抽出圧力 容器 は 何 です か

抽出圧力 容器 は 何 です か

根本的な質問に答えます抽出圧力容器とは何か? 制御された圧力下で溶剤または超臨界液体抽出をどのように行うのか?An extraction pressure vessel is an ASME Section VIII-coded pressure-rated container that enables the transfer of target solutes from a solid or liquid feed into a solvent phase by manipulating pressure超臨界CO2抽出容器は,臨界点 (31.1°Cと7.5°C) 以上で動作する.溶媒密度が液体の密度に近づきながらガス状の拡散性を維持する液体-液体抽出容器は,効率的な溶液回収のために5-500の分布係数 (Kd) を達成するために,0.1-4MPaのミキサー-セッテルまたはパルスコラムを使用します.

1抽出圧力容器の基本操作原理

圧力容器内で達成される抽出効率は,相間熱力学均衡,面間質量移転運動,水滴の形成と合流を制御する水力学条件.

• 熱力学分布均衡:抽出の基本的動力とは,Nernst分布法則によって支配される分布係数Kd = Csolute,extract / Csolute,raffinateである.超臨界CO2システムでは,溶剤密度と溶解能力は,圧力によって直接制御されます.: 31.1°C で 7.38 MPa 以上で,CO2 は微小な圧力変化 (例えば10から30 MPa) が溶解性を数階位増加させる超臨界領域に入ります.選択因子 α = Kd,A / Kd"B"は,標的化合物と非標的化合物との分離効率を決定する.
• インターフェイス・マス・転送・キネティクス溶解体移転速度は2フィルム理論によって支配される: N = kLa·(C* - Cb),ここでkLaは体積質量移転係数 (典型的には液体系では0.01-0.1s−1) である.C* はインターフェースの均衡濃度です,Cbは散布濃度である. *ウェバー数 (We) * = ρ·v2·d/σは,ミキサー・セッテル容器における滴滴分解を特徴づけ,We > 6を維持すると,0の滴滴に分散を保証する.適正な接面面面積のために直径5〜3mm超臨界抽出では,10−7cm2/s (10-100*液体溶媒) の拡散率が粒子内の拡散を加速させる.
• 圧力制御相分離:超臨界流体抽出では,分離容器内の圧力の減少 (抽出圧から3〜5MPaまで) によってCO2がフラッシュする.溶剤力を低下させ,抽出された溶液を沈殿させこの圧力振動アプローチは,熱デソルプションの必要性をなくし,エッセンシャルオイル (60°C以上分解) や医薬品などの熱不安定な化合物を保存します.マルセ原理 (P-T関係) は,多段階分離器の設計を規定する..

2抽出圧力容器の主なタイプ

工業用抽出圧力容器は,料と溶剤相間の接触パターンによって構成されます.化学加工の用途:

• 超臨界CO2抽出容器:これらの高圧ASME容器 (7.4-48 MPa設計,40~80°Cで動作) は,調節可能な溶媒として超臨界CO2を使用して植物,医薬品,および食品級化合物を抽出します.容量は50L (パイロット) から5Lまで2〜4時間のバッチで90~98%の抽出効率を達成する.内部バスケットは固体飼料材料を保持し,液体飼料は構造的なパッケージの詰め込みコラムを使用します.抽出された溶液の圧力振動沉降のための分離器設計をガイドする"マルセ原理".
• ミキサー・セットラー抽出船:これらの水平または垂直圧力の容器 (0.1-4 MPa設計) は,混合室と重力安定ゾーンを単一のASMEコードシェルで組み合わせます. ラシュトンタービンプロペラー (6刃,D/T = 0.33-0.200~600 RPMで溶剤相を 0 の滴に分散する.5-3mm,kLa値は0.02-0.08s−1に達する. 15-30分間の定住時間により相合体が可能である.3〜10のミキサー・セラーユニットの多段階キャスケードで 99%以上の抽出が得られ,Kd > 10の分布係数.
• パルスコラム抽出容器:これらの高い垂直圧力の列 (0.5-3 MPa,H/D = 8-15) は,回転式プレートスタックまたは空気パルス (周波数1-3 Hz,6-25mmの振幅) は,機械的な振動器なしで制御された滴滴分散を作成します.パルスエネルギー入力により, *ウェバー数 * は滴滴分解の最適な範囲を維持する.5~100m3/hの出力能力は,シートプレート列で 20%のオープンエリアと50~100mmのプレート間隔を持つ核燃料加工と稀土分離に適しています

抽出圧力容器の種類 比較行列

よくある質問 (FAQ)

Q: 抽出圧力容器ではなぜ超臨界CO2が有機溶媒よりも好ましいのでしょうか?

A: 超臨界CO2は圧力調整による調節可能な溶剤強度,燃焼不可能な動作 (有機蒸気のリスクなし)抽出された製品に溶剤残留がゼロ (CO2は圧縮時に完全に蒸発する)熱感性のある化合物を保存する温かい動作温度 (31.1-80°C).これらの特性により,食品,医薬品,オーガニック溶媒残留物が ICH Q3C 制限値で規制されている場合.

Q: 分配係数は何ですか? 抽出容器の設計ではなぜ重要ですか?

A: 分布係数Kd = C (抽出相) /C (精製相) は,溶液が溶媒相に分裂する強度を定量化します.Kd > 10 は有利な抽出を示し,平衡段階が少なくなる.選択性 α = Kd (目標) /Kd (不純度) は分離特異性を決定する.船舶設計者はKdを使用して,Kremser方程式を用いて理論段階の数を計算する.直接ミキサー・セラー・カスケードや柱の高さを測定する.

Q: 混ぜ合わせ器と堆積器の抽出容器では,相合合合はどのように管理されますか?

A: 15~30分間の滞在時間を維持し,レイノルズ数 < 200 (ラミナー流量) の静かなゾーンを提供することで,定着部分における凝縮が促進されます.滴滴の衝突頻度を増加させるコアレスサープレートや網膜パッドを設置するインターフェースレベルは,重相出口バルブを調節するレベルトランスミッター (LT) によって制御されます.デムルシファーの投与または静電結合が適用される..

Q: 超臨界CO2抽出容器にはどのような安全規定が必要ですか?

A: 48 MPa に設計された超臨界CO2容器には,ASME第8節第1級または第2級の認証が必要であり,設計圧の110%で指定された破裂盤圧減,ドア閉塞の検証のための自動インターロック (ドアを開けると圧力がない)システムには,温室効果ガス排出を最小限に抑えるためのCO2回収/リサイクルループも含まれなければならない.典型的には95%以上のCO2回収を達成する.

タグ:ステンレス鋼の原子炉,化学反応器システム,工業化学反応器