一种百立方米级超临界CO2萃取釜的制作方法

本发明涉及萃取，具体地说是一种百立方米级超临界co2萃取釜及其使用方法。

背景技术：

1、现有的超临界co2工艺中，采用的萃取釜都是采取快开的方式装卸提篮，物料则装在提篮中，通过提篮装载或倾倒物料。

2、上述的萃取釜有以下缺点：a、设备普遍偏小，一般试验设备萃取容积500毫升-5升，中型设备萃取容积600升，工业生产设备最大萃取容积5立方米；b、采用提篮式，萃取不充分，萃取过程中物料容易结冰，操作不便，安全性差，劳动强度大，工作环境粉尘大；c、生产效率低，不利于实现生产的自动化和规模化，能耗高，产能低，单位成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种百立方米级超临界co2萃取釜及其使用方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

3、一种百立方米级超临界co2萃取釜，该萃取釜包括容积为百立方米级的高压釜体，在高压釜体的肩部设置有进料管和高压超流体管、底部设置有出料管，在出料管的侧上方布置有co2进液管和酒精进液管，在co2进液管和酒精进液管的侧上方布置有超声波设备，超声波设备、co2进液管和酒精进液管皆位于高压釜体的底部封头上。

4、所述的co2进液管和酒精进液管分别成对设置在高压釜体的底部，且构成十字分布的co2进液管和酒精进液管交叉设置在高压釜体的底部。

5、所述的co2进液管上配置有进液节流阀和co2柱塞泵、所述的酒精进液管上配置有进液节流阀和酒精柱塞泵。

6、所述的超声波设备竖直向上插入高压釜体内，且超声波设备的顶端不超过高压釜体的中部。

7、所述超声波设备的输出功率为4kw、工作频率为20khz；所述超声波设备的数量为12-16个，多个超声波设备呈圆周均匀分布在高压釜体的底部封头上。

8、所述高压釜体的进料管上配置有进料球阀，进料管的进口与进料螺旋输送机的出料口相连通。

9、所述的高压釜体内配置有搅拌器，驱动搅拌器的搅拌电机设置在高压釜体的顶部；所述搅拌电机的功率不低于90kw、搅拌器的转速为6rpm～15rpm。

10、所述高压釜体的高压超流体管上配置有出气节流阀，且出气节流阀后侧的高压超流体管连通带有储电设备的膨胀发电系统。

11、所述高压釜体的出料管上配置有出料球阀，出料管的出口连通出料卸料器的进口且出料卸料器的出口连通出料螺旋输送机的进料口。

12、一种百立方米级超临界co2萃取釜的使用方法，其特征在于：该使用方法的具体步骤为：

13、a、打开进料球阀，进料螺旋输送机将物料经进料管送入高压釜体内，待物料装填至容积的80%～85%时、关闭进料球阀；

14、b、打开酒精进液管上的进液节流阀、启动酒精柱塞泵，经酒精进液管向高压釜体内泵入酒精，待酒精淹没物料500mm～1000mm后关闭酒精柱塞泵和相应的进液节流阀；

15、c、打开co2进液管上的进液节流阀、启动co2柱塞泵，经co2进液管向高压釜体内泵入液态co2，至高压釜体内的压力调整为15mpa～20mpa、温度为23℃～28℃后关闭co2柱塞泵和co2进液管上的进液节流阀；

16、d、启动超声波设备和搅拌器，超声波设备的输出功率为4kw、工作频率为20khz，搅拌电机的功率不低于90kw、搅拌器的转速为6rpm～15rpm，超声波设备工作25min～60min后关闭、且搅拌器继续工作；

17、e、再次打开co2进液管上的进液节流阀、启动co2柱塞泵，经co2进液管向高压釜体内泵入液态co2，将高压釜体内的压力调整为30mpa～40mpa、温度为45℃～55℃，使高压釜体内的物料、酒精、液态co2形成高压超流体；

18、f、在保持步骤e中的高压釜体内的压力和温度的条件下，打开高压釜体肩部的高压超流体管上的出气节流阀，高压釜体内的高压超流体自高压超流体管输出经过膨胀发电系统回收发电储存；

19、g、步骤f的整个过程持续1.5h～2h完成萃取，关闭co2柱塞泵和进液节流阀、关闭出气节流阀并打开出料球阀，经出料卸料器向出料螺旋输送机卸料；

20、h、卸料完成后再次重复步骤a-步骤g。

21、所述步骤f中的高压超流体经膨胀发电系统减压后，分离获得的气态co2液化为液态co2，再通过co2柱塞泵将液态co2泵回到高压釜体内，形成一个封闭循环。

22、本发明相比现有技术有如下优点：

23、本发明提供的超临界co2萃取釜容积不低于100m3，萃取釜采用立式放置，下封头为锥形便于出料，并内设搅拌，在下封头上圆周安装多组辅助萃取的超声波设备；采用上部进料球阀和下部出料球阀配合辅助输送设备，实现自动上下料；在萃取釜上安装有膨胀发电系统供高压超流体经过，用以回收电能达到节能的目的。

24、本发明提供的超临界co2萃取釜的生产规模大、生产效率高；易于实现自动化，节省劳力，单位物料生产成本低；生产环境无粉尘，无三废排放，且有电能回收、环保节能；生产过程稳定、安全性强。

技术特征：

1.一种百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：该萃取釜包括容积为百立方米级的高压釜体（3），在高压釜体（3）的肩部设置有进料管和高压超流体管、底部设置有出料管，在出料管的侧上方布置有co2进液管（12）和酒精进液管（13），在co2进液管（12）和酒精进液管（13）的侧上方布置有超声波设备（9），超声波设备（9）、co2进液管（12）和酒精进液管（13）皆位于高压釜体（3）的底部封头上。

2.根据权利要求1所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述的co2进液管（12）和酒精进液管（13）分别成对设置在高压釜体（3）的底部，且构成十字分布的co2进液管（12）和酒精进液管（13）交叉设置在高压釜体（3）的底部。

3.根据权利要求1或2所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述的co2进液管（12）上配置有进液节流阀（5）和co2柱塞泵、所述的酒精进液管（13）上配置有进液节流阀（5）和酒精柱塞泵。

4.根据权利要求1所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述的超声波设备（9）竖直向上插入高压釜体（3）内，且超声波设备（9）的顶端不超过高压釜体（3）的中部。

5.根据权利要求1或4所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述超声波设备（9）的输出功率为4kw、工作频率为20khz；所述超声波设备（9）的数量为12-16个，多个超声波设备（9）呈圆周均匀分布在高压釜体（3）的底部封头上。

6.根据权利要求1所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述高压釜体（3）的进料管上配置有进料球阀（2），进料管的进口与进料螺旋输送机（1）的出料口相连通。

7.根据权利要求1所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述的高压釜体（3）内配置有搅拌器（4），驱动搅拌器（4）的搅拌电机设置在高压釜体（3）的顶部；所述搅拌电机的功率不低于90kw、搅拌器（4）的转速为6rpm～15rpm。

8.根据权利要求1所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述高压釜体（3）的高压超流体管上配置有出气节流阀（10），且出气节流阀（10）后侧的高压超流体管连通带有储电设备（14）的膨胀发电系统（11）。

9.根据权利要求1所述的百立方米级超临界co2萃取釜，其特征在于：所述高压釜体（3）的出料管上配置有出料球阀（6），出料管的出口连通出料卸料器（7）的进口且出料卸料器（7）的出口连通出料螺旋输送机（8）的进料口。

10.一种基于如权利要求1-9任一所述的百立方米级超临界co2萃取釜的使用方法，其特征在于：该使用方法的具体步骤为：

11.根据权利要求10所述的百立方米级超临界co2萃取釜的使用方法，其特征在于：所述步骤f中的高压超流体经膨胀发电系统（11）减压后，分离获得的气态co2液化为液态co2，再通过co2柱塞泵将液态co2泵回到高压釜体（3）内，形成一个封闭循环。

技术总结
本发明公开了一种百立方米级超临界CO<subgt;2</subgt;萃取釜，该萃取釜包括容积为百立方米级的高压釜体（3），在高压釜体（3）的肩部设置有进料管和高压超流体管、底部设置有出料管，在出料管的侧上方布置有CO<subgt;2</subgt;进液管（12）和酒精进液管（13），在CO<subgt;2</subgt;进液管（12）和酒精进液管（13）的侧上方布置有超声波设备（9），超声波设备（9）、CO<subgt;2</subgt;进液管（12）和酒精进液管（13）皆位于高压釜体（3）的底部封头上。本发明提供的超临界CO<subgt;2</subgt;萃取釜容积不低于100m<supgt;3</supgt;，萃取釜采用立式放置，下封头为锥形便于出料，并内设搅拌，在下封头上圆周安装多组辅助萃取的超声波设备，具有生产规模大、生产效率高、易于实现自动化的特点。

技术研发人员：张吉太,周德胜,张灵臣,杨军
受保护的技术使用者：洋浦吉宏泰土工合成材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5