[实用新型]模块化超临界CO2流体设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及超临界流体技术领域，尤其涉及一种模块化超临界CO₂流体设备。

背景技术

国际上把超临界流体称为超级绿色技术，是公认的绿色制造，是可持续发展的新兴产业，能有效解决能源和环境结构性矛盾问题。其应用已渗透到国民经济的各个方面，如萃取行业(生物、医药、中草药、食品、保健品、美容)、新材料(化学反应、纳米造粒、聚合物发泡)、环保(废水、废物、核废物处理、有机有害化合物分解、塑料降解、重油加氢分解、重金属提取分离)、电子产品清洗、石油天然气压裂开采、海洋化工、生物化工等战略性新兴产业，美欧日相继制定国家战略研究计划，不断开发新设备、新工艺，由于能源危机、环保意识增强、消费者对健康更加关注、对产品质量要求更高，这些都推动了超临界流体设备的发展。

超临界流体设计高温高压技术，对材质、耐压、耐高温、密封性、安全性、精度要求非常严苛，加工难度大，使得该套设备的成本非常高。现有技术中，应用超临界流体技术的设备有很多种，如超临界流体萃取设备、超临界流体反应设备、超临界流体造粒设备、超临界流体注入设备等等，这些设备均存在一个缺点就是功能单一，只能进行单一的生产，而实际生产过程中，一个公司由于经济效益的考虑不能单单进行一种生产，需要根据客户的需要应用不同的设备进行不同的生产，这就需要公司同时采购上述多种设备。一套设备的成本是非常高的，采购多种设备无疑大大增加了成本，而且，通常情况下多台设备不会同时使用，闲置的设备也造成了资源的浪费。

超临界流体设备对精度的要求非常高，超临界CO₂流体温度的细微变化将导致密度变化，进而导致溶解度变化。现有技术中，一般应用水浴或油浴对超临界CO₂进行加热，其过程时间长、耗能高，内温、外温不均匀，造成温度忽高忽低，溶解度也起伏不定，严重影响产品质量。申请号为CN201410375689.6的专利申请文件公开了一种挤塑板用超临界二氧化碳发泡设备，采用二氧化碳恒温装置对超临界CO₂进行升温，该恒温装置包括不锈钢密封壳体、蛇形管、加热件，对蛇形管内的液体进行加热。该加热装置采用电子加热方式，并让液体在蛇形管内强制循环，相比较现有技术中的水浴和油浴，加热时间短，提温速度快，但同样存在内温、外温相差大、不均匀的问题，造成温度控制精度低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种模块化、超高精度控制的超临界流体设备，可实现产品多样性，同时大幅度降低生产成本。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种模块化超临界CO₂流体设备，包括供气及低温输送模块、高压高温输送模块、改性模块和应用超临界CO₂流体进行生产的功能模块，其中供气及低温输送模块、高压高温输送模块、功能模块依次连接，改性模块与高压高温输送模块连接，各模块与各模块之间通过同一种连接件可拆卸连接。

本技术方案实现了超临界CO₂流体设备的模块化、标准化、系列化，解决了产品单一性与经济性不佳的结构性问题、产品多样性与生产专业化的矛盾问题，该套设备可根据需要用于不同的生产，仅更换功能模块就可以用于超临界萃取、超临界反应、超临界造粒、超临界注入等等，将设备充分的利用，产品多样化，经济性能大幅度提高。

如上所述的模块化超临界CO₂流体设备，所述功能模块为萃取功能模块或反应功能模块或造粒功能模块。

如上所述的模块化超临界CO₂流体设备，所述功能模块也可以为注入功能模块。

如上所述的模块化超临界CO₂流体设备，还包括用于回收利用功能模块中用完的CO₂流体的外循环模块，所述外循环模块连接功能模块与供气及低温输送模块，所述外循环模块包括气液分离器、干燥器。外循环模块用于将功能模块中使用完的超临界CO₂流体进行回收利用，分离过滤后重新进行升温升压从而再次应用到功能模块中。

如上所述的模块化超临界CO₂流体设备，还包括内循环模块，所述内循环模块连接高压高温输送模块和供气及低温输送模块；所述内循环模块包括高温电磁阀、安全阀、截止阀。内循环模块的设置，有利于在不停机状态中，临时调整以更换原料等工作，在高压条件下也提高了设备的安全性，内循环模块的设置对超临界CO₂流体设备是至关重要的。