5L超临界干燥
SFE CO2超临界干燥实验装置
概述:
气凝胶是一种具有高比表面积、低堆积密度的多孔纳米材料。由于气凝胶具有不同的纳米结构,因此在航天、催化、环境保护等领域有着广阔的应用前景,其制备技术已成为化学工程研究的一个新兴领域。溶胶-凝胶法(Sol-gel)是制备气凝胶的一种常用方法,它包括溶胶制备、凝胶制备和凝胶干燥这样三个过程。
凝胶的干燥过程是其中的一个重要过程。传统的干燥方法对气凝胶的制备会有以下不利影响:材料的基础粒子变粗,比表面积大幅下降,孔隙大量减少等。近年发展起来的超临界流体干燥技术(SCFD)则不会产生这一类的不利影响。
由于超临界流体兼具气体和液体的性质,无气液界面,因此也就没有表面张力存在,此时的凝胶毛细管孔中并不存在由表面张力产生的附加压力。因此利用在超临界流体条件下对凝胶进行干燥,不会产生由附加压力而引起的凝胶结构的坍塌,避免了凝胶在干燥过程中的收缩,保持了凝胶网络框架结构,制得具有高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的细气凝胶.
CO2的临界温度接近于室温,且CO2无毒,不易燃易爆。因此CO2必然是进行超临界流体干燥的一种良好干燥介质。液态CO2置换超临界干燥法是用CO2取代有机溶剂作为干燥介质进行超临界干燥。该方法首先将凝胶内的液体溶剂用液态CO2置换,再升温增压使CO2达到超临界状态,最后利用CO2的超临界性质进行气凝胶干燥。因为该干燥过程温度较低,故此方法也称低温超临界CO2干燥法。由于液态CO2置换溶剂的时间长、干燥周期太长,不利于工业化生产,故现逐渐被超临界CO2萃取干燥法所替代。超临界CO2萃取干燥法是超临界萃取技术和超临界流体干燥技术的结合,与液态CO2置换超临界干燥法相比,省去液态CO2置换溶剂的步骤,直接用超临界CO2萃取出醇凝胶微孔中的醇,使凝胶在基本保持原结构的情况下被干燥,使得整个干燥时间进一步缩短,操作费用大幅度降低。
超临界干燥有如下特点:
干燥效率-高:原料中有效成分的萃取转移率达到95%以上。
资源综合利用率-高:资源的有效利用率为传统工艺的3倍以上,自然资源得到利用。
质量稳定性-高:生产过程使用自动化设备,显著提高产品批次稳定性。
自动化程度-高:全部采用流体控制技术,实现全过程工艺参数自动监控、存档。
生产效率-高:间断连续作业方式将空间、人员、辅助设备的利用率明显提高,成套设备减少生产环节,大幅提高生产效率。
综合成本-低:能源、人工、占位空间减小,资源利用率提高,使综合生产成本下降30%。
环境污染-低:工作时间内密闭循环,无溶剂残留。原材料渣料综合利用,原料、环境的污染降至低值。
主要技术参数
1、 干 燥 釜:1L/2L/5L/10L/15L/20L/50L/100L/200L/500L/1000L,40Mpa,85℃(可定制)
2、 分 离 釜:1L/2L/3L/5L/10L/15L/29L/50L100L/200L,20MPa/30MPa、85℃(可定制)
3、 制冷系统:风冷,进口核心部件,环保冷媒
4、 储 罐:按需配置/16MPa
5、 CO2循环泵:50L/100L/200L/400L/800L,40MPa,变频调速
主要结构组成:
装置主要由制冷系统、CO2贮罐、混合器、过滤器、干燥釜、分离釜、二氧化碳注入泵、压力控制系统、流量计、安全保护装置、电控机箱机架面板等组成。全套设备支架304不锈钢。附属设备和系统都能满足超临界萃取需求和流程要求。所有设备布置集中,整洁、紧凑合理。操作方便、直观、安全可靠。
系统工作描述:
CO2从钢瓶进入冷凝器加注到CO2储罐,CO2储罐内的液体CO2由CO2主泵泵入换热器,由换热器加热,使CO2相变为超临界状态,达到工艺流程需求。超临界状态的 CO2从干燥釜底部进入干燥釜,凝胶在基本保持原结构的情况下被干燥,使得整个干燥时间进一步缩短,操作费用大幅度降低。与物料充分接触,
CO2溶解液从干燥釜顶部出口流出,经干燥釜出口处的高压调节阀,进入一级分离釜解析。控制一级分离釜工艺条件,混合物解析分离。解析物从分离釜底部取出。
不满足解析条件的混合物经由一级分离釜出口的高压调节阀调控,进入二级分离釜,控制二级分离釜工艺条件,萃取混合物再次解析分离。解析物从分离釜底部取出。最后气态CO2通过过滤器过滤进入冷凝器。经冷凝,气态CO2变为液态进入CO2储罐,进行系统重复再次循环工作。
仪器特点:
1.功能部件: 采用行业品牌,核心部件选用进口原件。保证性能稳定性,避免设备故障率。全不锈钢支架,完全匹配现代医药生产要求,杜绝卫生安全隐患。人机操控界面可实时监测压力、温度、流量等数据并且可以对温度、主副泵的频率进行设定。
电器元件-断路器、继电器、接触器、固态继电器等均选用全球品牌“施耐德”。PLC选用西门子。压力、流量、温度显示表选用“宇电”品牌。
萃取釜调压器选用美国TESCOM进口背压阀。压力调节范围0-80Mpa,控制精度0.1Mpa。
2.超临界CO2流体:无毒和不可燃,有利于安全生产,而且来源丰富,价格低廉有利于应用,降低成本。并且这套设备流程是循环闭路,CO2在设备中可以循环使用。
3.设备设计特点: 整套设备3维设计,实现模块化系统,可以直接更换、升级单一单元,随时使设备保持性能。设备上每件高压容器都经过专业三维软件应力分析,从而确保该设备的使用寿命。
4.超长的服务期限: 整套设备质保2年,终身享受技术服务,避免后期维保担忧。
一、品质保障(自主生产,自行销售)
二、质量保障(一 机一码,存档管理,任何时间可以查询所有部件信息)
三、服务保障(超长质保时间,专业维保,终身维修)
1、设备所有部件出现质量问题,只换不修。
2、每台设备一年内出现3次故障(非人为行为),免费延保1年。
3、免费安装、调试,专员售后,终身技术支持。
南通科鑫超临界设备有限公司是一家集设计研发、生产制造、销售服务为一体的以超临界CO2萃取设备、超临界CO2流体及应用科研仪器、非标定制仪器设备等产品的综合性高新技术制造企业。
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