大型超臨界萃取裝置的關鍵技術研究.pdf

1、隨著科學技術迅猛發(fā)展,新型的化工、生物技術、制藥行業(yè)的現(xiàn)代化應用技術,已成為這些行業(yè)高科技企業(yè)的發(fā)展方向。有著對生物技術、制藥行業(yè)密切相關的溶劑萃取,是化工行業(yè)中十分重要的一部分,尤其是超臨界二氧化碳流體萃取技術(Supercritical Fluid Extraction,縮寫SFE.)已成為石油化工、生物制藥、食品添加等行業(yè)優(yōu)先發(fā)展的技術。SFE.技術的集成是集化工、機械、儀器儀表等行業(yè)的綜合技術。其理論基礎是近二十多年來國際、國內

2、一直進行研究的超臨界二氧化碳流體相平衡的理論與學術界研究的超臨界二氧化碳流體萃取的相關數學模型。近二十多年來國內的各高科技企業(yè)為使超臨界二氧化碳流體萃取技術的應用與國際技術水平相同步,逐步研究應用了小規(guī)模、具有一定自動化程度的超臨界二氧化碳流體萃取裝置。但是,按目前的發(fā)展狀況還遠遠趕不上國際領先水平。研究應用大規(guī)模、工業(yè)化超臨界二氧化碳流體萃取裝置,解決超臨界二氧化碳流體相平衡的理論與萃取裝置相關的壓力平衡、流體運動的控制、物料裝填連續(xù)

3、萃取等相關的問題,是提高超臨界二氧化碳流體萃取技術重要組成部分。本文所研究的大型超臨界二氧化碳流體萃取裝置的關鍵技術,就是為提高工業(yè)化超臨界二氧化碳流體萃取裝置在實際應用中的技術水平,提高相平衡的理論與萃取相關理論的補充。
　　本文對國內大型超臨界二氧化碳流體萃取裝置的現(xiàn)狀及存在的問題進行綜合分析,結合本企業(yè)超臨界二氧化碳流體萃取裝置的開發(fā)研制工作,重點對大型超臨界二氧化碳流體萃取裝置的控制系統(tǒng)、高壓容器、快速裝填、連續(xù)萃取等幾個

4、關鍵技術進行了探索性研究,主要進行以下幾方面的研究:
　　1.深入研究了二氧化碳的特性,從其沸點至超臨界點的轉化,在相圖中的二氧化碳位于超臨界時的氣液混合態(tài)的邊界條件,二氧化碳在超臨界萃取裝置中與溶質溶解的最佳溫度、壓力、時間等。
　　2.建立了二氧化碳流體高壓輸送過程中、PLC系統(tǒng)控制調節(jié)閥運動的數學模型,根據數學模型應用PLC系統(tǒng)對裝置進行控制。
　　3.對超臨界二氧化碳流體萃取裝置自動控制系統(tǒng)進行了研究,解決了萃

5、取裝置在提取有效元素時的超臨界二氧化碳流體的流速、流量以及調節(jié)膨脹中的壓力控制、壓力變送、PLC與上位機通訊的問題。
　　4.給出了萃取裝置快速裝填與連續(xù)萃取幾種設計方案,確定了通用裝置連續(xù)萃取的概念與流程。
　　5.確定了本企業(yè)高壓容器設計的參照標準,除在國家標準GB150基礎上選用標準計算公式，材料選用，焊接方式。無損檢測，壓力試驗外，為容器更加安全、
　　可靠要參照JB4732標準進行設計。
　　6.制定了