[實用新型]一種超臨界流體分離釜結構

有效

• 申請號: 201320882095.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203620302U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 祝勇仁
• 申請（專利權）人: 浙江機電職業技術學院
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 周涌賀

技術領域

本實用新型涉及超臨界流體分離釜結構。

背景技術

目前，與超臨界流體（二氧化碳是最常用的超臨界流體）分離釜最接近的同類技術主要是用于醫藥、食品、香料、石油化工及環保等領域的超臨界流體萃取釜技術，由于工藝過程（壓力一般在8-35MPa或更高）的特殊性，需要解決其產生的機械、熱交換、流體輸送和安全保證等問題。其結構組成主要有釜體、換熱結構和密封結構組成，典型的超臨界CO²萃取工藝流程，將被萃取物粉碎后放入萃取釜中密封，設定好萃取釜的溫度和壓力。CO²經高壓計量泵增壓進入萃取器，與其中的原料接觸、傳質，節流膨脹后進入分離器。這時由于溶質在CO₂中的溶解度降低而凝聚析出，匯集在分離器底部，而CO₂溶劑則從分離器頂端引出，循環使用。而應用在超臨界流體染色上進行染料與CO₂溶劑超臨界流體進行分離的分離釜目前主要應用還在實驗室及中試階段，相關的研究還比較少，其工作壓力一般在12MPa-30MPa或更高，因此設計條件比萃取分離釜要求要高，其釜體設計、密封性、換熱結構設計對分離效果具有較大影響。分離釜的工作流程是：當制冷機和主泵工作，染色釜達到工藝要求主要是溫度、壓力、流量等條件的條件時，緩慢打開進入分離釜的節流閥，保持染色釜的壓力不變，分離釜慢慢升壓，達到設定的分離壓力時，打開并調節分離釜出口的流量閥，保持分離釜壓力不變，此時會有一定量的超臨界CO₂流體不斷的從分離釜流入匯流排，凈化器，冷凝器又到主泵形成了如下循環：主泵→染色釜→分離釜→匯流排→凈化器→冷凝器→主泵的循環，帶有染料的超臨界流體在分離釜中進行了降溫降壓，實現染料和超臨界流體的分離，并從分離器底部析出回收，超臨界CO₂流體則回到主泵再次循環使用。由于不同染色對象和染料，要達到不同織物的上染率和染色深度的不同，導致染色溫度、壓力和流量會有區別，因此分離釜也要適應這種變化，同時由于染色操作是一種間歇操作，分離釜作為受交變載荷作用的疲勞設備，以及超臨界流體的強腐蝕性，設計時必須考慮容器的耐熱、耐疲勞、耐腐蝕性能及綜合性能的要求，這樣使得染色分離釜的設計要求比較高，因此在材料和密封的選擇上就導致了不同的結構的出現以滿足這些要求。

實用新型內容

本實用新型要解決上述現有技術的缺點，提供一種能耐熱、耐疲勞、耐腐蝕的超臨界流體分離釜結構，滿足了超臨界流體中染料成功分離對密封和換熱過程的需求。

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案：這種超臨界流體分離釜結構，包括釜體，釜體上端設有開口，釜體上部側壁開有流體進口，流體進口連接進口管，進口管向下彎曲且內部出口朝向釜體內壁，流體進口的相對位置開有位于釜體上部側壁的流體出口，釜體的底部設有擋板，擋板的下方設有貫通釜體的回收漏斗，釜體的外設有水夾套，水夾套與釜體間形成交換腔，交換腔的下部設有進水管，交換腔的上部設有出水管。

開口內設有密封座，開口外端設有用于壓緊密封座的壓緊封頭，密封座內設有伸入釜體內的壓力表及溫度計。密封座與壓緊密封座的壓緊封頭間設有擋圈。

密封座的外側上開有貫穿密封座下端的安裝槽，安裝槽上安裝有V型密封圈組，在密封座的下端面上固定有內板，內板的外沿限位頂壓在V型密封圈組下端面的內部分，開口的內壁設有限位臺階，限位臺階限位頂壓在V型密封圈組下端面的外部分，限位臺階的內壁與內板外壁之間設有間隙。V型密封圈組包括上壓環和下壓環，上壓環和下壓環之間設有一組呈倒V形結構的密封圈，下壓環的上表面為倒V形凸起并頂壓在密封圈，密封圈下表面的中間開有展開槽。流體進口與進口管通過管接頭鎖母固定。交換腔的外設有保溫層。