[实用新型]一种超临界流体分离釜结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及超临界流体分离釜结构。

背景技术

目前，与超临界流体（二氧化碳是最常用的超临界流体）分离釜最接近的同类技术主要是用于医药、食品、香料、石油化工及环保等领域的超临界流体萃取釜技术，由于工艺过程（压力一般在8-35MPa或更高）的特殊性，需要解决其产生的机械、热交换、流体输送和安全保证等问题。其结构组成主要有釜体、换热结构和密封结构组成，典型的超临界CO²萃取工艺流程，将被萃取物粉碎后放入萃取釜中密封，设定好萃取釜的温度和压力。CO²经高压计量泵增压进入萃取器，与其中的原料接触、传质，节流膨胀后进入分离器。这时由于溶质在CO₂中的溶解度降低而凝聚析出，汇集在分离器底部，而CO₂溶剂则从分离器顶端引出，循环使用。而应用在超临界流体染色上进行染料与CO₂溶剂超临界流体进行分离的分离釜目前主要应用还在实验室及中试阶段，相关的研究还比较少，其工作压力一般在12MPa-30MPa或更高，因此设计条件比萃取分离釜要求要高，其釜体设计、密封性、换热结构设计对分离效果具有较大影响。分离釜的工作流程是：当制冷机和主泵工作，染色釜达到工艺要求主要是温度、压力、流量等条件的条件时，缓慢打开进入分离釜的节流阀，保持染色釜的压力不变，分离釜慢慢升压，达到设定的分离压力时，打开并调节分离釜出口的流量阀，保持分离釜压力不变，此时会有一定量的超临界CO₂流体不断的从分离釜流入汇流排，净化器，冷凝器又到主泵形成了如下循环：主泵→染色釜→分离釜→汇流排→净化器→冷凝器→主泵的循环，带有染料的超临界流体在分离釜中进行了降温降压，实现染料和超临界流体的分离，并从分离器底部析出回收，超临界CO₂流体则回到主泵再次循环使用。由于不同染色对象和染料，要达到不同织物的上染率和染色深度的不同，导致染色温度、压力和流量会有区别，因此分离釜也要适应这种变化，同时由于染色操作是一种间歇操作，分离釜作为受交变载荷作用的疲劳设备，以及超临界流体的强腐蚀性，设计时必须考虑容器的耐热、耐疲劳、耐腐蚀性能及综合性能的要求，这样使得染色分离釜的设计要求比较高，因此在材料和密封的选择上就导致了不同的结构的出现以满足这些要求。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种能耐热、耐疲劳、耐腐蚀的超临界流体分离釜结构，满足了超临界流体中染料成功分离对密封和换热过程的需求。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种超临界流体分离釜结构，包括釜体，釜体上端设有开口，釜体上部侧壁开有流体进口，流体进口连接进口管，进口管向下弯曲且内部出口朝向釜体内壁，流体进口的相对位置开有位于釜体上部侧壁的流体出口，釜体的底部设有挡板，挡板的下方设有贯通釜体的回收漏斗，釜体的外设有水夹套，水夹套与釜体间形成交换腔，交换腔的下部设有进水管，交换腔的上部设有出水管。

开口内设有密封座，开口外端设有用于压紧密封座的压紧封头，密封座内设有伸入釜体内的压力表及温度计。密封座与压紧密封座的压紧封头间设有挡圈。

密封座的外侧上开有贯穿密封座下端的安装槽，安装槽上安装有V型密封圈组，在密封座的下端面上固定有内板，内板的外沿限位顶压在V型密封圈组下端面的内部分，开口的内壁设有限位台阶，限位台阶限位顶压在V型密封圈组下端面的外部分，限位台阶的内壁与内板外壁之间设有间隙。V型密封圈组包括上压环和下压环，上压环和下压环之间设有一组呈倒V形结构的密封圈，下压环的上表面为倒V形凸起并顶压在密封圈，密封圈下表面的中间开有展开槽。流体进口与进口管通过管接头锁母固定。交换腔的外设有保温层。