Superkriittiset hiilidioksidilaitteet ovat eräänlainen edistyksellinen erotuslaite, joka käyttää hiilidioksidia ylikriittisessä tilassa liuottimena tiettyjen kohde -ainesosien (esim. Rasvojen ja öljyjen, makujen, pigmenttien, lääkkeiden aktiivisten aineosien jne. Ainesosien tai synteettisten materiaalien poimimiseksi.

Ylikriittinen hiilidioksidilaitteen ydinperiaate

Hiilidioksidi siirtyy ylikriittiseen tilaan kriittisen lämpötilan (31,1 asteen) ja kriittisen paineen (7,38 MPa) yläpuolella. Tässä vaiheessa siinä yhdistyvät kaasun korkea diffuusio ja matala viskositeetti nesteen korkean tiheyden ja voimakkaan vakavaraisuuden kanssa. Tämä ainutlaatuinen kiinteistö tekee siitä erinomaisen, ympäristöystävällisen, jäännösvapaan uuttoliuottimen.

Ylikriittisen hiilidioksidilaitteen pääkomponentit

Varastosäiliö

Kauppat nestemäiset co₂ (yleensä elintarvikelaatu tai teollisuusluokka).
Vaatii eristyksen tai jäähdytyksen nestemäisen tilan ylläpitämiseksi.

Korkeapainepumppu

Yksi ydinkomponenteista. Paineistaa nestemäisen co₂ käyttöpaineen (yleensä 8-40 MPa, joskus korkeampi).
Yleiset tyypit: männän pumput, kalvopumput. Vaatii vakaan virtausnopeuden, korkean paineenkestävyyden ja hyvän tiivistyksen.

Esikäsittely

Lämmittää nestekää korkealla paineella superkriittiseen lämpötilaan (yleensä yli 31,1 asteen, 35-80 asteen alueella prosessista riippuen).

Upotusviipa

Ydinreaktioastia. Pitää uutettavan raaka -aineen (yleensä on jauhettava ja esikäsitettävä).
Korkeapaine-alus, korroosionkestävä (yleisesti käytetty 316L ruostumatonta terästä).
Varustettu nopeasti avoimella rakenteella (helppo ladata ja purkaa), turvapaineenhelpotuslaitteella, lämpötila- ja paineantureilla.
Siellä voi olla sisäisiä näyttölevyjä tai tukirakenteita, jotta voidaan varmistaa CO₂: n tasainen virtaus materiaalikerroksen läpi.
Useita voidaan kytkeä rinnakkain tai sarjoihin tehokkuuden parantamiseksi.

Erotteluketti

Ydinerotuskomponentti. Vastaanottaa liuennettua superkriittistä co₂-nestettä uuttamisen vedenkeittimestä.
Vähentää superkriittisen co₂: n liukoisuutta kohteen liuenneen aineen suhteen säätämällä painetta ja/tai lämpötilaa (yleensä masentumisen avulla), jolloin liuennut aine saostaa ulos ja asettua keräämiseen.
Yleensä varustettu myös lämmitys-/jäähdytystakkeilla, paineen säätelevillä venttiileillä, näkölaseilla, keräyssäiliöillä.
Erottelukannat (yksi tai useampi erotusvaihe) voi olla useita erotteluviiveitä, joissa eri napaisuuksien tai kiehumispisteiden komponenttien erottaminen (fraktiointi) saavutetaan vaiheittaisella paineen vähentämisellä tai lämpötilan muutoksella.

CO₂ -palautus-/kierrätysjärjestelmä

CO₂ erotteluvedenkeittimestä (yleensä pelkistetty kaasumaiseen tai subkriittiseen tilaan) tiivistetään ja nesteytetään jäähdyttimellä.
Nesteytetty co₂ virtaa takaisin varastosäiliöön kierrätystä varten vähentäen merkittävästi käyttökustannuksia ja ympäristövaikutuksia.
Sisältää lauhduttimen, talteenottosäiliön, putkistot jne.

Lämmitys-/jäähdytysjärjestelmä

Tarjoa tarkka lämpötilanhallinta uuttoletkittimille, erottelukkeille, esilääkkeille, putkistoille jne.
Yleisesti käytetyt vesihauteet, öljykylpylät, sähkölämmitysvyöt, lämmönvaihtimet jne.

Hallintajärjestelmä

Laitteiden aivot. Yleensä PLC- tai DCS -järjestelmä.
Lämpötilan, paineen, virtauksen, ajan ja muiden avainprosessiparametrien reaaliaikainen seuranta ja tarkka hallinta.
Paranna automaattinen toiminta, tietojen tallennus, hälytys ja turvallisuuslukitus.

Apujärjestelmä

KIRJOITTAMINEN PUMPUT: Jos on lisättävä pieniä määriä rinnakkaista (esim. Etanoli, vesi), jotta voidaan parantaa polaaristen aineiden liukoisuutta.
Puhdistajat/suodattimet: Epäpuhtauksien ja veden poistaminen ennen kuin co₂ tulee pumppuun tai kierrätyssilmukkaan.
Putket ja venttiilit: Korkeapaineviivat, sulkuventtiilit, takapaineventtiilit (vedenkeittimen tarkka säätö), turvaventtiilit jne.
Keräyssäiliö: Sijaitsee vedenkeittimen alapuolella kerätäksesi saostetun uutteen.

Lyhyt kuvaus ylikriittisestä hiilidioksidilaitteesta työnkulku

Raaka -aine ladataan uuttamiskeittimeen ja suljetaan.

Nestemäinen co₂ paineistetaan varastosäiliöstä korkeapainepumppulla.

Paineistetun nesteen co₂ kuumennetaan ylikriittisessä lämpötilassa eshäiriöllä ja siitä tulee ylikriittistä co₂ -nestettä.

Superkriittinen co₂ -neste kulkee uuttokekseen ja virtaa raaka -aineen läpi kohdekomponenttien liuottamiseksi.

Superkriittinen co₂ -neste (ladattu neste), joka on liuennut kohdekomponentin, jättää uuttokoneen ja siirtyy erotteluvedenkeittimeen.

Erottelukannossa CO₂: n liukoisuus vähenee alentamalla painetta (ensisijainen moodi) ja/tai säätämällä lämpötilaa, ja kohde ainesosan saostuu ja laskeutuu keräyssäiliöön.

CO₂ -kaasu (tai subkriittinen tila) liuenneen aineen saostamisen jälkeen tiivistetään ja nesteytetään jäähdyttimellä ja palautetaan varastosäiliöön syklin loppuun saattamiseksi ..

Uuttamisprosessin lopussa tuote poistetaan keräyssäiliöstä.

Ylikriittisen hiilidioksidilaitteen edut

Vihreä

CO₂ on myrkytön, hitaasti, ei-palamattomia, edullisia ja helppo saada. Ei liuotinjäämiä louhinnan jälkeen, tuote on puhdas ja turvallinen.

Lievä poisto

Käyttölämpötila on lähellä huoneenlämpöistä (etenkin matalapaineessa), erityisesti soveltuva lämpöherkkien aineiden uuttamiseen ja voi säilyttää luonnollisten tuotteiden aktiivisuuden ja aromin.

Korkea selektiivisyys

Säätämällä tarkasti painetta ja lämpötilaa, ylikriittisen CO₂: n liukoisuus voidaan muuttaa selektiivisen uutto- ja fraktioinnin toteuttamiseksi.

Korkea uutto- ja nopeus

Suuri diffuusiokerroin, alhainen viskositeetti, nopea massansiirtonopeus.

Liuotin helppo erottaa

Paine voi vain alentaa liuenneen saostumisen, CO₂ voidaan kierrättää.

Joustava toiminta

Voidaan käyttää yhdessä kiinnitysasiamiesten kanssa levityksen laajuuden laajentamiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että ylikriittiset CO₂-uuttolaitteet ovat erittäin tehokas, ympäristöystävällinen erotusteknologiaalusta, sillä on laaja valikoima sovelluksia elintarvikkeissa, lääkkeissä, kosmeettisissa ja muissa aloissa ja ainutlaatuisissa eduissa, huolimatta korkeista alkuinvestoinneista ja operatiivisista vaatimuksista, mutta sen vihreät ominaisuudet ja erinomainen arvon arvonlisätuotteiden uuttaminen.

Suositut Tagit: Ylikriittiset hiilidioksidilaitteet, Kiinan ylikriittiset hiilidioksidilaitteiden valmistajat, toimittajat, tehdas