[发明专利]一种卧式超临界流体萃取釜及超临界流体萃取装置

说明书

技术领域

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种卧式超临界流体萃取釜及超临界流体萃取装置。

背景技术

超临界流体(Supercritical Fluid，SF)是处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性。SF的密度和液体相近，粘度与气体相近，但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作用，因而SF对许多物质有很强的溶解能力。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。

使用超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction，SFE)。可作为SF的物质很多，如二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨等。由于二氧化碳的临界温度接近室温，且无色、无毒、无味、不易然、化学惰性、价廉、易制成高纯度气体，使其成为使用最为广泛的超临界流体物质。

超临界流体萃取需要在超临界流体萃取装置中进行，超临界流体萃取装置主要由萃取釜、分离釜、CO₂高压泵和CO₂贮罐组成。其中，萃取釜作为超临界流体萃取装置的核心组成部分，对物料萃取效果和萃取效率有直接影响。现有的超临界流体萃取釜均为立式设计，众所周知，立式设计的设备其制造成本随设备尺寸的增大会明显提高，因此处于成本考虑，现有的立式超临界流体萃取釜的尺寸都较小，其萃取容积较低。

发明内容

针对立式萃取釜存在的制造成本随萃取釜尺寸增大会明显提高的问题，发明人将超临界流体萃取釜改为卧式设计。但发明人发现卧式萃取釜在运行过程中存在着超临界流体流分布不均的现象。有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卧式超临界流体萃取釜及超临界流体萃取装置，本发明提供的卧式超临界流体萃取釜能够保证超临界流体在萃取釜中分布均匀。

本发明提供了一种卧式超临界流体萃取釜，包括：

壳体，所述壳体底部设置有进气口，所述壳体顶部设置有出气口；

设置在壳体内腔的若干个物料架层；

和设置在进气口与物料架层之间的布气装置。

优选的，所述布气装置包括：与壳体内腔轴线平行的进气管；所述进气管与进气口相连通；所述进气管上设置有若干进气位。

优选的，所述进气位上设置有若干支管，若干所述支管在同一平面内，若干所述支管形成的平面垂直于进气管。

优选的，所述进气位上依次设置有第一支管、第二支管、第三支管和第四支管；所述第二支管和第三支管之间的夹角大于第一支管和第二支管之间的夹角，且大于第三支管和第四支管之间的夹角。

优选的，所述若干进气位在进气管上沿进气管长度方向均匀分布。

优选的，所述物料架层包括若干个物料架；相邻物料架层中，上层中物料架在竖直方向上位于下层相邻物料架之间。

优选的，所述物料架层与壳体内腔之间设置有挡板；所述挡板将壳体内腔分隔为物料区和非物料区；所述进气口、出气口、物料架层和布气装置设置于物料区。

优选的，所述萃取釜还包括设置在壳体内腔，与物料架层相配合的滑动机构；所述滑动机构使物料架层在壳体内腔中移动。

本发明提供了一种超临界流体萃取装置，包括：

CO₂储存设备；

与CO₂储存设备的CO₂出口相连的CO₂增压升温设备；

与CO₂增压升温设备的超临界CO₂出口相连的上述萃取釜；

和与萃取釜出气口相连的分离设备。

与现有技术相比，本发明提供了一种卧式超临界流体萃取釜及超临界流体萃取装置。本发明提供的卧式超临界流体萃取釜，包括：壳体，所述壳体底部设置有进气口，所述壳体顶部设置有出气口；设置在壳体内腔的若干个物料架层；和设置在进气口与物料架层之间的布气装置。本发明提供的卧式超临界流体萃取釜在进气口和物料架层之间设置有布气装置，能够保证超临界流体在萃取釜中分布均匀。

进一步的，本发明提供的卧式超临界流体萃取釜的布气装置包括与壳体内腔轴线平行的进气管；所述进气管与进气口相连通；所述进气管上设置有若干进气位；所述进气位上设置有若干支管；若干所述支管在同一平面内，且若干所述支管形成的平面垂直于进气管。本发明提供的此种结构的布气装置能够让超临界流体从不同位置、沿不同方向进入萃取釜壳体内腔，从而使超临界流体在萃取釜壳体内腔中快速分布均匀。