本技术涉及环境处理设备,具体是一种超临界萃取反应釜。
背景技术:
1、超临界流体萃取是一种新型萃取分离技术,它利用超临界流体,即处于温度高于临界温度、压力高于临界压力的热力学状态的流体作为萃取剂,从液体或固体中萃取出特定成分,以达到分离目的,超临界流体萃取由于流体在常压和室温下为气体,萃取后易与萃取成分分离,使得其应用领域广泛,其中常见的流体有二氧化碳、甲醇、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等。
2、在超临界萃取装置工作过程中,不同流体达的超临界状态转换条件均有所不同,例如,二氧化碳的临界温度是31.1℃,临界压力是7.39mpa,使用时萃取温度和压力均满足方能确保二氧化碳转换为超临界状态,并且,针对不同的萃取物,要达到其最佳的萃取效率和效果,还需要在满足二氧化碳的超临界条件外,利用控制系统调节萃取釜内温度和压力,从而在满足流体状态转换的同时,使得萃取物达到萃取所需的最佳温度和压力状态。
3、但在实际应用中,现有的萃取装置却存在以下问题:1、萃取釜内部料框的结构及流体通道设计不合理,导致流体送入萃取釜后气阻较大,扩散路径单一,使得流体与萃取物接触不够充分,并导致釜内温度不均匀;2、萃取釜内部料框处于封闭环境,萃取环境温度无法直接测量,仅能通过外部器件进行估算,大多数时候只能通过小范围的温度调节和延长每个时间段的萃取时间来提高萃取效果,但这样不仅温度控制准确度低,且萃取时间长,萃取效率大为降低,成本增加。
4、基于此,如何进行萃取装置结构设计,使得流体流动路径更分散均匀,萃取物接触更完全,以及保证萃取釜内温度的监控,是我们急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种超临界萃取反应釜,该超临界萃取反应釜能对萃取温度进行实时检测,进而可提高萃取温度的准确度,实现精准的萃取温度控制,提高萃取效率和效果。
2、本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现:超临界萃取反应釜,包括釜体,釜体内设置上端开口的萃取腔,所述萃取腔内从下到上依次设置有萃取框、承压排气件及封闭加压组件,所述釜体侧壁位于承压排气件所在区域还设置有与萃取腔连通的贯穿孔;所述封闭加压组件用于封闭萃取框和承压排气件所在区域的萃取腔并依次压紧承压排气件、封闭萃取框,所述封闭加压组件内还设置有第一温度传感器,第一温度传感器的检测端伸入至承压排气件所在区域的萃取腔内;所述萃取腔底部还设置有萃取介质入口。
3、基于以上技术方案,所述萃取框由萃取筒及连接于萃取筒两端的端板组成;所述萃取筒由烧结金属网围合而成;所述端板固定连接于萃取筒两端,且端板中部贯穿形成与承压排气件所在区域的萃取腔连通的通孔,所述通孔内设置有可拆卸的网格盖板。
4、基于以上技术方案,所述承压排气件包括环形主体,环形主体的直径小于萃取腔的直径,所述环形主体的侧壁开设有若干介质通孔;所述环形主体下端连接有喇叭状扩口,所述萃取框上端形成与喇叭状扩口内壁相匹配的斜壁,所述承压排气件通过喇叭状扩口与斜壁配对将萃取框定位,且所述喇叭状扩口与斜壁之间还设置有第一密封件。
5、基于以上技术方案,所述封闭加压组件从下往上包括依次压紧的封头、压盖及承压螺套,所述承压螺套与所述萃取腔内壁螺纹连接且部分伸出至釜体;还包括螺杆,螺杆贯穿承压螺套、压盖后与封头连接,所述螺杆顶部伸出承压螺套并螺纹连接有升降螺母,所述螺杆位于升降螺母和承压螺套之间还套设有挡板;所述螺杆中部沿轴向贯穿设置有套管,套管下端贯穿封头并伸入至承压排气件所在区域的萃取腔内,所述第一温度传感器设置于套管内。
6、基于以上技术方案,所述封头下端侧壁还设置有第一密封槽,第一密封槽内设置有第二密封件,所述封头下端面还设置固定有封板,封板将第一密封槽局部封闭以挤压第二密封件,且所述封板与所述承压排气件抵接;所述封头上端侧壁还设置有第二密封槽,第二密封槽内设置有第三密封件,所述压盖局部伸入至第二密封槽内以挤压第三密封件。
7、基于以上技术方案,所述萃取介质入口设置于萃取腔底部中间位置,且萃取介质入口的端口还设置有蘑菇型喷头。
8、与现有技术相比,本超临界萃取反应釜的有益效果如下:
9、1、本实用新型利用承压排气件来承压和集气,可以保证萃取框稳定压紧的同时避免其过渡挤压而变形或损坏,同时利用承压排气件集中收集萃取后的介质,使得萃取介质能统一集中收集并通过贯穿孔排出,能更好的约束萃取介质流通路径,提高了萃取介质的萃取利用率。
10、2、本实用新型通过设置第一温度传感器伸入至萃取腔内,从而可以实时检测萃取腔内萃取环境温度,相比于现有温度监控方式更为直接和准确,有利于提高萃取温度的准确度,实现了精准的萃取温度控制,提高了萃取效率和效果。
11、3、本实用新型萃取框利用金属网格板绕制而成的萃取筒结构盛放物料,萃取介质在萃取时进入萃取筒的路径增多,且更为均匀,进而使得物料萃取更为充分、完全,提高了萃取效率和质量。
12、4、本实用新型利用蘑菇型喷头设计,可将输入的萃取介质进入萃取筒后向上扩散的路径更多,配合萃取筒的改进结构,可使物料与流体接触更加充分,同时萃取腔内温度更加均匀。
1.一种超临界萃取反应釜,其特征在于,包括釜体,釜体内设置上端开口的萃取腔,所述萃取腔内从下到上依次设置有萃取框、承压排气件及封闭加压组件,所述釜体侧壁位于承压排气件所在区域还设置有与萃取腔连通的贯穿孔;
2.根据权利要求1所述的超临界萃取反应釜,其特征在于,所述萃取框由萃取筒及连接于萃取筒两端的端板组成;
3.根据权利要求1或2所述的超临界萃取反应釜,其特征在于,所述承压排气件包括环形主体,环形主体的直径小于萃取腔的直径,所述环形主体的侧壁开设有若干介质通孔;
4.根据权利要求1所述的超临界萃取反应釜,其特征在于,所述封闭加压组件从下往上包括依次压紧的封头、压盖及承压螺套,所述承压螺套与所述萃取腔内壁螺纹连接且部分伸出至釜体;
5.根据权利要求4所述的超临界萃取反应釜,其特征在于,所述封头下端侧壁还设置有第一密封槽,第一密封槽内设置有第二密封件,所述封头下端面还设置固定有封板,封板将第一密封槽局部封闭以挤压第二密封件,且所述封板与所述承压排气件抵接;
6.根据权利要求1所述的超临界萃取反应釜,其特征在于,所述萃取介质入口设置于萃取腔底部中间位置,且萃取介质入口的端口还设置有蘑菇型喷头。