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1、 制药工程教研室制药工程教研室 制药设备与工程设计制药设备与工程设计第五章第五章机械分离、萃取与浸出设备机械分离、萃取与浸出设备机械分离设备机械分离设备机械分离设备：机械分离设备：依靠机械作用力，对固液、液依靠机械作用力，对固液、液液、气液、气固等非均相混合物进行分液、气液、气固等非均相混合物进行分离的设备均称为机械分离设备。离的设备均称为机械分离设备。常用的非均相分离方法主要有三种：常用的非均相分离方法主要有三种：1.1.过滤法。过滤法。使非均相物料通过过滤介质，将颗粒截留在使非均相物料通过过滤介质，将颗粒截留在过滤介质上面而得到分离。过滤介质上面而得到分离。2.2.沉降法。沉降法。颗粒在重
2、力场或离心力场内，借自身的重力颗粒在重力场或离心力场内，借自身的重力或离心力得到分离。或离心力得到分离。利用离心力的作用，使悬浮液中微粒分离。利用离心力的作用，使悬浮液中微粒分离。过滤过滤 利利用用重重力力或或压压差差使使悬悬浮浮液液通通过过多多孔孔性性过过滤滤介介质质，将将固固体体颗颗粒粒截留，从而实现固截留，从而实现固-液分离。液分离。过滤操作的基本慨念过滤操作的基本慨念过过滤滤的的方方式式很很多多，适适用用的的物物系系也也很很广广泛泛，固固-液液、固固-气气、大大颗粒、小颗粒都很常见。颗粒、小颗粒都很常见。采采用用膜膜过过滤滤(膜膜分分离离技技术术)可可以以分分离离10 10 nmnm尺
3、尺度度的的大大分分子子量量蛋蛋白质和病毒粒子等。白质和病毒粒子等。无无论论采采用用何何种种过过滤滤方方式式，均均需需使使用用过过滤滤介介质质，在在很很多多情情况况下下，过滤介质是影响过滤操作重要因素。过滤介质是影响过滤操作重要因素。过滤介质过滤介质过滤介质过滤介质多孔、理化性质稳定、耐用和可反复使用织织物物介介质质最最常常用用的的过过滤滤介介质质，工工业业上上称称为为滤滤布布(网网)，由由天天然然纤纤维维、玻玻璃璃纤纤维维、合合成成纤纤维维或或者者金金属属丝丝编编织织而而成成。可可截截留留的的最最小颗粒视网孔大小而定，一般在几到几十微米范围。小颗粒视网孔大小而定，一般在几到几十微米范围。多多孔
4、孔材材料料制制成成片片、板板或或管管的的各各种种多多孔孔性性固固体体材材料料，如如素素瓷瓷、烧烧结结金金属属或或玻玻璃璃、多多孔孔性性塑塑料料以以及及滤滤纸纸和和压压紧紧的的毡毡与与棉棉等等。此此类介质较厚，孔道细，能截留类介质较厚，孔道细，能截留1 13mm3mm的微小颗粒。的微小颗粒。固固体体颗颗粒粒床床层层由由沙沙、木木炭炭之之类类的的固固体体颗颗粒粒堆堆积积而而成成的的床床层层，称作滤床，用作过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。称作滤床，用作过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。多多孔孔膜膜由由特特殊殊工工艺艺合合成成的的聚聚合合物物薄薄膜膜，最最常常见见的的是是醋醋酸酸纤纤维维膜膜与与聚聚
5、酰酰胺胺膜膜。膜膜过过滤滤属属精精密密过过滤滤或或超超滤滤(ultrafiltration)(ultrafiltration)，可以分离，可以分离5nm5nm的微粒。的微粒。根根据据工工艺艺要要求求和和悬悬浮浮液液的的性性质质以以及及颗颗粒粒浓浓度度、粒粒度度分分布布等等多多方方面面因因素素选选择择合合适适的的过过滤滤介介质质及及其其组组合合方方式式，往往往往关关系系到到过过滤滤操操作的成败。作的成败。过滤过程的机理过滤过程的机理过滤过程的机理过滤过程的机理滤滤饼饼过过滤滤(表表面面过过滤滤)：过过滤滤介介质质为为织织物物、多多孔孔材材料料或或膜膜等等，孔孔径径可可大大于于最最小小颗颗粒粒的的
6、粒粒径径。过过滤滤初初期期，部部分分小小颗颗粒粒可可以以进进入入或或穿穿过过介介质质的的小小孔孔，后后因因颗颗粒粒的的架架桥桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。被被截截留留在在介介质质表表面面的的颗颗粒粒形形成成滤滤渣渣层层（滤滤饼饼），透透过过滤滤饼饼层层的的则是被净化了的滤液。则是被净化了的滤液。随随着着滤滤饼饼的的形形成成，真真正正起起过过滤滤介介质质作作用用的的是是滤滤饼饼，而而非非过过滤滤介介质本身，故称作滤饼过滤。质本身，故称作滤饼过滤。滤饼过滤主要用于含固量较大（滤饼过滤主要用于含固量较大（1%1%）的场合。）的场合。过滤过程的机理过滤过程的
7、机理过滤过程的机理过滤过程的机理深层过滤：过滤介质一般为介质层较厚的滤床类（如沙层、硅藻土等）。小于介质孔隙的颗粒可进入到介质内部，在长而曲折的孔道中被截留并附着于介质之上。深层过滤无滤饼形成，主要用于净化含固量很少（0.1%）的流体，如水的净化、烟气除尘等。过滤的操作方式过滤的操作方式过滤：过滤操作中的主要阶段，在过程中滤饼不断增厚、阻力不断上升，流体的通过能力则不断减小；洗涤：无论是以滤饼还是滤液为产品，都有必要在卸料之前用清液置换滤饼中存留的滤液并且洗涤滤饼；脱湿：以滤饼为产品时洗涤后还可用压缩空气进行脱湿；卸料：将滤饼从过滤介质上移去；清洗过滤介质：使被堵塞的网孔“再生”，以便重复使用
8、。根据提供过滤推动力的方式，又有重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤之分，其目的都是克服过滤阻力。根据使用的过滤设备、过滤介质及所处理的物系的性质和产品收集的要求，过滤操作分为：间歇式：对以上各步骤分阶段操作；连续式：连续操作完成全部或其中部分阶段。过滤设备过滤设备 过滤是化工、轻工、食品、制药和粉体材料等许多生产领域应用最为广泛的单元操作之一，既有各种不同类型的系列化、大型化、通用化的过滤设备载于手册与样本之中，更有许多结构新颖的过滤装置随过程工业的发展而不断问世，非教材所能列数。本节仅以工厂中最常见的板框压滤机、叶滤机、回转真空过滤机、盘式过滤机和离心过滤机为例进行扼要介绍。板框压滤机板
9、框压滤机通过直接给悬浮液加压，迫使其穿过过滤介质来实现过滤的目的。其历史最久且已有超过100种以上的结构，最为常见的是板框式压滤机。结构：由交替排列的滤板、滤框与夹于板框之间的滤布叠合组装压紧而成。板框数视工艺要求在机座长度范围内可灵活调节。组装后，在板框的四角位置形成连通的流道，由机头上的阀门控制悬浮液、滤液及洗液的进出。板框压滤机板框压滤机过滤操作：过滤阶段悬浮液从通道进入滤框，滤液在压力下穿过滤框两边的滤布、沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟道流下，既可单独由每块滤板上设置的出液旋塞排出，称为明流式；也可汇总后排出，称为暗流式。框 板 框 板洗涤板非洗涤板悬浮液滤液板非洗涤板洗涤操作：洗涤
10、液由洗涤板上的通道进入其两侧与滤布形成的凹凸空间，穿过滤布、滤饼和滤框另一侧的滤布后排出。洗涤液的行程（包括滤饼和滤布）约为过滤终了时滤液行程的2倍，而流通面积却为其1/2，故洗涤速率约为过滤终了速率的1/4。板框压滤机板框压滤机洗涤液洗出液框 板 框 板洗涤板非洗涤板板非洗涤板洗涤终了，若有必要可引入压缩空气使滤饼脱湿后再折开过滤机卸出滤饼，结束一次过滤操作。然后清洗、整理、重新组装、准备下一次操作。板框压滤机板框压滤机滤板和滤框可为铸铁、碳钢、不锈钢、塑料及木材等，聚乙烯和聚丙烯是目前较为广泛使用的材料。常用规格的板框其厚度为2560mm,m，框数由生产所需定，由数个至上百个不等。Mpa之
11、间。优点：结构简单紧凑，过滤面积大并可承受较高的压差。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强度大，生产效率较低。板框式压滤机主要用于含固量较多的悬浮液过滤。板框压滤机板框压滤机嵌入式滤布的滤板XASL/630-UB系列XAZ/2000-UB系列XAZ/800-UB系列板框压滤机板框压滤机DY-Q带式压榨过滤机XKZ系列全自动快开式压滤机叶滤机叶滤机 结构与原理：由起过滤作用的滤叶和起密闭作用的筒体构成，操作为间歇式。滤叶有圆形和矩形等多种形式，由金属丝网组成的框架上覆以滤布构成，使用时可将多块平行排列的滤叶组装成一体插入箱体内。叶滤机叶滤机 操作：悬浮液被加压送入或借真空泵进行抽
12、吸，滤液穿过滤布进入丝网构成的中空部分并汇集于下部总管流出，颗粒则沉积在滤布上形成滤饼，当滤饼达到一定厚度时停止过滤。视悬浮液的性质和操作压强的大小，滤饼厚度通常在535mm之间。优点：过滤面积大，设备紧凑，密闭操作，劳动条件较好。不必每次循环装卸滤布，劳动强度也大大降低。缺点：结构比较复杂，造价较高。过滤结束后，根据要求可通入洗涤液对滤饼进行洗涤，洗涤液的行程和流通面积与过滤终了时滤液的行程和流通面积相同，在洗涤液与滤液的性质接近的情况下，洗涤速率约为过滤终了时速率。可用振动或压缩空气及清水等反吹卸滤渣。叶滤机叶滤机 NYB系列高效板式密闭过滤机MYB型全自动板式密闭过滤机叶滤机叶滤机 SY
13、B系列水平叶片过滤机WYB系列卧式叶片过滤机转筒真空过滤机转筒真空过滤机结构与原理：转筒的多孔表面上覆盖滤布，内部分隔成互不相通的若干扇形过滤室。转动盘与机架上的固定盘紧密贴合构成分配头，转筒回转时各过滤室通过分配头依次与真空抽滤系统、洗水抽吸回收系统和压缩空气反吹系统相通。为了不使这些系统彼此串通，在固定盘上设有不与任何通道相通的非开孔区。连续操作。1转筒；2滤饼；3割刀；4分配头 5吸走滤液的真空凹槽；6吸走洗水的真空凹槽；7通入压缩空气的凹槽；I过滤区；II洗涤脱水区；III卸渣区 转筒真空过滤机转筒真空过滤机过滤操作：转筒旋转一周，每一个扇形过滤室依次完成真空过滤、洗涤、脱水、吸干滤饼
14、和压缩空气吹松、刮刀卸料、反吹清洗表面等全部操作，相应分为过滤区、洗涤脱水区、卸料区和表面再生区等几个不同的工作区域。转筒转速多在0.13r/min，浸入悬浮液中的吸滤面积约占总表面的3040%。滤饼厚度范围大约340mm。转鼓真空过滤机优点：连续进料，操作自动化，便于在转鼓表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤。缺点：过滤推动力有限，滤饼含液量较大，常达30%。水平回转翻盘真空过滤机水平回转翻盘真空过滤机结构与原理：沿园周分布排列的若干个扇形过滤盘，各通过径向管道与中心分配头的转动盘相连。扇形过滤盘的多孔底板上敷设滤布作为过滤介质。各扇形盘回转到不同的圆周位置时，借助于分配头依次进行真空抽滤、
15、洗涤、脱水、翻盘(吹气)卸渣和滤布清洗等全部操作。带式水平真空过滤机带式水平真空过滤机带式水平真空过滤机带式水平真空过滤机DU 胶带真空水平过滤机工作原理离心过滤机离心过滤机结构与原理：在高速旋转的多孔转鼓内壁敷设滤布。悬浮液中的液体在惯性离心力的作用下穿过颗粒层和滤布流到转鼓外部空间。推动力：设液层以与转鼓相同的半径r 和角速度 匀速旋转，则液体中会产生沿半径向外的离心加速度r2。分离因素：同一质量的流体所受的离心力与重力之比分离因素与转鼓半径和转速的平方成正比，通常可达数百、数千，超高速离心机甚至可达5万以上。无论是过滤速度还是分离程度都比其它过滤方式大得多，因此滤饼含液量少得多。离心过滤
16、机离心过滤机离心过滤机有很多种类。上图是连续加料、分离、洗涤、卸料的活塞推料离心机。推送器装在转鼓内部与转鼓一同旋转并通过活塞杆与液压缸中往复运动的活塞相连。悬浮液由锥形布料器均匀分布在转鼓端部区域，滤液经滤网和鼓壁上的开孔甩出被收集，滤饼层则被往复运动的活塞推送器一段一段地往前推送。在适当的轴向位置引入洗水洗涤滤饼，洗液分别收集，脱水后的滤饼则被推出机外。单级活塞推料离心机示意图1转鼓；2活塞推送器；3原料液；4洗涤水；5脱水固体；6洗水；7滤液离心过滤机 离心过滤机离心过滤机卧式刮刀离心机三足刮刀下离心机卧式活塞推料离心机三足式离心机过滤计算过滤计算 过滤速度过滤速度 对各种过滤过滤操作方
17、式与设备均可表示为：式中：dV dt 时间内通过过滤面的滤液量；A 过滤面积；u 单位时间内通过单位过滤面积的滤液量。以现象方程的形式可写成：过滤过程可视作流体通过固定床的流动，且液体在滤饼空隙中的流动多属层流，可用低Re 数的固定床流速与压降的公式进行描述。过滤速度过滤速度对滤饼层式中deV、A、是滤饼颗粒及滤饼床层特征参数，令滤饼比阻(单位厚度滤饼的阻力)，m-2式中p1是通过滤饼的压降、p2是通过过滤介质的压降。根据欧根方程，过滤速度u 与p1和p2的关系式为：对于过滤阻力和过滤速度均随时间而变的滤饼过滤过程，若任意瞬时滤饼的厚度为L，相应的滤液累积体积为V，过滤速度为u，对应的推动力为
18、滤饼阻力过滤速度过滤速度对过滤介质层式中：Lm 是过滤介质的厚度，rm 为过滤介质的比阻。一般滤饼与过滤介质的过滤面积相等，过滤速度也相等。有过滤介质阻力一般为定值且与滤饼阻力相比较小，但在过滤刚开始的一段时间滤饼很薄，过滤介质的阻力相对较大。可表达为比阻与滤饼相等、厚度为Le 的当量滤饼的阻力，即滤饼厚度随时间的变化可通过滤饼体积与滤液体积成正比的关系而表达为 与单位体积滤液相当的滤饼体积过滤速度过滤速度用当量滤液体积Ve 表达成滤饼压缩指数s：比阻r 与滤饼的可压缩性关系很大。不可压缩滤饼r 与p 无关。可压缩滤饼在压差作用下变形，空隙率减小，比阻上升，可表示为滤饼常数：过滤基本方程代表任
19、意瞬间的过滤速率与物性性质、操作压强差及累计滤液量之间的关系。r0 单位压差下的滤饼比阻，不可压缩滤饼s=0。过滤速率与压降关系曲线过滤速率与压降关系曲线过滤阻力随过滤介质表面上的滤饼厚度的增加（滤液体积与之成正比增加）而增加。若保持过滤推动力不变，则过滤速度必然下降。若对过滤推动力加以控制，则可以获得三种具有不同特性的操作方式：恒压过滤一般由保持恒压的压缩气体提供推动力恒速过滤一般由容积式泵提供推动力变压变速过滤一般由离心泵提供推动力，随过滤阻力增加流量下降。过滤计算的基本问题即是要确定过滤速度与推动力、阻力等因素的具体关系。提高过滤生产能力的措施提高过滤生产能力的措施增大过滤面积、提高转速
20、、缩短辅助操作时间、改善过滤特性以提高过滤和洗涤速率。助滤剂：改变滤饼结构，使之较为疏松且不被压缩，则可提高过滤与洗涤速率。助滤剂多为刚性较好的多孔性粒状或纤维状材料，如常用的硅藻土、膨胀珍珠岩、纤维素等。絮凝剂：使分散的细颗粒凝聚成团从而更容易过滤。絮凝剂有聚合电解质类的如明胶、聚丙烯酰胺等，其长链高分子结构为固体颗粒架桥而成絮团；也有无机电解质类的絮凝剂，其作用为破坏颗粒表面的双电层结构使颗粒依靠范德华力而聚并成团。流动或机械搅动：限制滤饼厚度的增长，或者借用离心力使滤饼在带锥度的转鼓中自动移动等动态过滤技术，也可以有效地提高过滤速率。沉沉 降降 沉降：悬浮在流体中的固体颗粒借助于外场作用
21、力产生定向运动，从而实现与流体相分离，或者使颗粒相增稠、流体相澄清的一类操作。按外场力的不同，可分为重力沉降、离心沉降和电沉降。重力沉降重力沉降：利用流体中的固体颗粒受重力作用而自然沉降的原理，将颗粒和流体分离的过程。由于颗粒与流体密度不同、所受的重力大小不一样，因此颗粒会在重力方向上产生加速度；而一旦颗粒与流体之间发生相对运动，颗粒在运动方向上必定受到流体的曳力。自由沉降速度层流区（Rep 2）重力沉降重力沉降分离中，颗粒沉降速度的大小决定了流-固两相分离的难易程度。重力沉降速度正比于推动力(p-)g 和颗粒粒径的平方dp2。当颗粒与流体的密度差不大、粒径也不大时，沉降速度会很小，故低密度的
22、细颗粒就很难分离。自由沉降：自由沉降：流体中单颗粒的沉降。干干扰扰沉沉降降：流体中颗粒的含量较大时，颗粒沉降时彼此相互影响。液-固重力沉降分离中更为突出。实实验验发发现现：在颗粒含量较多的浓悬浮液中，只要所含颗粒粒径大小相差不超过6倍，则所有颗粒都将以大致相同的速度沉降。其原因为颗粒与颗粒之间相互碰撞产生动量交换，使大颗粒沉降受阻滞而小颗粒被加速。干扰沉降速度与颗粒浓度有关。仅当颗粒浓度0.2%，或者颗粒之间距离大于1020倍粒径时，方可视为自由沉降。重力沉降A区：清液区；B区：均匀沉降区。该区颗粒分布均匀，浓度与原始悬浮液相同(c=c0)；C区：浓缩区。此区自上而下颗粒浓度增高、粒度也增大；
23、D区：沉淀堆集的沉聚区。干扰沉降的规律：混合均匀的悬浮液在直立圆筒中静置一段时间即会从上到下出现四个分区。重力沉降随着沉降过程进行，A、D两区逐渐扩大，B区逐渐缩小，A、B两区界面为清水与浑水的分界面，称为浑液面。该界面将等速下行直至与B、C两区的界面合并，B区消失(t=t3 时)。A、B界面相对于器壁下行的速度uc 称为原始悬浮液中颗粒的表观沉降速度。由于颗粒下降而引起的流体上升置换运动的存在，颗粒在流体中的沉降速度ut 要大于表观沉降速度uc。临界沉降点：A、C界面下行直至C区消失(t=t5 时)，体系只有A、D两区且界面清晰。沉淀压缩过程：沉淀区颗粒之间的间隙逐渐紧缩，液体被排挤而上升到
24、清液区。颗粒压紧阶段所需的时间往往很长。壁效应：颗粒与容器壁面间的摩擦碰撞对颗粒的沉降速度产生影响。颗粒粒径dp 与容器直径D 之比值越大，壁效应影响越大。一般当dp/D 大于0.01时，壁效应影响会使颗粒的沉降速度减小。降尘室降尘室 降尘室：分离含尘气体中颗粒的重力沉降设备。气体通过速度为u，尘粒沉降速度为ut。若设颗粒的水平移动速度与气流速度相同，则颗粒通过长度为L 的降尘段的时间(停留时间)为t=L/u，而粒径为dp、沉降速度为ut 的颗粒从高度为H的顶部降至底部所需时间为t=H/ut。使粒径为dp 的颗粒在降尘室内全部沉降的条件为t=t，即降尘室降尘室 设备最大生产能力(即最大处理气体
25、流量)为降尘室的生产能力理论上正比于颗粒的沉降速度和沉降方向上的截面积、即降尘室底面积，而与沉降室的高度无关。工业上降尘设备多为扁平形状或一室多板结构。同气速下，装有横向隔板的降沉室除尘效果更好。因为隔板间基本上保持了相同的流动速度，而颗粒达到隔板通道底部的沉降距离更短。为便于清灰，可将隔板装成可翻动或倾斜式。降尘室降尘室 若降尘段入口处颗粒分布均匀，定义该降尘室对粒径为dp 的颗粒的分级效率d 为对一定结构尺寸的降尘室，当气体处理量一定时，理论上该降尘室所能全部全部捕集的最小颗粒粒径为对结构尺寸一定的降尘室设备，按上式可求出不同粒径颗粒的分级效率或作出分级效率曲线。若粒径为dp、沉降速度为u
26、t 的颗粒在时间t 内降落高度y 为沉降槽沉降槽 间歇式和连续式。悬浮液中颗粒浓度较高，沉降多属于干扰沉降。沉降增稠时，自上而下可分成干扰沉降中的几个区。设计连续操作的重力沉降槽，应根据工艺要求和物系的干扰沉降性质，恰当地确定位于液面以下料浆的进口位置以使料浆均匀、缓和地分散到横截面上而不致引起大的扰动。连续沉降过程固-液两相的运动规律与间歇过程并不完全相同，利用间歇试验数据进行放大设计时应参考有关设计手册选取安全系数。离心沉降重力降速度一般很小，故设备体积庞大。将同样的流-固体系置于加速度为r2 的离心力场中，颗粒的沉降速度(如颗粒细小，Rep p p2 2等温变压流程等温变压流程等温变压流
27、程等温变压流程等压变温流程等压变温流程萃取器分离器PP泵加热器T1T2利利用用不不同同温温度度下下超超临临界界流流体体萃萃取取能能力力（溶溶解解度度）的的差差异异，通通过改变温度使溶质与超临界流体分离。过改变温度使溶质与超临界流体分离。特点：特点：特点：特点：T T1 1 T T2 2，p p1 1=p p2 2等压变温流程多级解析法流程多级解析法流程超临界二氧化碳萃取设备超临界二氧化碳萃取设备从功能上大体可分为七部分：冷水系统热水系统萃取系统分离系统，夹带剂循环系统二氧化碳循环系统和计算机控制系统。具体包括二氧化碳升压装置(高压柱塞泵或压缩机)、萃取釜、解析釜(或称分离釜）、二氧化碳储罐、冷
28、水机、锅炉等设备。超临界二氧化碳萃取设备超临界二氧化碳萃取设备1.二氧化碳升压装置二氧化碳升压装置 超临界二氧化碳萃取没备的升压可采用托缩机和高压超临界二氧化碳萃取没备的升压可采用托缩机和高压泵。泵。采用压缩机的流程和设备都比较简单，经分离后二氧采用压缩机的流程和设备都比较简单，经分离后二氧化化 不需冷凝成液体即可直接加压循环，且分离压力可以降不需冷凝成液体即可直接加压循环，且分离压力可以降到较低使解析更完全到较低使解析更完全-但压缩机的体积和噪声较大、维修难但压缩机的体积和噪声较大、维修难度大，输送二氢化碳的流量较小，不能满足上业化过程对度大，输送二氢化碳的流量较小，不能满足上业化过程对大流
29、量二氧化碳的要求，仅在一些实验室规模的装置上采大流量二氧化碳的要求，仅在一些实验室规模的装置上采用。用。采用压泵的流程具有二氧化碳流量大、噪声小、能耗采用压泵的流程具有二氧化碳流量大、噪声小、能耗低、操作稳定可靠等优点，但进泵前需经冷凝系统冷凝为低、操作稳定可靠等优点，但进泵前需经冷凝系统冷凝为液体；考虑到萃取过程的经济性、装置运行的效率和可靠液体；考虑到萃取过程的经济性、装置运行的效率和可靠性等因素，目前国内外中型以上的升压装置一般都采用高性等因素，目前国内外中型以上的升压装置一般都采用高压泵以适应工业化装置要求有较大的流量和能够在较高压压泵以适应工业化装置要求有较大的流量和能够在较高压力下
30、长时间连续使用的要求。力下长时间连续使用的要求。超临界二氧化碳萃取设备超临界二氧化碳萃取设备2.萃取釜萃取釜萃取釜是装置的主要部件它必须耐高压耐腐蚀密萃取釜是装置的主要部件它必须耐高压耐腐蚀密封可靠操作安全，萃取釜的设计应根据原料的性质萃取封可靠操作安全，萃取釜的设计应根据原料的性质萃取要求处理能力等因素来决定萃取釜的形状装卸方式设要求处理能力等因素来决定萃取釜的形状装卸方式设备结构等。目前大多数萃取釜是间歇式的静态装置进出固备结构等。目前大多数萃取釜是间歇式的静态装置进出固体物料需打开顶盖。为了提高操作效率，生产中大都采用两体物料需打开顶盖。为了提高操作效率，生产中大都采用两个个(或三个或三
31、个)萃取釜交替操作和装卸的半连续模式。萃取釜交替操作和装卸的半连续模式。超临界萃取的应用实例超临界萃取的应用实例超临界萃取在石油残渣中油品的回收、咖啡豆中脱除咖啡因、啤酒花中有效成分的提取等过程中已成功地应用于大规模生产。超临界超临界COCO2 2分离提取天然产物中的有效成分分离提取天然产物中的有效成分超临界CO2萃取操作温度较低，能避免天然产物中有效成分的分解。可用于咖啡豆水洗塔精馏塔CO2+咖啡因咖啡因CO2(90oC,1622MPa)脱气罐水咖啡豆中脱除咖啡因名贵香花中提取精油啤酒花及胡椒等物料中提取香味成分或香精大豆中提取豆油等超临界萃取的应用实例超临界萃取的应用实例许多反应产物中有效成分的浓度很低，用精馏或蒸发进行浓缩的能耗很大。用超临界CO2萃取可将有机物从水相转入CO2相，以达到节能的目的。超临界萃取在生物制药中的应用超临界萃取在生物制药中的应用稀水溶液中有机物的分离稀水溶液中有机物的分离用超临界CO2萃取氨基酸、去除链霉素生产中的甲醇等有机溶剂以及从单细胞蛋白游离物中提取脂类等。活性炭的再生活性炭的再生用超临界CO2萃取法可解决传统的高温再生或化学再生中存在的高费用、吸附剂损失以及二次污染等问题。补充CO2再生器再生器压缩机吸附质换热器