一種超臨界二氧化碳萃取罐及包括該萃取罐的萃取系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于提取工藝領(lǐng)域，具體涉及一種超臨界二氧化碳萃取罐及包括該萃取罐的萃取系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界二氧化碳流體萃取工藝是一種新興的萃取工藝，與目前應(yīng)用最廣泛的溶劑萃取法相比，該工藝使用惰性氣體，無色、無毒、無味，安全環(huán)保無污染的二氧化碳作為溶劑，整個萃取過程都在較低的溫度下進行，對于熱敏性、易氧化或易揮發(fā)的物質(zhì)具有良好的保護作用。同時，利用該工藝可以直接從分離罐得到目的產(chǎn)物，無需蒸發(fā)濃縮有機溶劑，操作更加簡單方便，因此受到廣泛推崇。
[0003]目前，常規(guī)超臨界二氧化碳萃取通常采用固體物料作為萃取所使用的原料，對于液體物料，由于其流動性較強，容易由于壓力差被帶入至管路中，因此在生產(chǎn)裝料時，裝料量通常不超過萃取罐容積的一半，且液體物料與二氧化碳溶劑的接觸面積較小，導(dǎo)致對于液體物料進行超臨界萃取的效率較低。此外，目前常用的萃取罐還存在無法連續(xù)化生產(chǎn)的弊端，通常在一罐物料提取完成后，需要先停機，泄壓，更換物料，然后再進行下一批物料的萃取加工，生產(chǎn)效率低下。
[0004]中國專利文獻CN102553295A公開了一種新型連續(xù)精萃液態(tài)原料的超臨界二氧化碳萃取技術(shù)，該技術(shù)可根據(jù)萃取相提取量隨時補充液體物料，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，同時，該技術(shù)在萃取罐中添加柱層析填料以吸附萃余相，可精細化分離液體物料，增加液體物料與二氧化碳溶劑的接觸面積，提高生產(chǎn)效率。提取結(jié)束后，通過調(diào)整萃取條件或者添加夾帶劑將填料上的萃余相提取出來。該技術(shù)部分解決了常規(guī)超臨界二氧化碳萃取液體物料過程中產(chǎn)生的問題，但是，分離結(jié)束后，需要從柱層析填料中洗脫萃余相，增加額外生產(chǎn)步驟及生產(chǎn)成本，同時，柱層析填料具有一定的吸附度，當(dāng)達到飽和時，需要更換填料或者進行洗脫后方可進行再次生產(chǎn)，不僅降低生產(chǎn)效率，而且由于柱層析填料通常具有較強的吸附能力，洗脫過程往往不可能完全洗凈，有效成分無法完全洗脫造成浪費，導(dǎo)致生產(chǎn)收益降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種超臨界二氧化碳萃取罐及包括該萃取罐的萃取系統(tǒng)。所述超臨界二氧化碳萃取罐采用超重力細化液滴的方式，增大液體物料與二氧化碳溶劑之間的接觸面積，有效提高萃取效率;包括所述超臨界二氧化碳萃取罐的所述萃取系統(tǒng)解決了超臨界流體萃取工藝難以連續(xù)處理液體物料的缺陷，同時也避免了引入填料導(dǎo)致的二次洗脫、產(chǎn)品收率降低等問題。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種超臨界二氧化碳萃取罐，包括萃取罐主體、細化部和動力部；
[0008]所述萃取罐主體自上至下依次包括頂蓋、罐側(cè)壁和底板，所述罐側(cè)壁為筒體，所述筒體的頂部和底部分別設(shè)置有第一開口和第二開口；所述頂蓋可拆卸覆蓋設(shè)置于所述第一開口處，所述頂蓋的中心處設(shè)置有物料進口，所述物料進口旁設(shè)置有溶劑出口 ；所述底板可拆卸覆蓋設(shè)置于所述第二開口處，所述底板上貫通設(shè)置有物料出口、溶劑進口和連接口，所述連接口設(shè)置于所述底板的中心部位，所述物料出口和所述溶劑進口分別設(shè)置于所述連接口的兩側(cè)；
[0009]所述細化部包括進料筒和細化網(wǎng)，所述進料筒的下端封閉，上端設(shè)置有第三開口，所述第三開口與所述物料進口相連通;所述進料筒的側(cè)壁處貫穿設(shè)置有多個出料孔，所述細化網(wǎng)為筒狀網(wǎng)，所述細化網(wǎng)套設(shè)于所述進料管的外部并連接固定于所述進料管的側(cè)壁外表面上，所述細化網(wǎng)與所述進料管側(cè)壁之間圍成內(nèi)腔；
[0010]所述動力部包括電動機，所述電動機包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子與所述進料筒的下端固定連接。
[0011 ] 進一步地，位于所述頂蓋上的所述物料進口處設(shè)置有金屬絲過濾網(wǎng)，所述金屬絲過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑為300-500目。
[0012]進一步地，所述細化網(wǎng)由金屬材料制成，所述細化網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑為300-500目。
[0013]進一步地，所述出料孔均勻排列于所述進料筒的側(cè)壁上，每個所述出料孔的直徑為0.1-1.0cm。
[0014]進一步地，所述頂蓋與所述罐側(cè)壁之間、所述底板與所述罐側(cè)壁之間均通過螺釘或螺栓連接固定。
[0015]進一步地，所述電動機為磁力驅(qū)動栗。
[0016]—種包括所述超臨界二氧化碳萃取罐的萃取系統(tǒng)，包括物料循環(huán)單元和二氧化碳循環(huán)單元；
[0017]所述物料循環(huán)單元包括所述超臨界二氧化碳萃取罐、物料儲罐以及物料高壓栗；所述物料儲罐的頂部設(shè)置有第一進口，所述第一進口與所述萃取罐主體的所述物料出口相連通;所述物料儲罐的底部設(shè)置有第一出口，所述第一出口通過第一連接管道與所述萃取罐主體的所述物料進口相連通，所述第一連接管道上設(shè)置有所述物料高壓栗；
[0018]所述二氧化碳循環(huán)單元包括同一所述超臨界二氧化碳萃取罐、二氧化碳分離器、二氧化碳冷凝器和二氧化碳高壓栗;所述二氧化碳分離器的頂部設(shè)置有第二進口和第二出口，所述第二進口與所述萃取罐主體的所述溶劑出口相連通，所述二氧化碳冷凝器的一端設(shè)置有第三進口，所述第三進口與所述第二出口相連通，所述二氧化碳冷凝器的另一端設(shè)置有第三出口，所述第三出口通過第二連接管道與所述萃取罐主體的所述溶劑進口相連通，所述第二連接管道上設(shè)置有二氧化碳高壓栗。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]1、所述超臨界二氧化碳萃取罐包括萃取罐主體、細化部和動力部，所述細化部包括進料筒和細化網(wǎng)，所述細化網(wǎng)套設(shè)于所述進料筒的側(cè)壁外側(cè);所述動力部包括電動機，所述電動機驅(qū)動所述細化部轉(zhuǎn)動，形成超重力場。在超重力場的作用下，進入萃取罐內(nèi)的液體物料穿過所述細化網(wǎng)上的孔洞，從而得到細化分離，細化后的液體物料與二氧化碳溶劑的接觸面積顯著增大，使得液體物料中的有效成分能夠在短時間內(nèi)大量溶解于二氧化碳中，提尚生廣效率。
[0021]2、包括所述超臨界二氧化碳萃取罐的所述萃取系統(tǒng)包括所述物料循環(huán)單元，所述物料循環(huán)單元引入物料儲罐以及物料高壓栗，生產(chǎn)過程中，部分未被充分萃取的液體物料落入所述萃取罐主體的底部，并通過所述物料出口流回所述物料儲罐中，通過所述物料高壓栗再次通過所述物料進口壓入所述萃取罐主體中，可以進行二次甚至多次萃取，保證原料物料中的有效成分能夠得到充分萃取，有效提高了原料的利用效率，提高產(chǎn)品收率，降低生產(chǎn)成本。同時，生產(chǎn)過程中，還可以根據(jù)需要向所述物料儲罐中添加新的待萃取原料物料，從而避免停機、泄壓、重新裝料的操作，實現(xiàn)了對液體物料進行二氧化碳超臨界萃取處理的連續(xù)化生產(chǎn)，有效提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)時間；同時，所述物料儲罐的設(shè)置，能夠減小萃取設(shè)備的體積，降低設(shè)備購買或制造成本；
[0022]所述萃取系統(tǒng)包括二氧化碳循環(huán)單元，成超臨界狀態(tài)的二氧化碳溶劑由設(shè)置于所述底板處的所述溶劑進口進入萃取罐主體中，與液體物料充分接觸并溶解有效成分后的超臨界狀態(tài)二氧化碳由位于頂部的所述溶劑出口流出，經(jīng)過分離、冷凝、壓縮操作，再次進入所述超臨界萃取罐中，進行循環(huán)利用，有效降低生產(chǎn)成本，環(huán)保高效；
[0023]生產(chǎn)過程中不引入填料，避免了填料裝填、洗脫等繁瑣工序，原料中的有效成分不會由于被吸附于填料中無法洗脫或提取而造成浪費，整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)操作簡單，萃取條件穩(wěn)定，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1是所述超臨界二氧化碳萃取罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是包括所述超臨界二氧化碳萃取罐的萃取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、頂蓋;2、罐側(cè)壁;3、底板;4、物料進口；5、溶劑出口； 6、物料出口； 7、溶劑進口； 8、進料筒;9、細化網(wǎng)；10、電動機；11、轉(zhuǎn)子；12、金屬絲過濾網(wǎng)；13、超臨界二氧化碳萃取罐；14、物料儲罐；15、物料高壓栗；16、第一進口； 17、第一出口； 18、第一連接管道；19、二氧化碳分離器;20、二氧化碳冷凝器;21、二氧化碳高壓栗;22、第二進口； 23、第二出口； 24、第三進口；25、第三出口；26、第二連接管道。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種超臨界二氧化碳萃取罐，包括萃取罐主體、細化部和動力部；
[0028]所述萃取罐主體自上至下依次包括頂蓋1、罐側(cè)壁2和底板3，所述罐側(cè)壁2為筒體，所述筒體的頂部和底部分別設(shè)置有第一開口和第二開口；所述頂蓋I可拆卸覆蓋設(shè)置于所述第一開口處，所述頂蓋I的中心處設(shè)置有物料進口 4，所述物料進口 4旁設(shè)置有溶劑出口 5;所述底板3可拆卸覆蓋設(shè)置于所述第二開口處，所述底板3上貫通設(shè)置有物料出口 6、溶劑進口7和連接口，所述連接口設(shè)置于所述底板3的中心部位，用于連接所述動力部的相關(guān)結(jié)構(gòu)，所述物料出口 6和所述溶劑進口 7分別設(shè)置于所述連接口的兩側(cè);優(yōu)選地，所述頂蓋I與所述罐側(cè)壁2之間、所述底板3與所述罐側(cè)壁2之間均通過螺釘或螺栓連接固定。
[0029]所述細化部包括進料筒8和細化網(wǎng)9，所述進料筒8的下端封閉，上端設(shè)置有第三開口，所述第三開口與所述物料進口4相連通;所述進料筒8的側(cè)壁處貫穿設(shè)置有多個出料孔，優(yōu)選地，