[发明专利]一种超临界流体萃取用料篮及由其组成的萃取装置

说明书

本发明公开了一种超临界流体萃取用料篮及由其组成的萃取装置，包括料篮筒体，料篮筒体的底部设有下过滤装置，下过滤装置连接导流装置；或者料篮筒体的底部设有下过滤装置，其上方还设有上过滤装置，上过滤装置和/或下过滤装置连接导流装置；导流装置包括导流管，导流管的底端位于上过滤装置和/或下过滤装置的下方，其顶端位于上过滤装置和/或下过滤装置的上方，其位于上过滤装置和/或下过滤装置下方的管体侧壁开设有导流孔，并在其设有导流孔的管体上设有筛网。导流管可避免过滤装置被快速严重堵塞，与密封圈座的内壁水平伸入料篮筒体内的部分共同作用发挥更好的协同效果，实现了富含油脂的种仁类原料的快速稳定完全萃取。

技术领域

本发明涉及超临界流体萃取技术领域，特别涉及一种超临界流体萃取用料篮及由其组成的萃取装置。

背景技术

超临界流体萃取，特别是超临界二氧化碳（CO₂）流体萃取，是一种高效、清洁的化工萃取分离技术，具有萃取介质无毒、无污染、无残留、高溶解能力和易分离等优点，因此近年来倍受产业界的青睐，其产业化应用正处于方兴未艾之际。超临界流体萃取的原理是利用超临界流体作为萃取剂及其在超临界状态下的特殊溶剂性质，在合适的萃取压力和温度下，从液体或固体原料中萃取分离出目标成分。

超临界流体萃取装置是超临界流体萃取中最重要的核心设备，常用的超临界流体萃取装置主要包括釜体、单个或多个料篮、釜盖和夹套，上下两个料篮之间通过螺丝连接。料篮是用于盛放原料的容器，通常置于萃取装置内，是组成超临界流体萃取装置的重要组件，其主要包括料篮筒体以及设于料篮筒体顶部和底部的过滤装置，如专利申请号为CN99201463.8公开了一种超临界CO₂萃取设备中的多层固体料筒，它是由第一层料筒壁、O型密封圈、各层料筒壁、上下花板（孔板）、金属网、花板连接螺栓 、法兰、料筒连接螺栓及螺帽所组成，其中所述第一层料筒壁的斜面上半嵌入O型密封圈，上下花板中夹有金属网，由花板连接螺栓固定于法兰上，各层料筒壁的下端也有上下花板，其中夹有金属网，用花板连接螺栓固定于法兰上构成各层料筒，各层料筒由料筒连接螺栓及螺帽与法兰连接，各层料筒的数量为2-4个。

该多层固体料筒采用多个料筒通过螺栓连接的结构，并在每个料筒的顶部和底部设有过滤装置，过滤装置包括上下孔板及设于孔板之间的金属网，萃取原料放置于料筒内进行超临界流体萃取。然而，采用该料筒的结构用于超临界流体萃取时，主要存在以下问题：

1）当萃取种仁类原料时，如核桃仁、油茶籽仁、芝麻、牡丹籽、元宝枫、蒜头果、美藤果等，由于此类原料含有大量的油脂、蛋白质、糖类物质，其在粉碎后的流动性差且易粘结团聚或板结，原料床层在萃取过程中极易出现严重的结块和沟流现象，进而导致料篮中原料出现萃取死角、萃取速度慢、萃取不均匀、不完全；

2）当萃取种仁类原料时，如核桃仁、油茶籽仁、芝麻、牡丹籽、元宝枫、蒜头果、美藤果等，当超临界CO₂流体进入原料床层并升压一段时间后，由于相互交织在一起的油粉混合物的存在容易产生原料严重结块或进而严重堵塞过滤装置，或产生严重沟流等一系列严重的后果，如：在超临界CO₂流体萃取过程中，料篮筒体内部的原料由于受到超临界CO₂流体从下向上的运动冲击力和原料自身的浮力，加之超临界CO₂流体中种仁类原料通常都会发生溶胀现象以及原料内部的穿透性较差，导致原料自身的重力一般不足以克服原料向上移动的动力，使料篮筒体内的原料在超临界萃取过程中特别是开始阶段经常会持续向上移动并挤压过滤装置，导致过滤装置被严重堵塞，进而在过滤装置的进口端和出口端之间形成高压差，而高压差的形成则会进一步将过滤网冲破并使过滤装置发生严重变形，不仅损坏了过滤装置，还会由于存在安全隐患使萃取生产无法再继续进行；此外，当超临界CO₂流体从过滤网被冲破处继续快速向上流动时，原料床层会很快形成越来越大的沟流，导致萃取无法完全、产率很低等萃取失败的情况。