[新品] 超臨界流體反應(yīng)系統(tǒng)(SP ATX-H20 系列)

優(yōu)點(diǎn)

超臨界流體是處于臨界溫度和臨界壓力以上，介于氣體和液體之間的流體，兼有氣體液體的雙重性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)：

溶解性強(qiáng)

密度接近液體，且比氣體大數(shù)百倍，由于物質(zhì)的溶解度與溶劑的密度成正比，因此超臨界流體具有與液體溶劑相近的溶解能力。

擴(kuò)散性能好

因黏度接近于氣體，較液體小2個(gè)數(shù)量級(jí)。擴(kuò)散系數(shù)介于氣體和液體之間，為液體的10-100倍。具有氣體易于擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)的特性，傳質(zhì)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液體。

易于控制

在臨界點(diǎn)附近，壓力和溫度的微小變化，都可以引起流體密度很大的變化，從而使溶解度發(fā)生較大的改變。（對(duì)萃取和反萃取至關(guān)重要）

原理

物質(zhì)在超臨界流體中的溶解度，受壓力和溫度的影響很大.可以利用升溫,降壓手段(或兩者兼用)將超臨界流體中所溶解的物質(zhì)分離析出，達(dá)到分離提純的目的(它兼有精餾和萃取兩種作用).例如在高壓條件下，使超臨界流體與物料接觸,物料中的高效成分(即溶質(zhì))溶于超臨界流體中(即萃取).分離后降低溶有溶質(zhì)的超臨界流體的壓力，使溶質(zhì)析出。如果有效成分(溶質(zhì))不止一種，則采取逐級(jí)降壓，可使多種溶質(zhì)分步析出。在分離過程中沒有相變，能耗低。

應(yīng)用

如超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction,簡(jiǎn)稱SFE)、超臨界水氧化技術(shù)、超臨界流體干燥、超臨界流體染色、超臨界流體制備超細(xì)微粒、超臨界流體色譜(supercritical fluid chromatography)和超臨界流體中的化學(xué)反應(yīng)等,但以超臨界流體萃取應(yīng)用廣泛。很多物質(zhì)都有超臨界流體區(qū)，但由于CO2的臨界溫度比較低(31.06℃),臨界壓力也不高(7.38MPa),且無毒,無臭,無公害，所以在實(shí)際操作中常使用CO2超臨界流體。如用超臨界CO2從KAFEI豆中除去kafei因，從煙草中脫除尼古丁，從大豆或玉米胚芽中分離甘油酯,對(duì)花生油、棕櫚油、大豆油脫臭等。又例如從紅花中提取紅花甙及紅花醌甙(它們是治療高血壓和肝病的有效成分),從月見草中提取其草油(它們對(duì)心血管病有良好的療效)等。使用超臨界技術(shù)的*缺點(diǎn)是涉及高壓系統(tǒng),大規(guī)模使用時(shí)其工藝過程和技術(shù)的要求高,設(shè)備費(fèi)用也大。但由于它優(yōu)點(diǎn)甚多,仍受到重視。超臨界流體密度很大，具有溶解性能。在恒溫變壓或恒壓變溫時(shí)，體積變化很大，改變了溶解性能，故可用于提取某些物質(zhì)，這種技術(shù)稱為超臨界流體萃取。

在超臨界水中，易溶有氧氣，可使氧化反應(yīng)加快，可將不易分解的有機(jī)廢物快速氧化分解，是一種綠色的“焚化爐"。

由于超臨界流有密度大且粘稠度小的特點(diǎn)，可將天然氣轉(zhuǎn)化為超臨界態(tài)后在

管道中運(yùn)送，這樣既可以節(jié)省動(dòng)力，又可以增加運(yùn)輸速率。

超臨界二氧化碳具有低粘稠度、高擴(kuò)散性、易溶解多種物質(zhì)、且無毒無害，可用于清洗各種精密儀器，亦可代替干洗所用的氯氟碳化合物，以及處理被污染的土壤。

超臨界二氧化碳可輕易穿過細(xì)菌的細(xì)胞壁，在其內(nèi)部引起劇烈的氧化反應(yīng)，殺死細(xì)菌。

利用超臨界流體進(jìn)行萃取.將萃取原料裝入萃取釜。采用二氧化碳做為超臨界溶劑。二氧化碳?xì)怏w經(jīng)熱交換器冷凝成液體，用加壓泵把壓力提升到工藝過程所需的壓力(應(yīng)高于二氧化碳的臨界壓力)，同時(shí)調(diào)節(jié)溫度，使其成為超臨界二氧化碳流體。二氧化碳流體作為溶劑從萃取釜底部進(jìn)入，與被萃取物料充分接觸，選擇性溶解出所需的化學(xué)成分。含溶解萃取物的高壓二氧化碳流體經(jīng)節(jié)流閥降壓到低于二氧化碳臨界壓力以下進(jìn)入分離釜(又稱解析釜)，由于二氧化碳溶解度急劇下降而析出溶質(zhì)，自動(dòng)分離成溶質(zhì)和二氧化碳?xì)怏w二部分，前者為過程產(chǎn)品，定期從分離釜底部放出，后者為循環(huán)二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)過熱交換器冷凝成二氧化碳液體再循環(huán)使用。整個(gè)分離過程是利用二氧化碳流體在超臨界狀態(tài)下對(duì)有機(jī)物有特異增加的溶解度，而低于臨界狀態(tài)下對(duì)有機(jī)物基本不溶解的特性，將二氧化碳流體不斷在萃取釜和分離釜間循環(huán)，從而有效地將需要分離提取的組分從原料中分離出來。

超臨界水具有非常強(qiáng)的極性，可以溶解極性極低的芳烴化合物及各種氣體（氧氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳等），能夠促進(jìn)擴(kuò)散控制的反應(yīng)速率，具有重要的工程意義。

通入有機(jī)廢物進(jìn)行氧化反應(yīng)，即超臨界水氧化法（supercritical water oxidation，SCWO）。其結(jié)果是有機(jī)廢物被*氧化成二氧化碳、氮?dú)?、水及可以從水中分離的無機(jī)鹽等無毒的小分子化合物，達(dá)到凈水的目的。

常見臨界點(diǎn)

常見的是超臨界二氧化碳，其臨界溫度為31.06℃，臨界壓力為7.38Mpa

超臨界水的臨界點(diǎn)為374℃，22Mpa

超臨界甲醇為239℃，8.1MPa

超臨界流體反應(yīng)系統(tǒng)

超臨界流體萃取、反應(yīng)、清洗與干燥系統(tǒng)

主要特征z 釜體結(jié)構(gòu)：快開快關(guān)、螺紋緊固、易清洗、易裝填z 系統(tǒng)流量控制：背壓調(diào)節(jié)器z 溫度數(shù)字顯示與控制：- 萃取釜（內(nèi)溫與壁溫）- 分離釜（內(nèi)溫與壁溫）- 萃取釜與分離釜之間計(jì)量調(diào)節(jié)閥- 分離釜后背壓調(diào)節(jié)器z 壓力數(shù)字顯示與控制：- 萃取釜- 分離釜z 萃取與分離壓力：常壓~10,000 psi（68.9Mpa）可調(diào)可控z 操作溫度：250 ℃。特殊設(shè)計(jì)的加熱系統(tǒng)，保持被加熱單元可以被空氣有效冷卻，協(xié)助提高溫度精度到+/- 0.1℃z 主要組件已經(jīng)百年驗(yàn)證，安全可靠z 隔膜式壓縮機(jī)無需任何輔助設(shè)備能夠壓縮氣體與液體 CO2，CO2的供應(yīng)壓力可低至 10Bar，利用率高z 數(shù)顯累積流量?jī)x，測(cè)量、數(shù)顯并記錄 CO2的即時(shí)與累積流量z 特殊設(shè)計(jì)的 CO2流向轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)高的萃取率z 萃取釜攪拌系統(tǒng)（可選），可有效提高萃取率或進(jìn)行超臨界反應(yīng)z 標(biāo)準(zhǔn)的一萃一分配置可升級(jí)為二萃二分等z 冷阱配置（可選），實(shí)現(xiàn) 100%收集率輸出記錄儀（可選）z 標(biāo)準(zhǔn)配置：采用內(nèi)置微機(jī)本地界面控制z PLC/HMI 人機(jī)對(duì)話觸摸屏操作界面（可選）z 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）（可選）z CO2 回收系統(tǒng)（可選）

系統(tǒng)概況z 二氧化碳超臨界萃取的基本原理：將超臨界流體與萃取物（液體或固體）充分接觸，使被萃取物充分溶解在超臨界流體中，然后改變溫度或壓力（即改變超臨界流體的密度），使被萃取物析出。

超臨界流體兼有液體和氣體的雙重特性：粘度接近氣體，擴(kuò)散系數(shù)為一般液體的 10 倍，因此傳質(zhì)速率快；密度接近液體，因此有很強(qiáng)的溶解能力，并可通過調(diào)節(jié)壓力、溫度或加入其它助劑改變?nèi)芙舛取 NP 系列超臨界二氧化碳萃取工藝系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)為典型的一萃一分配置，同時(shí)系統(tǒng)也可設(shè)計(jì)成兩個(gè)萃取釜與兩個(gè)分離釜的配置，即二萃二分配置。標(biāo)準(zhǔn)配置采用內(nèi)置微機(jī)本地界面控制。該設(shè)備所取得的試驗(yàn)參數(shù)齊全，備直接放大到工業(yè)設(shè)備的價(jià)值。z 該系統(tǒng)在使用二氧化碳作為超臨界流體時(shí)均可達(dá)到 10,000 PSI（68.9Mpa）操作壓力與 250℃的操作溫度。系統(tǒng)包括一個(gè)或兩個(gè)萃取釜、一個(gè)或兩個(gè)分離釜、電動(dòng)二氧化碳增壓泵（金屬隔膜壓縮機(jī)）、利用壓縮熱實(shí)現(xiàn)預(yù)熱、冷阱、數(shù)顯累積流量?jī)x、以及所有完整的管路、閥門、儀表等。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備系統(tǒng)支架帶有萬向輪，可方便移動(dòng)。萃取釜與分離釜中的壓力通過 KämmerTM 控制閥和換熱器控制。z 超臨界流體萃取系統(tǒng)組成：萃取釜與分離釜各自獨(dú)立的溫度和壓力控制系統(tǒng)、流量閥精密控制系統(tǒng)、無油無污染隔膜式壓縮機(jī)、夾帶劑泵、萃取釜、分離釜、改變二氧化碳流體方向的閥組、防爆單元、氣體流量計(jì)、數(shù)顯式累積流量?jī)x、冷阱（可選件）、完整的管路閥門系統(tǒng)等z 系統(tǒng)采用無污染隔膜式壓縮機(jī)作為升壓裝置，無污染隔膜式壓縮機(jī)具有非常強(qiáng)大的壓縮升壓能力，不僅可以壓縮液態(tài)二氧化碳，還可以直接壓縮氣態(tài)二氧化碳z 與普通的二氧化碳高壓泵（特別是氣動(dòng)泵）相比，無污染隔膜式壓縮機(jī)的特點(diǎn)是獨(dú)立工作的能力，它不需要再配備任何額外的輔助設(shè)備，比如空氣壓縮機(jī)（或空氣鋼瓶）和外循環(huán)制冷機(jī)。因此操作非常簡(jiǎn)單，設(shè)備的操作參數(shù)不受輔助設(shè)備的影響，具有良好的穩(wěn)定性

系統(tǒng)操作系統(tǒng)工作原理與流程：氣態(tài)或液態(tài) CO2從貯藏罐（或鋼瓶）→ 過濾器→ 無油無污染隔膜式壓縮機(jī)（升壓）→ 背壓閥（流量壓力與調(diào)節(jié)）→ 萃取釜（萃取樣品）→ 精密計(jì)量閥（流量調(diào)節(jié)）→ 分離釜（萃取產(chǎn)物與 CO2分離）→ 背壓閥（流量壓力與調(diào)節(jié)）→ 冷阱（可選項(xiàng)）→ 氣體流量計(jì)→ 數(shù)顯式累積流量?jī)x→CO2排空(CO2 回收系統(tǒng)可選)