[发明专利]平转式进料口超临界流体连续萃取装置

说明书

技术领域

本发明涉及超临界流体萃取装置，特别是一种平转式进料口超临界流体连续萃取装置。

背景技术

在生物质液态燃料提取的工业生产当中，常采用超临界流体萃取法对物料进行萃取，其主要工作方式为向萃取釜内注入达到超临界温度和超临界压力值的二氧化碳，通过二氧化碳对萃取釜内的物料进行萃取。在超临界状态下，将超临界二氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。该方法萃取性能高，所得产品无残留物掺杂，品质优良，二氧化碳价格经济实惠，因此该萃取技术在工业生产中得到了广泛的应用。

传统的超临界流体萃取法采用的间歇式作业，生产工序繁琐，工人人为操作影响因素较大，且萃取釜的釜体体积较小，萃取效率极低。

为了克服上述技术缺陷，近年来出现了一种新型超临界流体萃取设备，该设备包括一条主轴，以主轴为中心轴的周向上均布有多个萃取釜并通过沿主轴径向设置的径向杆将萃取釜与主轴固定连接。萃取釜设有顶盖和底盖，每个萃取釜的顶盖都通过管道与其相邻萃取釜的底盖连接，从而将所有萃取釜串联起来，这些管道上还可以与二氧化碳的输送管道连接以向釜体内注入二氧化碳。设备工作时，通过电机使主轴旋转，从而带动所有萃取釜以主轴为中心平转，当一个萃取釜转到位置固定的进料机下方时，打开萃取釜顶盖，使物料从进料机落入釜体，然后关闭顶盖，打开二氧化碳的输送阀门向釜体内输送气体对物料进行萃取，待萃取完成后，打开萃取釜底盖，使物料落入下方的落料斗，将物料输离釜体，接着将下一个工位的釜体旋转至进料机下方，重复上面的步骤，继续对釜体内物料进行萃取。这种设备在一定程度上实现了超临界流体的连续萃取作业，且由于将萃取釜相互串联，扩大了釜体容积，使釜体间的二氧化碳形成循环，提高了二氧化碳的利用率。

但是，上述设备也存在许多技术缺陷：

首先，由于萃取釜体积较大，由钢材制成，因此重量较沉，而主轴在工作时需要带动所有萃取釜一起转动，所以主轴电机的功耗极大，导致萃取作业中产能过剩，增加了经济成本和能耗。

第二，由于萃取作业时釜体平转，连接在萃取釜外部的溶剂进出管、泄压管等管道也要随之转动，为了避免各管道之间或管道与装置其他部分之间不发生碰撞，各管道线路设计的十分复杂，且占用了较大的厂房空间，如某部分管道出现故障维修起来也十分困难。

第三，在萃取过程中，每个萃取釜需要在进料机下方完成“进料、萃取、出料”一整套工序后才能轮到下一个工位的萃取釜进行萃取工作，降低了釜内二氧化碳的利用率，生产效率也受到了较大的影响。

第四，尽管可以再萃取釜的顶盖和底盖上设置快速开闭阀门或接头，以实现顶盖和底盖的快速开闭，但进料和卸料时间仍然较长，与现有技术相比进步不是非常明显。

第五，由于将萃取釜串联后超临界二氧化碳在各釜体内循环，因此在萃取釜顶盖和底盖的开闭过程中会使得釜体内的超临界二氧化碳流体部分外泄，造成釜体超临界二氧化碳流体的压力、温度发生较大变化，影响了超临界二氧化碳流体的利用率。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种平转式进料口超临界流体连续萃取装置，该装置结构紧凑、合理，能够大幅节能降耗，简化了管道线路，节省厂房空间，明显提高了超临界二氧化碳的利用率与萃取效率。

为了实现上述目的，本发明提供的一种平转式进料口超临界流体连续萃取装置，包括底架，所述底架上设有主轴，以所述主轴为轴心的周向上均布有至少三个萃取釜，所述萃取釜与主轴通过径向杆连接，所述主轴内设有空腔，所述空腔内设有立杆，所述立杆下端连接电机，所述立杆上端连接有进料机，所述进料机的入料口与所述立杆同轴设置。

上述萃取釜釜体由不锈钢制成，重量很沉，传统的萃取设备采用以主轴带动萃取釜转动进行萃取作业，能耗较大，本发明中的萃取釜位置固定不动，通过在主轴内设置立杆，带动进料机沿主轴平转给萃取釜送料，大幅降低了电机的功耗，且进料机的入料口与主轴和立杆同轴设置，位置也相对固定，方便上游设备对物料进行供给。此外，进料机在对萃取釜加料后，不用等萃取釜内萃取、卸料工作完成就可以立即转至下一个萃取釜上方进行加料作业，大幅提高了生产效率和加料速度，也使得釜体内的二氧化碳得到更充分的利用。其次，由于萃取釜位置不动，不用担心管道间的相互干扰，大幅简化了其他管道的线路设计，节省了厂房空间。

优选地，所述进料机的出料口下端设有可伸缩管道，所述萃取釜的顶盖与所述进料机的出料口通过所述可伸缩管道连接或断开。

优选地，所述可伸缩管道上设有快速接头。