[发明专利]带有流体分布器的萃取釜

说明书

技术领域

本发明专利涉及超临界流体萃取领域，特别涉及一种用于萃取固态原料(如植物花朵、中药材、经济作物等各种天然产物粉碎后的颗粒、粉末)的萃取釜。

背景技术

超临界流体萃取技术是一种近三十年来发展起来的新型化工分离技术。当流体的温度和压力处于它的临界温度和压力以上时，称该流体处于超临界状态。处于超临界状态的流体，其气-液分界面消失，不再分为气体和液体，流体的性质变得均一，并同时具有气体和液体若干的特性。如：超临界流体的密度与液体相当，黏度仍接近于气体，扩散系数介于气体和液体之间。除此以外，在超临界流体的临界点附近，压力和温度的微小变化都可以引起其密度很大的变化，并相应的表现为溶解度的变化。由于这些特性，超临界流体被用于化工生产的萃取和分离过程，与传统的萃取、精馏、吸收等化工单元操作相比，具有操作温度低、压力不高、萃取剂回收方便等特点，是一种节能环保的萃取分离方法。常用的超临界流体有二氧化碳、氨、乙烷、丙酮等。

现有的超临界流体萃取设备的萃取釜为圆筒状结构，釜高与釜径之比通常大于2。萃取固态原料时，目前存在的不足是：超临界流体由萃取釜进口直接进入到釜中与原料接触传质，而原料粉碎后以堆叠方式装填入萃取釜后，随着其颗粒直径的减小，易板结成高密度的床层，使超临界流体流动通道阻塞，形成“沟流”现象，且流动阻力增大，传质效率降低，原料的预处理成本增加，且由于萃取不完全而造成原料浪费。

发明内容

本发明专利的目的在于克服上述现有设备的不足，提供一种针对固态原料，尤其是小粒径易板结原料的萃取釜。该装置能够均匀萃取釜内流场分布、强化传质效果、提高萃取效率，并且造价低廉、设备改造费用低。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：带有流体分布器的萃取釜，包括带有入口和出口的圆筒体，所述圆筒体内设有流体分布器，所述流体分布器包括一根主轴管和至少一层支管；主轴管的顶端封闭，底端开口，底端连接至圆筒体的入口；每层支管至少包括一个支管，主轴管和支管垂直连接，内部相通，支管上间隔设有若干贯穿支管上下壁或左右壁的通孔，支管的末端封闭。

作为本发明的进一步改进，所述流体分布器包括若干层支管，主轴管上每隔一定距离布置一层所述支管，相邻两层支管错位布置。

作为本发明的进一步改进，所述一层支管中设有若干对称分布的支管。每层支管可有四到八根，对称分布。

本发明中，超临界流体首先进入布置在圆筒体中的流体分布器，从流体分布器中流出后再与萃取原料接触传质。流体分布器由一根主轴管与若干支管连接而成。主轴管上每隔一定距离布置一层支管。支管上每隔一定距离对称开孔，作为超临界流体进入圆筒体的通道。相邻两层支管错位布置，支管的末端封闭。

相邻两层支管间的距离、支管的层数、每层的支管数目以及支管上开孔的数目应根据原料的粒径和圆筒体的大小而定。原料粒径较小，应适当减小相邻两层支管间距、加大支管及支管上开孔的数目；萃取釜高度较大，应增加支管层数；圆筒体直径较大，应加大每层支管的数目。

本发明的有益效果是：超临界流体由入口进入到流体分布器的主轴管，再经过每层支管流入圆筒体中，这样可以有效的改善釜中超临界流体的流场分布，原料不会再因粒径过小板结成高密度的床层，从而使超临界流体能够与原料颗粒充分、均匀地接触传质，达到提高传质效率、缩短萃取时间、减少能源消耗的目的，同时由于萃取充分，原料利用率大大提高，减少了浪费。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构图。

图2是图1的俯视图

图3是图1中支管的A-A局部剖面图。

图4是图1中支管的B-B局部剖面图

图中，1.主轴管进口，2.萃取釜，3.主轴管，4.支管，5.支管开孔，6.支管封堵，7.萃取釜出口，圆筒体入口8，流体分布器9，萃取釜10

具体实施方式

下面结合具体实施方式做进一步说明。

实施例1

如图1、2所示，一种萃取釜10，包括圆筒体2和流体分布器9，圆筒体2的上部设有出口7，下端设有入口8。流体分布器9放置在圆筒体2中，其包括主轴管3和支管4。主轴管上端封闭，下端设有主轴管入口1，主轴管下端设在圆筒体入口8内。如图3和4所示，支管4上每隔一定距离有贯穿支管壁的开孔5，支管4的末端用封堵6封闭。

如图1、2所示，主轴管3与支管4垂直连接，内部联通，主轴管3上每隔一定距离布置一层支管，共有4层支管，每层支管有4根，对称分布。作为超临界流体进入萃取釜的通道。相邻两层支管错位布置。