Superkritický proces extrakcie CO2 kvapalinou pre materiály v kvapalnej fáze

Dec 15, 2022

Zanechajte správu

Keď sa materiály v tuhej fáze extrahujú superkritickým fluidným extrakčným procesom, extrakčná kanvica potrebuje zopakovať operáciu „naplnenie – plnenie plynom – zvýšenie – chod – zníženie – tlak – uvoľnenie plynu - vyloženie - dobitie"; zatiaľ čo extrakcia superkritickou tekutinou materiálov v kvapalnej fáze je odlišná, môže prijať kontinuálnu extrakciu a proces má zrejmé výhody. Procesný tok superkritickej extrakcie CO2 materiálov v kvapalnej fáze má nasledujúce charakteristiky.

1) Proces extrakcie je nepretržitý

Pretože extrahovaný materiál aj cieľový produkt sú kvapalné, nevzniká problém s podávaním pevného materiálu a troskou, proces extrakcie môže byť prevádzkovaný nepretržite, čo výrazne zlepšuje účinnosť extrakcie zariadenia, zodpovedajúcim spôsobom znižuje spotrebu energie a plynu v procesu a znižuje výrobné náklady.

2) Integrácia procesu extrakcie - destilácie

Extrakciu a separáciu zmesi kvapalnej fázy možno v zásade spracovať kontinuálnym protiprúdovým nadkritickým extrakčným zariadením. Jeho technické vlastnosti sú spojenie extrakcie CO2 a destilácie, účinne zohrávajú separačnú úlohu týchto dvoch, realizujú integráciu extrakčného procesu a destilačného procesu a môžu nepretržite získavať produkty vysokej čistoty.

Bežný proces superkritickej CO2 extrakcie pre materiály v kvapalnej fáze je hlavne vo forme jednostupňovej a viacstupňovej protiprúdovej extrakcie. Keďže superkritická extrakcia prírodných produktov v mnohých prípadoch zahŕňa separačný systém, ktorý je zmesou kvapalných fáz, a cieľom separácie je získať vysoko čisté zložky, je zvyčajne potrebné zvoliť jednostupňový alebo viacstupňový protiprúd extrakciu, aby sa to dosiahlo, v závislosti od cieľových zložiek, ktoré sa majú extrahovať. Jednostupňové a viacstupňové protiprúdové extrakčné procesy sa delia hlavne podľa spôsobu refluxu poskytovaného vo frakcionačnej kolóne.

I. Jednostupňová extrakcia a separácia

Pri kontinuálnom protiprúdovom extrakčnom procese nadkritickou kvapalinou sa materiál v kvapalnej fáze, ktorý sa má separovať, čerpá do frakcionačnej veže a superkritický CO2 vstupuje do frakcionačnej veže z vhodnej polohy na dne veže a oddelený materiál je v kontakte s kvapalina a náplň vo veži poskytuje dobré kontaktné podmienky pre dve fázy materiálu na zlepšenie separačného účinku. Prietok procesu je podobný tradičnému destilačnému procesu, to znamená, že horná časť veže sa extrahuje časť veže zhora späť do frakcionačnej veže, aby sa vytvoril reflux, opakovaná extrakcia, extrakcia je dokončená, extrahovaná fáza a extrahovanie zvyšková fáza sa odstráni z veže, výsledná extrahovaná fáza sa musí ďalej separovať, aby sa vyzrážal extrahovaný materiál a získalo sa extrakčné činidlo. Schéma jednostupňovej extrakcie a separácie je uvedená nižšie.

Single-stage extraction and separation system equipment

II. Viacstupňová extrakcia a separácia

Tento proces spočíva v použití rozpustnosti v nadkritickej kvapaline, ktorá môže byť nastavená tak, aby sa vytvoril teplotný gradient vo frakcionačnej veži na dosiahnutie viacstupňovej extrakčnej separácie. Keď tekutina prúdi počas extrakcie smerom nahor, teplota sa postupne zvyšuje pozdĺž vysokého smeru veže, hustota tekutiny sa zmenšuje, rozpustnosť klesá, zložky rozpustené tekutinou sa vyzrážajú pozdĺž vysokého smeru veže a vytvárajú stupňovitý reflux v veža sa po dokončení extrakčného procesu z frakcionačnej veže odtok produktov extrakcie materiálu v kvapalnej fáze znížením tlaku alebo zahrievaním v dôsledku rozpustnosti tekutiny znižuje a precipituje extrakt pri kontinuálnej separácii separátorom na získať cieľový extrakčný materiál, viacstupňový extrakčný a separačný proces je znázornený na nasledujúcom obrázku.

Multi-stage extraction and separation system