解决了产品单一性与经济性不佳的结构性问题,解决了产品多样性与生产专业化的矛盾问题。同时,安全性能高。电子加热器采用强制循环结构,盘管采用三角螺旋管,即增加了圈数,也增加了扰动,实现了温度的精确控制,从而实现了超临界流体的超高精度控制。
【附图说明】
[0019]附图1为实施例1所述的模块化超临界C(V流体设备示意图;
[0020]附图2为实施例2所述的模块化超临界C(V流体设备示意图;
[0021]附图3为实施例3所述的模块化超临界C(V流体设备示意图;
[0022]附图4为实施例4所述的模块化超临界C(V流体设备示意图;
[0023]附图5为电子加热器的结构示意图;
[0024]附图6为三角螺旋管的侧视图;
[0025]附图7为现有技术中的一种电子加热器的结构示意图;
[0026]附图8为现有技术中的一种电子加热器的结构示意图;
[0027]附图9为连接件的结构示意图;
[0028]附图10为附图9的A-A剖视图。
[0029]其中:1、供气及低温输送模块;I1、高压高温输送模块;111、改性模块;IV、外循环模块;V、内循环模块;V1、功能模块;1、钢瓶;2、冷却器;3、过滤器;4、高压栗;5、静态混合器;6、背压控制器;7、电子加热器;8、夹带剂罐;9、夹带剂过滤器;10、夹带剂栗;11、气液分离器;12、干燥器;13、C02回收罐;14、高温电磁阀;15、安全阀;16、截止阀;17、萃取釜;18、分离釜;19、收集釜;20、纯化釜;21、高压搅拌装置;22、混合沉析器;23、磁力搅拌反应釜;24、高压反应器;25、分离釜;26、收集器、27、波动控制器;28、止逆喷雾喷嘴;29、法兰;30、卡扣;71、壳体;72、盘管。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0031]实施例1
[0032]结合图1、5?10说明本实施方式。本实用新型公开一种模块化超临界C(V流体设备,包括标准模块、功能模块、子模块。具体包括供气及低温输送模块1、高压高温输送模块I1、改性模块II1、功能模块VI,供气及低温输送模块1、高压高温输送模块I1、功能模块VI依次连接。改性模块III与高压高温输送模块II连
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