[發明專利]一種超臨界二氧化碳干燥裝置及其干燥方法

在審

• 申請號: 202110526095.0
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113108558A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 景顯東;姜濤;張宏雷;蔡晉
• 申請（專利權）人: 中昊光明化工研究設計院有限公司
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06;F26B21/14;F26B25/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 史云聰

本發明公開一種超臨界二氧化碳干燥裝置及其干燥方法，涉及超臨界干燥設備技術領域，包括二氧化碳儲液瓶、干燥釜及其用于將水分與二氧化碳分離的分離組件，干燥釜的出氣口與分離組件連接，分離組件與二氧化碳儲液瓶連接；分離組件還并聯設置有用于將干燥釜中二氧化碳抽出的壓縮機；本發明通過與分離組件并聯設置壓縮機，能夠在干燥釜內壓強降低至二氧化碳儲液瓶壓強，釜內二氧化碳不能自動排出時，利用壓縮機可以及時將其排出，不僅能夠對釜內二氧化碳進行回收利用，避免直接打開釜蓋造成二氧化碳大量浪費，還能夠將二氧化碳萃取出的殘余水分排出，保證對物料的干燥效果更佳徹底。

技術領域

本發明涉及超臨界干燥設備技術領域，特別是涉及一種超臨界二氧化碳干燥裝置及其干燥方法。

背景技術

超臨界干燥技術是近年來發展起來的化工新技術。一般常用的干燥技術如常溫干燥、烘烤干燥等在干燥過程中常常不可避免地造成物料團聚，由此產生材料基礎粒子變粗，比表面急劇下降以及孔隙大量減少等結果，這對于納米材料的獲得以及高比表面材料的制備極其不利；超臨界干燥技術是在干燥介質臨界和臨界壓力條件下進行的干燥，它可以避免物料在干燥過程中的收縮和碎裂，從而保持物料原有的結構與狀態，防止初級納米粒子的團聚和凝并，這對于各種納米材料的制備極具意義。

由于二氧化碳臨界溫度接近室溫且無毒、不易燃易爆，超臨界二氧化碳流體兼有氣體和液體性質，具有很強的擴散性以及良好的溶解能力，因此超臨界二氧化碳流體是良好的干燥介質。液態二氧化碳置換超臨界干燥法是用二氧化碳取代有機溶劑作為干燥介質進行超臨界干燥。該法先將物料內的液體溶劑用液態二氧化碳置換，再升溫增壓使二氧化碳達到超臨界狀態，最后利用二氧化碳的超臨界性質進行物料干燥。超臨界二氧化碳萃取干燥法是超臨界萃取技術和超臨界流體干燥技術的結合，與液態二氧化碳置換超臨界干燥法相比，可省去液態二氧化碳置換溶劑的步驟，直接用超臨二氧化碳萃取出物料微孔中的溶劑，使物料在基本保持原結構的情況下被干燥，簡化了操作步驟。

申請號為“201010565950.0”，名稱為“一種超臨界二氧化碳干燥食品的裝置和方法”中將二氧化碳通入干燥室中，然后升溫加壓至超臨界狀態，吸收食品中的水分，最后利用干燥室中的高壓氣氛排出二氧化碳，使其進入氣水分離器中進行水分分離，水分自氣水分離器排出，二氧化碳則進行回收利用；但是在實際操作過程中發現，當干燥過程結束后，打開干燥室時，其內部仍然存在較多的二氧化碳成分，可以判斷出是干燥室內部的二氧化碳無法完全排出而滯留的部分，而直接打開干燥室排氣導致了二氧化碳的大量浪費，且滯留的二氧化碳氣體中溶解水分的能力較弱，其長時間在干燥室中滯留容易導致水分重新被食物吸收，使食物干燥不徹底。

因此，如何提高對待干燥物料的干燥效率是本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種超臨界二氧化碳干燥裝置及其干燥方法，以解決現有技術存在的問題，降低二氧化碳浪費，提高對待干燥物品的干燥效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種超臨界二氧化碳干燥裝置，包括二氧化碳儲液瓶、干燥釜及其用于將水分與二氧化碳分離的分離組件，所述二氧化碳儲液瓶通過加壓泵與所述干燥釜的進氣口連接，所述干燥釜的出氣口與所述分離組件連接，所述分離組件與所述二氧化碳儲液瓶連接；所述分離組件還并聯設置有用于將所述干燥釜中二氧化碳抽出的壓縮機，所述分離組件、所述壓縮機與所述干燥釜之間分別設置有第一閥門及其第二閥門。

優選的，所述第二閥門為自控閥門，所述分離組件與所述干燥釜之間的管路上還設置有用于檢測管路中壓力的壓力變送器，所述壓力變送器與所述自控閥門電連接。

優選的，所述分離組件包括依次連接的冷卻器、氣水分離器及其水分吸附器，所述冷卻器與所述干燥釜連接，所述水分吸附器與所述二氧化碳儲液瓶連接。

優選的，所述二氧化碳儲液瓶與所述分離組件、所述壓縮機之間的管路上設置有用于冷凝二氧化碳氣體的冷凝器。