| 產(chǎn)地類別 |
國產(chǎn) |
應用領域 |
化工,石油,能源,電子/電池 |
超臨界流體技術(shù)是現(xiàn)代化工分離、綠色合成領域前沿工藝，市面上主流的超臨界反應裝置也常作為超臨界萃取實驗裝置使用，可同步完成物質(zhì)萃取分離與超臨界環(huán)境下的化學反應研究，是高校實驗室、科研院所、中小型中試企業(yè)的核心實驗設備。
超臨界反應裝置產(chǎn)品介紹
一、設備技術(shù)原理與整體概述
超臨界流體技術(shù)是現(xiàn)代化工分離、綠色合成領域前沿工藝，市面上主流的超臨界反應裝置也常作為超臨界萃取實驗裝置使用，可同步完成物質(zhì)萃取分離與超臨界環(huán)境下的化學反應研究，是高校實驗室、科研院所、中小型中試企業(yè)的核心實驗設備。
所謂超臨界流體，指介質(zhì)溫度、壓力突破自身臨界點(Pc、Tc)后的流體，臨界點是氣液兩相界面消失的特殊狀態(tài)。以設備標配萃取介質(zhì)二氧化碳為例，超臨界 CO?同時具備雙重優(yōu)勢物性：密度貼近液態(tài)溶劑，溶解能力強；黏度接近普通氣體，擴散系數(shù)遠高于常規(guī)液體，傳質(zhì)速度快，同時介電常數(shù)可控，可針對性溶解不同極性物質(zhì)，是兼具萃取、反應載體雙重功能的綠色介質(zhì)。
整套設備的工作流程分為兩大板塊：萃取分離流程、超臨界反應流程。在萃取工況下，高壓、恒溫環(huán)境中，超臨界 CO?通入萃取釜與物料充分接觸，原料內(nèi)目標活性組分充分溶解至流體中；混合流體進入兩級分離釜后，通過調(diào)節(jié)壓力、溫度改變 CO?溶解能力，溶解的提取物直接析出收集，完成分離。切換反應工況時，可向系統(tǒng)內(nèi)添加反應物、催化劑與攜帶劑，在密閉高壓超臨界環(huán)境中完成催化合成、氧化、改性等反應，反應結(jié)束后同樣通過變溫變壓實現(xiàn)產(chǎn)物與 CO?分離，CO?經(jīng)制冷液化后循環(huán)回用。
整套設備選用 CO?作為核心介質(zhì)，相比水、有機溶劑等介質(zhì)，擁有多項不可替代的應用優(yōu)勢：
工藝調(diào)控區(qū)間寬泛，壓力、溫度參數(shù)可獨立微調(diào)，適配不同原料、不同反應 / 萃取需求；
靶向選擇性強，通過精準控溫控壓，可單獨提取目標組分或定向調(diào)控反應產(chǎn)物；
全程低溫作業(yè)，常規(guī)運行溫度不超過 75℃，適配中草藥精油、植物油脂、功能性營養(yǎng)成分等熱敏性物料，全程隔絕氧氣、避光，提取物天然風味完整，無氧化變質(zhì)問題；
萃取、反應、分離閉環(huán)一體化，CO?循環(huán)，成品無溶劑殘留，無需后續(xù)脫溶工序；
CO?本身無毒無味、不可燃、采購成本低廉，循環(huán)使用無污染物排放，屬于綠色化工工藝；
傳質(zhì)效率高，萃取與反應耗時短，大幅縮短實驗周期。
當前這套超臨界反應裝置已實現(xiàn)多領域落地應用，覆蓋啤酒花深加工、天然香料提取、中草藥有效成分分離、食用油脂精煉、石油化工分析、保健食品研發(fā)、超臨界催化合成、材料改性等科研與小型工業(yè)化場景。
二、核心整機技術(shù)參數(shù)
本套實驗型超臨界反應裝置標準化參數(shù)如下，可根據(jù)實驗需求定制調(diào)整：
系統(tǒng)最高承壓：萃取工況最高 40Mpa，高壓泵組件承壓上限 50Mpa；
單臺萃取釜有效容積 10L，設備標配兩套萃取釜，可交替進料連續(xù)實驗；
溫控區(qū)間：常溫至 75℃，全管路、釜體配套水夾套加熱與保溫層，溫度均勻穩(wěn)定；
CO?介質(zhì)流量：0～100L/h 無級可調(diào)，變頻控制流量輸出；
供電規(guī)格：標準三相四線 380V/50Hz，海外機型可定制 220V/60Hz 三相供電。
三、全套設備組成配置
整機由流體供給單元、高壓輸送單元、反應萃取單元、多級分離單元、制冷換熱單元、智能測控單元、高壓管路閥門七大部分組成，完整配置清單如下：
CO?供氣單元：設備不含 CO?氣瓶，由用戶自行采購，要求食品級純度 99% 以上，單瓶充裝重量不低于 22Kg；
CO?高壓調(diào)頻柱塞泵：額定流量 100L、承壓 50MPa，泵體配套獨立冷卻結(jié)構(gòu)，柱塞采用耐磨陶瓷材質(zhì)，運行穩(wěn)定無泄漏；
攜帶劑變頻計量泵：最大輸送量 4L，承壓 50MPa，針對極性物料、催化反應添加改性助劑；
雙套萃取反應釜：單臺容積 10L、設計壓力 40MPa，釜體外置水循環(huán)加熱夾套，外層加厚保溫，配套專用物料裝填筒，既可作為萃取釜使用，也可作為超臨界反應釜完成合成實驗；
兩級分離釜：一級分離釜容積 3L、二級 2L，承壓均為 30MPa，同樣配備水夾套加熱保溫，分級析出不同組分，提升產(chǎn)物回收率；
制冷循環(huán)系統(tǒng)：包含風冷制冷機組、液態(tài) CO?儲存盤管，持續(xù)將分離后的 CO?冷卻液化，保障高壓泵穩(wěn)定進料；
恒溫換熱水箱：共 4 套獨立水循環(huán)加熱設備，分別為兩臺萃取釜、兩臺分離釜提供恒溫熱源，配套換熱盤管；
壓力監(jiān)測組件：高精度壓力傳感器與數(shù)顯壓力表，整機面板集成多組壓力表實時觀測各段管路壓力，支持用戶選配全自動壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)；
溫度測控儀表：獨立溫控模塊，每臺釜體單獨控溫，實時顯示、自動恒溫，超溫自動保護；
CO?流量監(jiān)測儀表：實時顯示管路介質(zhì)流量，配合變頻泵實現(xiàn)流量精準調(diào)節(jié)；
智能觸控控制系統(tǒng)(選配)：一體式觸摸屏，統(tǒng)一采集、記錄、存儲全系統(tǒng)壓力、溫度、流量數(shù)據(jù)，支持數(shù)據(jù)導出、報表打印，實現(xiàn)全流程自動化操控；
高壓管件與閥門：整機采用 DW6、DW8 規(guī)格高壓不銹鋼管路，配套高壓手動調(diào)節(jié)閥、安全泄壓閥，搭配一體化設備支架，管路布局規(guī)整，拆裝維護便捷。
四、設備使用場景與應用價值
作為兼顧萃取分離與化學反應的多功能實驗設備，超臨界反應裝置打破傳統(tǒng)單一萃取設備的功能局限，一臺設備可完成兩類核心實驗：
在天然產(chǎn)物提取方向，用于中藥材、果蔬籽、芳香植物、油料作物中脂溶性活性物質(zhì)提取，規(guī)避乙醇、正己烷等有機溶劑殘留問題，產(chǎn)出高純度天然提取物；
在化工與材料科研方向，依托超臨界 CO?溫和、無催化污染的環(huán)境，開展有機催化合成、納米材料制備、廢棄物無害化處理、高分子改性等超臨界化學反應研究，為綠色化工新工藝提供實驗數(shù)據(jù)支撐。
整套設備自動化程度高、操作門檻低，壓力、溫度、流量參數(shù)調(diào)節(jié)線性可控，雙萃取釜設計可實現(xiàn)連續(xù)不間斷實驗，多級分離結(jié)構(gòu)保障產(chǎn)物分離純度，循環(huán)式 CO?回路大幅降低實驗耗材成本，非常適合高校實驗室、企業(yè)研發(fā)中心開展配方篩選、工藝優(yōu)化、小批量中試等工作。設備整體柜體采用不銹鋼鈑金打造，高壓管路標準化集成，安全防護好，配備急停、超壓、超溫多重保護，長期高壓實驗運行穩(wěn)定性強。
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