一种超临界萃取分离釜及萃取系统和萃取方法与流程

文档序号:21931028发布日期:2020-08-21 14:55阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超临界萃取分离釜,其特征在于,包括釜体、顶盖、环形萃取层、环形多孔介质层、和旋风分离器,其中,所述釜体顶部与顶盖密封连接,顶盖中心位置设有萃取剂出口,釜体底部中央设有萃取产物出口,釜体侧壁中部开有若干个超临界流体进气孔;在釜体内,由外向内依次是环形萃取层、环形多孔介质层、旋风分离器;待提取原料置于所述环形萃取层中,被超临界流体萃取;萃取后的混合流体经环形多孔介质层过滤后进入旋风分离器中;所述旋风分离器具有中空的中轴,中轴顶端连通所述萃取剂出口,在旋风分离器的离心作用下,密度较大的液态萃取产物从釜体底部的萃取产物出口流出,密度较小的气态萃取剂则进入中轴,从顶端的萃取剂出口排出。

2.如权利要求1所述的超临界萃取分离釜,其特征在于,在旋风分离器中轴上设有环形螺旋结构的导流叶片,所述超临界流体进气孔的开孔方向与旋风分离器中轴上导流叶片的螺旋方向一致。

3.如权利要求1所述的超临界萃取分离釜,其特征在于,所述环形萃取层为筒状双层结构,由带有孔眼的内、外壁构成起刚性支撑作用的环形筒状框体,紧贴内、外两壁内侧设有起到隔离物料作用的金属过滤网;在金属过滤网围成的一定宽度的环状空间内设置有多块弧形引流板,其引流方向与所述超临界流体进气孔方向一致。

4.如权利要求3所述的超临界萃取分离釜,其特征在于,所述釜体侧壁开有四个等间距的超临界流体进气孔,相应地在所述环形萃取层内设有四块等间距的弧形引流板。

5.如权利要求3所述的超临界萃取分离釜,其特征在于,所述环形萃取层的环形筒状框体上的孔眼孔径为0.5~1mm,所述金属过滤网目数不少于35目;所述环形多孔介质层的开气孔率在60%以上,比表面积在2.7m2/g以上,中位孔径在50μm以下。

6.如权利要求1所述的超临界萃取分离釜,其特征在于,所述环形多孔介质层为多孔陶瓷。

7.如权利要求1所述的超临界萃取分离釜,其特征在于,所述旋风分离器为立式圆筒结构,其中轴上设有自下而上的环形螺旋结构的导流叶片;旋风分离器外壁为开有孔眼的环形金属框,紧贴所述环形多孔介质层;旋风分离器外壁内连接有多块弧形引流板,弧形引流板的开设方向与所述导流叶片的螺旋方向一致。

8.一种超临界二氧化碳循环萃取系统,包括供应罐、加热器、输液泵、预冷器、超临界萃取分离釜、冷却器和连接它们的管路,其中所述超临界萃取分离釜如权利要求1~7中任一所述,所述供应罐用于存储二氧化碳液体,从供应罐输出的二氧化碳液体经加热器加热为超临界二氧化碳流体,在输液泵的作用下该超临界二氧化碳流体进入预冷器内进行预冷,然后进入超临界萃取分离釜对釜内的待提取材料进行活性成分萃取,萃取产物从超临界萃取分离釜的釜体底部流出并收集,分离出的超临界二氧化碳流体则从釜体顶部排出,经过冷却器降温液化后循环回供应罐中。

9.如权利要求8所述的超临界二氧化碳循环萃取系统,其特征在于,在所述加热器至输液泵的管路上,预冷器至超临界萃取分离釜的管路上,以及冷却器至供应罐的管路上分别设有压力传感器;在输液泵至预冷器的管路上设有测速仪;在预冷器至超临界萃取分离釜的管路上,在连接超临界萃取分离釜的萃取剂出口和冷却器的管路上,以及在超临界萃取分离釜底部的萃取产物流出管路上分别设有节流阀。

10.一种低温萃取生物材料活性成分的方法,利用权利要求8所述的超临界二氧化碳循环萃取系统进行如下操作:

1)将待提取生物材料粉末置于所述超临界萃取分离釜中的环形萃取层内,关闭超临界萃取分离釜的顶盖;

2)开启冷却器、加热器以及预冷器,启动输液泵,从供应罐输出的二氧化碳液体首先经由加热器加热至超临界流体所需的温度和压力,再经输液泵进入预冷器内进行预冷,控制超临界二氧化碳流体为所需状态,不断输入到超临界萃取分离釜中对生物材料粉末进行萃取;

3)从超临界萃取分离釜中的旋风分离器分离出的超临界二氧化碳流体经过冷却器降温液化后储存回供应罐中;

4)从供应罐不断输出二氧化碳液体,重复步骤2)和3)进行萃取循环,直至获得所需萃取产物。


技术总结
本发明公开了一种超临界萃取分离釜及萃取系统和萃取方法。所述超临界萃取分离釜包括釜体、顶盖,以及釜体内由外向内依次套设的环形萃取层、环形多孔介质层、旋风分离器,这种环形层状结构一方面使得萃取剂以内旋的流动形式完成萃取,增大了萃取剂流动过程中同待萃取物之间的接触面积,大幅提高萃取产率;另一方面增加了萃取釜内部的空间利用率,避免了超临界萃取过程中常见的壁流问题;同时通过设计进气孔朝向以及设置弧形引流板,使得萃取分离釜内流场更加均匀、稳定。本发明的超临界萃取分离釜体具有萃取、降压与分离纯化三种功能,能够实现高品质、高效的生物活性成分萃取,以及萃取剂的循环重复利用。

技术研发人员:张雅萌;张雅晴
受保护的技术使用者:北京斯坦励能源科技有限公司
技术研发日:2020.06.12
技术公布日:2020.08.21
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