[發明專利]一種帶熱回收的二氧化碳超臨界流體萃取系統

在審

• 申請號: 201910569877.5
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110433525A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張秀平;鄭傳經;楊坤;胡繼孫;王渭;秦宗川;吳俊峰;張偉;孫云;程立權
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司;合肥通用環境控制技術有限責任公司
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04;F25B1/00;F25B41/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;洪琴

本發明涉及制冷劑熱回收領域，尤其涉及一種帶熱回收的二氧化碳超臨界流體萃取系統，該系統包括二氧化碳超臨界流體萃取組件和供冷供熱組件，所述供冷供熱組件包括熱回收冷水機組，所述熱回收冷水機組的蒸發側和冷凝側分別給二氧化碳超臨界流體萃取組件提供冷量和熱量。該發明的優點在于：通過采用供冷供熱組件的蒸發側的冷量進行超臨界二氧化碳萃取流程中的二氧化碳冷卻液化，采用冷水機組冷凝側冷凝熱的回收實現了二氧化碳與萃取物的分離，大幅降低整個工藝流程的能量消耗，實現節能減排，提高了流程的經濟性。

技術領域

本發明涉及制冷劑熱回收領域，尤其涉及一種帶熱回收的二氧化碳超臨界流體萃取系統。

背景技術

隨著油基鉆井的快速發展和普遍使用，其所產生的廢棄物也越來越多，帶來了許多環境問題。《國家危險廢物名錄》已將油基鉆井廢棄物列入危險廢物類(編號HW08)。《國家清潔生產促進法》和《固體廢物環境污染防治法》也明確提出必須對其進行無害化處理。油基鉆井廢棄物中高含石油類物質，含油率一般可在10％～50％，是寶貴的可再利用資源。對油基鉆井廢棄物中的石油類物質進行回收，不僅能產生較大的經濟效益，而且能減輕污染，帶來環境和社會雙重效益。超臨界流體萃取(SFE)技術具有高效、節能、實用性強等優點，在油基鉆井廢棄物回收中得到了廣泛應用。

在二氧化碳超臨界流體萃取工藝流程中，二氧化碳的加熱是利用水浴換熱器的電加熱實現的，能耗較大，經濟性較差；而冷水機組的冷凝側所產生的大量熱量直接耗散入空氣中，并未得到利用，造成能量的浪費。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，為此，本發明提供一種帶熱回收的二氧化碳超臨界流體萃取系統。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種帶熱回收的二氧化碳超臨界流體萃取系統，包括二氧化碳超臨界流體萃取組件和供冷供熱組件，所述供冷供熱組件包括熱回收冷水機組，所述熱回收冷水機組的蒸發側和冷凝側分別給流體萃取組件提供冷量和熱量。

更詳細地說，所述流體萃取組件包括依次設置的

氣液分離器，用于將液態和氣態的二氧化碳氣體分出，氣態的二氧化碳輸出到下個環節，并回收流體萃取組件輸出的氣態二氧化碳；

冷浴換熱器，獲取熱回收冷水機組提供的冷量將氣態二氧化碳冷卻液化；

增壓泵，為傳輸液態的二氧化碳提供動力并將二氧化碳壓縮至超臨界狀態；

萃取熱浴換熱器，獲取熱回收冷水機組提供的熱量將液態的二氧化碳加熱至指定的超臨界狀態流體；

萃取釜，將超臨界狀態的二氧化碳與廢棄物中的石油類物質互溶，完成萃取過程；

換熱分離模塊，獲取熱回收冷水機組提供的熱量將二氧化碳加熱成氣態，石油類物質以液態形式析出，完成分離，分離出的二氧化碳氣體返回到氣液分離器的入口端。

更詳細地說，所述換熱分離模塊包括多個依次設置的換熱分離單元，每個換熱分離單元均包括依次設置的分離熱浴換熱器和分離釜。

更詳細地說，所述換熱分離模塊包括第一換熱分離單元和第二換熱分離單元。

更詳細地說，系統還包括設置在所述蒸發側的冷媒水出水管路上的冷浴供水泵、設置在所述冷凝側的冷卻水出水管路上的熱浴供水泵和閥門。

更詳細地說，所述閥門包括設置在熱回收冷水機組的冷凝側的冷卻水出水管路和冷卻水進水管路之間設置熱浴供水溫度調節閥，所述熱浴供水溫度調節閥為三通閥。

更詳細地說，所述熱浴供水泵后端的輸出管路后端和冷凝側的冷卻水出水管路均分出多條支路，多條支路相應的與萃取熱浴換熱器和換熱分離模塊中的分離熱浴換熱器換熱端對應端連接，在多條支路上還分別設置有用于實現溫度穩定調節的調節閥。