一种超临界萃取釜和含有该超临界萃取釜的萃取系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于超临界萃取装备领域，具体涉及一种超临界萃取釜和含有该萃取釜的萃取系统。
【背景技术】
[0002]天然香(辛)料提取物一精油(essential oil)和油树脂(oleoresin)，是国民经济中食品、日化、烟草、医药等行业的重要原料。天然香辛料传统提取方法主要是水蒸汽蒸馏法和溶剂萃取法，天然香(辛)料传统方法提取物由于提取过程中受热和溶剂残留，改变了其天然香气和风味。超临界流体萃取技术，是目前国际上公认的最为绿色环保安全的天然产物提取技术，该技术提取温度低、无溶剂残留，提取物保持了原料的纯真天然品质。业界为实现超临界CO2萃取工业化历时三十余年，最早从德国克虏伯集团伍德(UHDE)公司引进的设备:天津银广夏(500立升X 3，1999年引进)；西安嘉德(500立升X 3，2000年引进)；安徽芜湖(1500立升X 3，2002年引进，3500立升X 3，2003年引进)；这些设备十分昂贵(每立升容积均价约5-10万元人民币，实际投资还要更高)，导致产品成本过高，市场不能接受而无法持续生产，引进企业大多亏损关闭。近年比较成熟的国产600升X 3工业化超临界CO2萃取设备，造价已低至国外引进设备的五分之一，在天然香(辛)料提取物行业个别附加值较高的品种(譬如花椒提取物)上快速发展。但对于大宗低值香辛料品种，生产成本高，市场接受程度低，并不适用。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种超临界萃取釜和含有该萃取釜的萃取系统，其具有结构简单、安全可靠、生产能力大、造价低等特点。
[0004]本发明所采用的技术方案为:
[0005]—种超临界萃取釜，包括罐体，所述罐体的顶端和底端分别开设有上开口和下开口，所述上开口和所述下开口上分别密封连接有上端盖和下端盖;所述萃取釜的上部和下部均开设有成对布置的进口和出口。
[0006]进一步的，所述上开口和所述下开口的直径均小于所述罐体的内径。
[0007]进一步的，所述罐体的上部开设有上进口，所述上端盖上开设有上出口；所述罐体的下部开设有下进口，所述下端盖上开设有下出口。
[0008]进一步的，所述罐体内还设置卸料构件，所述卸料构件包括锚链，所述锚链的中部固定连接有勾锚。
[0009]进一步的，所述罐体内还安装有用于过滤超临界流体的过滤装置，所述过滤装置盖设在所述出口上。
[0010]进一步的，所述过滤装置包括底板和至少一层烧结板，所述底板与所述烧结板层叠设置;所述底板上开设有多道沟槽，多道所述沟槽呈同心圆状分布。
[0011]—种含有超临界萃取釜的萃取系统，包括依次循环连通的第一萃取釜、第二萃取釜和第三萃取釜，所述第一萃取釜、所述第二萃取釜、所述第三萃取釜均与进气管、回收单元和分离单元连通。
[0012]进一步的，所述第一萃取釜、所述第二萃取釜和所述第三萃取釜的上进口分别通过上进气阀门与所述进气管连通，所述第一萃取釜、所述第二萃取釜和所述第三萃取釜的下进口分别通过上下进气阀门与所述进气管连通。
[0013]进一步的，所述第一萃取釜、所述第二萃取釜和所述第三萃取釜的上出口分别通过上去回收阀门与所述回收单元连通;所述第一萃取釜、所述第二萃取釜和所述第三萃取釜的下出口分别通过下去回收阀门与所述回收单元连通。
[0014]进一步的，所述第一萃取釜、所述第二萃取釜和所述第三萃取釜的上出口分别通过上去分离阀门与所述分离单元连通;所述第一萃取釜、所述第二萃取釜和所述第三萃取釜的下出口分别通过下去分离阀门与所述分离单元连通。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]1、本发明的萃取釜容量大，结构简单，具有造价低廉的卸料构件，萃取釜内设置锚链取代吊篮，锚链通过与萃取釜外设置的手拉或者电动葫芦配合，卸除萃取后残渣，缩短卸料时间，减轻工人劳动强度，安全可靠，生产能力大，造价低；
[0017]2、萃取釜与阀门组组成的萃取系统，操作简便，阀门间切换灵活，便于实现上进下出和下进上出及逆流串联萃取工艺过程，有利于提高超临界流体溶解力的饱和程度，提高了萃取效率；
[0018]3、降低单位容积超临界流体流量配置(2.5?5升/每升容积.小时)，降低高压栗和分离单元、回收单元负荷，大幅度降低装置投资，同时降低动力、能源、工时消耗，降低生产成本；
[0019]本发明超临界流体萃取装置具有造价低，生产能力大，产品生产成本低，运转安全可靠，适用于大宗低值香辛料品种有效成分的规模化提取。
【附图说明】
[0020]图1是现有超临界流体萃取装置萃取釜结构示意图；
[0021 ]图2是本发明超临界流体萃取装置萃取釜结构示意图；
[0022]图3是本发明过滤装置结构示意图，其中(a)为过滤装置的剖视图；(b)为俯视图；
[0023]图4是本发明萃取系统的结构示意图；
[0024]图中:1-1、端盖;1-2、卡雜;1-3、端部法兰；1-4、筒体;1_5、吊篮;1-6、吊篮接头；1-
7、半球封头;1-8、流体进口接管；
[0025]1、上出口； 11、下出口； 2、上进口； 21、下进口 ；4、上端盖;41、下端盖;5、过滤装置；
9、罐体;10、卸料构件；
[0026]3-1、底板;3-2、烧结板;3-4、沟槽；
[0027]Gl、进口汇流管;G2、分离汇流管;G3、回收汇流管；
[0028]2-1、第一萃取釜;Fl、第一萃取釜上出阀门F2、第一萃取釜下出阀门F3、第一萃取釜下进下一级阀门F4、第一萃取釜下出管之进回收管阀门F5、第一萃取釜上出管之进回收管阀门F6、第一萃取釜下出管之进分离管阀门F7、第一萃取釜上出管之进分离管阀门F8、第一萃取釜下出管之上进下一级管阀门2-1-1、第一萃取釜上出口 2-1-2、第一萃取釜上进口；2-1-3、第一萃取釜下出口；2-1-4、第一萃取釜下进口 ；
[0029]2-2、第二萃取釜;F1’、第二萃取釜上出阀门F2’、第二萃取釜下出阀门F3’、第二萃取釜下进下一级阀门F4’、第二萃取釜下出管之进回收管阀门F5’、第二萃取釜上出管之进回收管阀门F6’、第二萃取釜下出管之进分离管阀门F7’、第二萃取釜上出管之进分离管阀门F8’、第二萃取釜下出管之上进下一级管阀门2-2-1’、第二萃取釜上出口 2-2-2’、第二萃取釜上进口；2-2-3’、第二萃取釜下出口；2-2-4’、第二萃取釜下进口 ；
[0030]2-3、第三萃取釜;F1”、第三萃取釜上出阀门F2”、第三萃取釜下出阀门F3”、第三萃取釜下进下一级阀门F4”、第三萃取釜下出管之进回收管阀门F5”、第三萃取釜上出管之进回收管阀门F6”、第三萃取釜下出管之进分离管阀门F7”、第三萃取釜上出管之进分离管阀门F8”、第三萃取釜下出管之上进下一级管阀门2-3-1”、第三萃取釜上出口 2-3-2”、第三萃取釜上进口； 2-3-3”、第三萃取釜下出口； 2-3-4”、第三萃取釜下进口 ；
【具体实施方式】
[0031]现有的超临界流体萃取装置，如图1所示，基本上延续了德国伍德(UHDE)公司的设计，发明人发现该设计存在以下不足:
[0032]1、装置的核心设备萃取釜，采取的是萃取釜内加吊篮技术方案，以缩短装卸物料时间，该方案为了适应吊篮的装入和取出，需要在萃取釜上口开等径大口，提高了萃取釜造价。厂房高度也需要成倍加高，增加基建投入。同时庞大笨重的萃取釜上口端盖，还需要配备结构复杂的，造价昂贵开盖机构。该方案在加大萃取釜容量时，会造成投资大幅度提升和安全运转上的风险。该设计也没有真正意义上降低装卸物料劳动强度，反而增加了拆装吊篮的工作量。
[0033]2、目前的吊篮为单节或多节结构，此结构存在的主要问题为:萃取过程中，因流体过快或固体物料板结，导致超临界流体形成沟流、偏流，物料与超临界流体没有充分接触甚至没有接触，物料的萃取效果不理想。
[0034]3、该装置配置的超临界流体流量^lO升/每升容积.小时，以缩短萃取时间。由于该配置流量过大，降低了超临界流体溶解力的饱和程度，增加了动力和能源消耗，造成生产成本的增大，同时大幅度增加了投资。
[0035]4、现有超临界流体萃取装置萃取釜尺寸都较小，萃取容量较小(百升级)，且整套装置投资比较大(每升万元左右)。现有的超临界流体萃取装置限制了超临界流体萃取技术在行业的广泛应用。
[0036]在发现以上缺陷的基础上，发明人提供了一种新的超临界萃取釜。做为本发明的一个实施方式，如图2所示，本发明包括罐体9，罐体9的纵截面的形状为长圆形，其由多层包扎筒体和上下等径半球形封头组焊而成，筒体和半球形封头内层为不锈钢材质。该反应釜易于实现大容量和容量规格系列化标准。反应釜内径选取1000mm、1100mm、1200mm三个系列，容器高径比选取5?8.5，有利于提高萃取效率，这样可以得到4800升?10500升多个容量规格。
[0037]罐体9的顶端和底端分别开设有上开口和下开口，上开口和下开口均可用于物料的进出，上、下开口处焊接有凸缘，再在此凸缘上螺接端盖(包括上端盖4、下端盖41)，端盖上设有供安装O型圈的凸台和嵌槽;嵌槽宽和嵌槽深尺寸应按特定尺寸加工，这种橡胶O型圈结构及尺寸的安装方式，使橡胶O型圈不会被超临界流体溶胀，密封安全可靠，可在工作压强下长期工作，从而达到密封罐体的目的。需要指出的是，上开口和下开口的直径均小于罐体9的内径，上、下开口的内径尺寸可选在400?500mm，其中以450mm为宜。开口相应变小，端盖的面积、厚度均相应减小，与现有设备的端盖相比，重量减轻了50倍，一方面降低了设备的造价;另一方面，重量轻体积小的端盖无需使用复杂的开盖机构，简化了操作流程