Superkritische Kohlendioxidausrüstung ist eine Art fortschrittlicher Trenngerät, die Kohlendioxid im überkritischen Zustand als Lösungsmittel verwendet, um spezifische Zielbestandteile (z.

Superkritischer Kohlendioxidausrüstungs -Kernprinzip

Kohlendioxid tritt in einen überkritischen Zustand über der kritischen Temperatur (31,1 Grad) und dem kritischen Druck (7,38 MPa) ein. Zu diesem Zeitpunkt kombiniert es die hohe Diffusivität und niedrige Viskosität eines Gases mit hoher Dichte und starker Lösung einer Flüssigkeit. Diese einzigartige Immobilie macht es zu einem ausgezeichneten, umweltfreundlichen, ressfreien Extraktionslösungsmittel.

Hauptkomponenten der überkritischen Kohlendioxidausrüstung

Co₂ -Lagertank

Speichert Flüssigkeitsko₂ (normalerweise Lebensmittel- oder Industriegrad).
Erfordert Isolierung oder Kühlung, um den flüssigen Zustand aufrechtzuerhalten.

Hochdruckpumpe

Eine der Kernkomponenten. Drucke flüssige CO₂ zum Betriebsdruck (normalerweise 8-40 MPA, manchmal höher).
Häufige Typen: Kolbenpumpen, Zwerchfellpumpen. Erfordert eine stabile Durchflussrate, einen hohen Druckwiderstand und eine gute Versiegelung.

Vorheizen

Erhitzt Flüssigkeit Co₂ unter hohem Druck auf die überkritische Temperatur (normalerweise über 31,1 Grad im Bereich von 35-80 Grad abhängig vom Prozess).

Extraktionskessel

Das Kernreaktionsgefäß. Hält das zu extrahierende Rohstoff (muss normalerweise pulverisiert und vorbehandelt werden).
Hochdruckgefäß, korrosionsresistent (üblicherweise verwendet 316L Edelstahl).
Ausgestattet mit Schnellöffnungsstruktur (leicht zu laden und entlade), Sicherheitsdruckvorrichtung, Temperatur- und Drucksensoren.
Es kann interne Bildschirmplatten oder Stützstrukturen geben, um einen gleichmäßigen Fluss von CO₂ durch die Materialschicht zu gewährleisten.
Mehrere können parallel oder Serien angeschlossen werden, um die Effizienz zu verbessern.

Trennungskessel

Kerntrennkomponente. Erhält gelösten überkritischen Co₂-Flüssigkeiten aus dem Extraktionskessel.
Reduziert die Löslichkeit des überkritischen CO₂ für den Ziel gelöst, indem der Druck und/oder die Temperatur (normalerweise durch Depressurisierung) angepasst wird, wodurch der gelöste gelöste ausfällt und sich mit der Sammlung zufrieden geben kann.
Normalerweise auch mit Heiz-/Kühljacken, Druckregulierungsventilen, Sichtgläser und Sammelanks ausgestattet.
Es kann mehrere Trennungskessel (eine oder mehrere Trennstadien) geben, wobei die Trennung (Fraktionierung) von Komponenten verschiedener Polaritäten oder Siedepunkte durch schrittweise Druckreduzierung oder Temperaturänderungen erreicht wird.

CO₂ Recovery/Recycling -System

CO₂ aus dem Trennungskessel (normalerweise auf den gasförmigen oder unterkritischen Zustand reduziert) wird kondensiert und durch einen Kühler verflüssiger.
Das Verflüssigungs -CO₂ fließt zum Recycling zurück zum Lagertank und senkt die Betriebskosten und die Umweltauswirkungen erheblich.
Beinhaltet Kondensator, Erholungstank, Rohrleitungen usw.

Heiz-/Kühlsystem

Geben Sie eine präzise Temperaturregelung für Extraktionskostel, Trennungskessel, Vorheime, Rohrleitungen usw. an.
Häufig verwendete Wasserbäder, Ölbäder, elektrische Heizgurte, Wärmetauscher usw.

Steuerungssystem

Das Gehirn der Ausrüstung. Normalerweise SPS- oder DCS -System.
Echtzeitüberwachung und präzise Steuerung von Temperatur, Druck, Fluss, Zeit und anderen Schlüsselprozessparametern.
Erkennen Sie den automatischen Betrieb, die Datenaufzeichnung, die Alarm- und Sicherheitsverriegelung.

Hilfssystem

Mitnahmepumpen: Wenn kleine Mengen an Co-Lösungsmittel (z. B. Ethanol, Wasser) hinzugefügt werden müssen, um die Löslichkeit polarer Substanzen zu verbessern.
Reiniger/Filter: Entfernen von Verunreinigungen und Wasser, bevor der CO₂ in die Pumpe oder in die Rezirkulationsschleife eintritt.
Rohre und Ventile: Hochdruckleitungen, Absperrventile, Rückdruckventile (zur genauen Kontrolle des Kesseldrucks), Sicherheitsventile usw.
Sammelstank: Unter dem Wasserkocher, um den ausgefällten Extrakt zu sammeln.

Kurze Beschreibung des Workflows für überkritische Kohlendioxidausrüstung

Der Rohstoff ist in den Extraktionskocher geladen und versiegelt.

Flüssigkeitsko₂ wird durch eine Hochdruckpumpe aus dem Lagertank unter Druck gesetzt.

Der unter Druck stehende Flüssigkeitsko₂ wird vom Vorheizen auf eine überkritische Temperatur erhitzt und wird zu einer überkritischen Ko₂ -Flüssigkeit.

Die überkritische CO₂ -Flüssigkeit tritt in den Extraktionskocher ein und fließt durch das Rohstoffbett, um die Zielkomponenten aufzulösen.

Die überkritische Ko₂ -Flüssigkeit (belastete Flüssigkeit), die die Zielkomponente gelöst hat, verlässt den Extraktionskocher und tritt in den Trennungskessel ein.

Im Trennungskessel wird die Löslichkeit von CO₂ durch Senkung des Drucks (der primäre Modus) und/oder die Einstellung der Temperatur verringert, und der Zielbestandteil wird ausgefällt und setzt sich in den Sammelbehälter ein.

Das CO₂ -Gas (oder ein unterkritischer Zustand) nach Ausbrüche des gelösten Stoffes wird kondensiert und von einem Kühler verflüssigt und in den Lagertank zurückgekehrt, um den Zyklus zu vervollständigen.

Am Ende des Extraktionsprozesses wird das Produkt aus dem Sammelbehälter entfernt.

Vorteile von überkritischer Kohlendioxidausrüstung

Grün

Co₂ ist ungiftig, inerter, nicht flammbar, kostengünstig und leicht zu erhalten. Kein Lösungsmittelrückstand nach der Extraktion ist das Produkt rein und sicher.

Leichte Extraktion

Die Betriebstemperatur liegt in der Nähe der Raumtemperatur (insbesondere bei niedrigem Druck), insbesondere bei der Extraktion von hitzempfindlichen Substanzen und kann die Aktivität und das Aroma von Naturprodukten beibehalten.

Hohe Selektivität

Durch genaues Einstellen des Drucks und der Temperatur kann die Löslichkeit von überkritischem Co₂ geändert werden, um die selektive Extraktion und Fraktionierung zu realisieren.

Hohe Extraktionseffizienz und Geschwindigkeit

Großer Diffusionskoeffizient, niedrige Viskosität, schnelle Massenübertragungsrate.

Lösungsmittel leicht zu trennen

Der Druck kann nur senken, um den gelösten Niederschlag zu leisten, CO₂ kann recycelt werden.

Flexibler Betrieb

Kann in Kombination mit Mitnahme von Wirkstoffen verwendet werden, um den Anwendungsbereich zu erweitern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Superkritische Co₂-Extraktionsgeräte eine hocheffiziente, umweltfreundliche Trennungstechnologieplattform sind und eine breite Palette von Anwendungen in den Bereichen Lebensmittel, pharmazeutische, kosmetische und andere Felder und einzigartige Vorteile haben, trotz der hohen anfänglichen Anlageberechnungen und der operativen Anforderungen, aber deren grüne Eigenschaften und hervorragender Extraktion von hochwertigen Produkten ist es eine wichtige Wahl für die mäßige Trennungstechnologie.

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