[发明专利]一种超临界二氧化碳干燥装置及其干燥方法

说明书

本发明公开一种超临界二氧化碳干燥装置及其干燥方法，涉及超临界干燥设备技术领域，包括二氧化碳储液瓶、干燥釜及其用于将水分与二氧化碳分离的分离组件，干燥釜的出气口与分离组件连接，分离组件与二氧化碳储液瓶连接；分离组件还并联设置有用于将干燥釜中二氧化碳抽出的压缩机；本发明通过与分离组件并联设置压缩机，能够在干燥釜内压强降低至二氧化碳储液瓶压强，釜内二氧化碳不能自动排出时，利用压缩机可以及时将其排出，不仅能够对釜内二氧化碳进行回收利用，避免直接打开釜盖造成二氧化碳大量浪费，还能够将二氧化碳萃取出的残余水分排出，保证对物料的干燥效果更佳彻底。

技术领域

本发明涉及超临界干燥设备技术领域，特别是涉及一种超临界二氧化碳干燥装置及其干燥方法。

背景技术

超临界干燥技术是近年来发展起来的化工新技术。一般常用的干燥技术如常温干燥、烘烤干燥等在干燥过程中常常不可避免地造成物料团聚，由此产生材料基础粒子变粗，比表面急剧下降以及孔隙大量减少等结果，这对于纳米材料的获得以及高比表面材料的制备极其不利；超临界干燥技术是在干燥介质临界和临界压力条件下进行的干燥，它可以避免物料在干燥过程中的收缩和碎裂，从而保持物料原有的结构与状态，防止初级纳米粒子的团聚和凝并，这对于各种纳米材料的制备极具意义。

由于二氧化碳临界温度接近室温且无毒、不易燃易爆，超临界二氧化碳流体兼有气体和液体性质，具有很强的扩散性以及良好的溶解能力，因此超临界二氧化碳流体是良好的干燥介质。液态二氧化碳置换超临界干燥法是用二氧化碳取代有机溶剂作为干燥介质进行超临界干燥。该法先将物料内的液体溶剂用液态二氧化碳置换，再升温增压使二氧化碳达到超临界状态，最后利用二氧化碳的超临界性质进行物料干燥。超临界二氧化碳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，与液态二氧化碳置换超临界干燥法相比，可省去液态二氧化碳置换溶剂的步骤，直接用超临二氧化碳萃取出物料微孔中的溶剂，使物料在基本保持原结构的情况下被干燥，简化了操作步骤。

申请号为“201010565950.0”，名称为“一种超临界二氧化碳干燥食品的装置和方法”中将二氧化碳通入干燥室中，然后升温加压至超临界状态，吸收食品中的水分，最后利用干燥室中的高压气氛排出二氧化碳，使其进入气水分离器中进行水分分离，水分自气水分离器排出，二氧化碳则进行回收利用；但是在实际操作过程中发现，当干燥过程结束后，打开干燥室时，其内部仍然存在较多的二氧化碳成分，可以判断出是干燥室内部的二氧化碳无法完全排出而滞留的部分，而直接打开干燥室排气导致了二氧化碳的大量浪费，且滞留的二氧化碳气体中溶解水分的能力较弱，其长时间在干燥室中滞留容易导致水分重新被食物吸收，使食物干燥不彻底。

因此，如何提高对待干燥物料的干燥效率是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超临界二氧化碳干燥装置及其干燥方法，以解决现有技术存在的问题，降低二氧化碳浪费，提高对待干燥物品的干燥效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种超临界二氧化碳干燥装置，包括二氧化碳储液瓶、干燥釜及其用于将水分与二氧化碳分离的分离组件，所述二氧化碳储液瓶通过加压泵与所述干燥釜的进气口连接，所述干燥釜的出气口与所述分离组件连接，所述分离组件与所述二氧化碳储液瓶连接；所述分离组件还并联设置有用于将所述干燥釜中二氧化碳抽出的压缩机，所述分离组件、所述压缩机与所述干燥釜之间分别设置有第一阀门及其第二阀门。

优选的，所述第二阀门为自控阀门，所述分离组件与所述干燥釜之间的管路上还设置有用于检测管路中压力的压力变送器，所述压力变送器与所述自控阀门电连接。

优选的，所述分离组件包括依次连接的冷却器、气水分离器及其水分吸附器，所述冷却器与所述干燥釜连接，所述水分吸附器与所述二氧化碳储液瓶连接。

优选的，所述二氧化碳储液瓶与所述分离组件、所述压缩机之间的管路上设置有用于冷凝二氧化碳气体的冷凝器。