專利名稱：超臨界二氧化碳干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種干燥裝置，尤其是一種超臨界二氧化碳干燥裝置。
上述三類干燥裝置均存在的缺點是對物品的本身結(jié)構(gòu)都有很大程度的破壞，產(chǎn)品自身優(yōu)良的物理、化學性能經(jīng)干燥后，有很大程度的損失；而且現(xiàn)有的干燥裝置都是間歇式的，效率低。
本實用新型要解決的另一技術(shù)問題是提供一種安全、可靠，不需要中斷干燥過程就可以對相同或不同組成的物品進行連續(xù)干燥的超臨界二氧化碳干燥裝置。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種超臨界二氧化碳干燥裝置，該裝置具有一二氧化碳供氣裝置，該供氣裝置連接一冷卻裝置，所述冷卻裝置與一升壓泵相連接，該升壓泵的出口端連接至少一個干燥器，該干燥器容置于一恒溫控制裝置內(nèi)，且干燥器的入口端前部設(shè)有一可與升壓泵脫離的連接器，所述干燥器的出口端連接一檢測器。
如上所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，所述供氣裝置與冷卻裝置的管路間設(shè)有第一壓力表及第一截止閥，且該第一截止閥靠近供氣裝置設(shè)置。
如上所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，所述升壓泵與干燥器前部設(shè)置的連接器間的管路上設(shè)有第二壓力表、安全閥及第二截止閥，且第二壓力表靠近升壓泵設(shè)置。
如上所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，所述升壓泵為注塞泵。
如上所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，所述冷卻裝置為冷阱。
如上所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，所述干燥器為復數(shù)個并聯(lián)設(shè)置，其入口端分別與第一多路分配器的出口端相連接，該多路分配器的入口端連接升壓泵；該復數(shù)個干燥器的出口端分別與第二多路分配器的入口端相連接，該第二多路分配器的出口端連接至檢測器。所述每一干燥器的入口端與第一多路分配器間均連接有連接器及截止閥，且截止閥靠近該第一多路分配器設(shè)置。所述每一干燥器的出口端與第二多路分配器間設(shè)置有截止閥。
本實用新型的優(yōu)點及特點是1、利用超臨界CO2可對含有機溶劑的物品進行干燥。
2、裝卸被干燥物品方便，干燥可以連續(xù)進行，可以實時觀察被干燥物品的干燥程度，效率高。
3、溫度和壓力可以調(diào)節(jié)，干燥過程可靠、安全，可以結(jié)合CO2回收增壓系統(tǒng)，使CO2循環(huán)使用。
4、使用CO2為干燥劑，無毒，溶解度大，價格低廉，可以達到高效無污染干燥。
5、干燥裝置可設(shè)有多個不同體積的干燥器，且互相獨立，適用于不同要求對不同體積或不同物品的同時或分別干燥。
具體實施方式
為了具體說明本實用新型，
以下結(jié)合附圖作進一步說明。
實施例1如


圖1所示，本實用新型提出的一種超臨界二氧化碳干燥裝置，包括二氧化碳供氣裝置1，該供氣裝置1連接一冷卻裝置4，所述冷卻裝置4與一升壓泵5相連接，該升壓泵5的出口端連接至少一個干燥器15，該干燥器15容置于一恒溫控制裝置13內(nèi)，且干燥器15的入口端前部設(shè)有一可與升壓泵脫離的連接器11，所述干燥器的出口端連接一檢測器23。
在本實施例中，二氧化碳供氣裝置1可以為一個二氧化碳氣瓶、或儲氣罐，為了能夠判斷二氧化碳氣體是否適用于本干燥裝置15，在二氧化碳氣瓶上連接有第一壓力表3，并在第一壓力表3的前端設(shè)有第一截止閥2，當?shù)谝粔毫Ρ?顯示CO2氣體壓力低于設(shè)定值時，則關(guān)閉第一截止閥2，更換供氣裝置1，或氣瓶。為了使二氧化碳能夠以液態(tài)進入升壓泵5，CO2氣瓶倒置設(shè)置。
所述升壓泵5與干燥器15前部設(shè)置的連接器11間設(shè)有第二壓力表6、過壓保護安全閥7及第二截止閥8，且第二壓力表6靠近升壓泵5設(shè)置。
在本實施例中升壓泵5為注塞泵，冷卻裝置4可為一冷阱。所述連接器11最高可以承受16Mpa的壓力，所述干燥器15采用最高可以承受16Mpa的密封圈密封，從而可便于干燥器15與連接器11脫離裝卸被干燥的物品。此外，還可以在干燥器的出口端結(jié)合CO2回收增壓系統(tǒng)，使CO2循環(huán)使用。上述第一、二壓力表和截止閥，以及安全閥也可以根據(jù)需要以公知的方式設(shè)置在干燥裝置的管路中。
本實用新型的工作原理是利用超臨界液體的性質(zhì)，達到對物品干燥的目的。超臨界流體是一種溫度和壓力處于臨界點之上的無汽、液界面區(qū)別且兼具液體性質(zhì)和氣體性質(zhì)的物質(zhì)相態(tài)，其性質(zhì)具有突變性和可調(diào)節(jié)性，即在臨界點附近，壓力和溫度的微小變化會顯著的影響流體的溶劑特性，如密度、溶解度參數(shù)等，因而可以通過控制體系的溫度和壓力來控制體系的平衡特性(相平衡和溶解度)、傳質(zhì)特性(傳熱系數(shù)、傳質(zhì)系數(shù))，從而達到干燥的目的。
超臨界二氧化碳干燥是利用二氧化碳在超臨界狀態(tài)下特有的性能，溶解產(chǎn)品中的溶劑與雜質(zhì)，避免在溶劑蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的毛細作用力而導致的孔結(jié)構(gòu)坍塌，從而達到在干燥的同時最大限度的保護產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)的目的，具體表現(xiàn)在能夠獲得大比表面積、大孔容的超細顆粒。
為了使二氧化碳穩(wěn)定的發(fā)揮超臨界狀態(tài)的性質(zhì)，本實用新型在二氧化碳進入干燥器15之前經(jīng)過高壓注塞計量泵5加壓，同時采用恒溫裝置13使二氧化碳在其超臨界狀態(tài)下工作。
本實用新型的工作過程是參見
圖1所示，斷開連接器11，取下干燥器15，裝入需要干燥的物品，將干燥器15與連接器11密閉連接，并將管路中各接頭根據(jù)要求正確連接，關(guān)閉截止閥18，打開第一截止閥2試漏，啟動恒溫裝置13，并使其達到一定溫度(40～100℃)，同時啟動冷阱4達到一定溫度(0～10℃)，啟動注塞泵5，觀察第二壓力表6，達到一定壓力后(8～14Mpa)，打開第二截止閥8，并調(diào)節(jié)截止閥18，使氣體以一定流量流出，由觀察檢測器23實時檢測被干燥物品的干燥程度，達到所要求的干燥程度后，關(guān)閉截止閥8，放空干燥器15內(nèi)氣體，將干燥器15的入口端與連接器11脫開，取出被干燥物品。
在工作過程中，隨時觀察第一壓力表3，當CO2氣體壓力低于設(shè)定值時，則關(guān)閉第一截止閥2，更換CO2供氣源，以保證干燥過程的正常進行。
本實用新型提出的超臨界二氧化碳干燥裝置，是以無毒、無污染的二氧化碳作為干燥劑，并在超臨界狀態(tài)下對物品進行干燥，因此上述裝置干燥效率高、無污染。該干燥裝置通過控制恒溫裝置13、注塞泵5可對溫度和壓力進行調(diào)節(jié)，干燥過程可靠、安全；通過干燥器15入口端設(shè)置的連接器11，可方便地裝卸被干燥物品；通過觀察設(shè)置在干燥器15出口端的檢測器23，可以實時觀察被干燥物品的干燥程度，提高干燥效率。
利用本實用新型提出的超臨界二氧化碳干燥裝置，克服了公知技術(shù)存在的缺陷，在干燥過程不破壞被干燥物品的自身結(jié)構(gòu)，經(jīng)干燥后仍可保持物品優(yōu)良的物理、化學性能，并可得到具有大比表面積、大孔容的超細顆粒被干燥物品。
實施例2如圖2所示，本實用新型提出的超臨界二氧化碳干燥裝置中可設(shè)置復數(shù)個干燥器，在本實施例的附圖中示出了設(shè)置三個干燥器14、15、16，該復數(shù)個干燥裝置并聯(lián)設(shè)置，其入口端分別與第一多路分配器9的出口端相連接，該多路分配器9的入口端連接升壓泵5(注塞泵)；該復數(shù)個干燥器的出口端分別與第二多路分配器24的入口端相連接，該第二多路分配器24的出口端連接至檢測器23。其中，所述每一干燥器14、15、16的入口端與第一多路分配器9間的管路上對應連接有連接器10、11、12及截止閥20、21、22，且截止閥接近該第一多路分配器9設(shè)置。所述每一干燥器14、15、16的出口端與第二多路分配器24間的管路上對應設(shè)置有截止閥17、18、19。為達到連續(xù)干燥不同物品的目的，該復數(shù)個干燥器的容積可以相同，或不同，其均可承受8～14Mpa的壓力。同時各干燥器與管路間設(shè)置的連接器、截止閥最高均可以承受16Mpa壓力。且每個干燥器內(nèi)裝有最高可以承受16MPa壓力的密封圈，以便于被干燥物品的裝卸。
其工作過程是斷開連接器10，取下其中之一干燥器，如干燥器16(該干燥器可設(shè)置成200ml的容量)，裝入需要干燥的物品，連接好各接頭，關(guān)閉截止閥17、18、19，及截止閥21、22，打開第一、二截止閥2、8，試漏，然后啟動恒溫裝置13，使其達到設(shè)定溫度(40～100℃)，同時啟動冷阱4達到設(shè)定溫度(0～10℃)，啟動注塞泵5，觀察壓力表6，達到設(shè)定壓力后(8～14Mpa)，調(diào)節(jié)截止閥19，使氣體以一定流量流出進入檢測器23，觀察檢測器23，當檢測樣品達到一定干燥程度后，關(guān)閉截止閥20，放空干燥器16內(nèi)氣體，卸下干燥器16，取出被干燥物品。
在干燥器16工作的同時可以分別取下干燥器18(可設(shè)置成100ml容量)和干燥器17(可設(shè)置成50ml容量)，裝入不同的被干燥物品，然后打開截止閥21、22，調(diào)節(jié)截止閥18、17，觀察檢測器23，其后續(xù)程序同上所述。
上述干燥裝置中可設(shè)置多個不同體積的干燥器，且互相獨立，可將不同體積或不同種類的被干燥物置放入不同的干燥器中，同時或分別進行干燥處理。由于設(shè)置了多個干燥器，因此不需要中斷干燥過程就可以對不同或相同種類的被干燥物進行連續(xù)干燥，進一步提高了干燥效率。
本實施例的其它結(jié)構(gòu)、操作過程和工作原理及所取得的有益效果與實施例1相同，在此不再贅述。
唯上所述者，僅為本實用新型的具體實施例而已，當不能以之限定本實用新型實施的范圍，故其等同組件的置換，或依本實用新型專利保護范圍所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本專利涵蓋之范疇。
權(quán)利要求1.一種超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于該裝置具有一二氧化碳供氣裝置，該供氣裝置連接一冷卻裝置，所述冷卻裝置與一升壓泵相連接，該升壓泵的出口端連接至少一個干燥器，該干燥器容置于一恒溫控制裝置內(nèi)，且干燥器的入口端前部設(shè)有一可與升壓泵脫離的連接器，所述干燥器的出口端連接一檢測器。
2.如權(quán)利要求1所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述供氣裝置與冷卻裝置的管路間設(shè)有第一壓力表及第一截止閥，且該第一截止閥靠近供氣裝置設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述升壓泵與干燥器前部設(shè)置的連接器間的管路上設(shè)有第二壓力表、安全閥及第二截止閥，且第二壓力表靠近升壓泵設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述升壓泵為注塞泵。
5.如權(quán)利要求1所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述冷卻裝置為冷阱。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述干燥器為復數(shù)個并聯(lián)設(shè)置，其入口端分別與第一多路分配器的出口端相連接，該多路分配器的入口端連接升壓泵；該復數(shù)個干燥器的出口端分別與第二多路分配器的入口端相連接，該第二多路分配器的出口端連接至檢測器。
7.如權(quán)利要求6所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述每一干燥器的入口端與第一多路分配器間均連接有連接器及截止閥，且截止閥靠近該第一多路分配器設(shè)置。
8.如權(quán)利要求6所述的超臨界二氧化碳干燥裝置，其特征在于所述每一干燥器的出口端與第二多路分配器間設(shè)置有截止閥。
專利摘要一種超臨界二氧化碳干燥裝置，該裝置具有一二氧化碳供氣裝置，該供氣裝置連接一冷卻裝置，所述冷卻裝置與一升壓泵相連接，該升壓泵的出口端連接至少一個干燥器，該干燥器容置于一恒溫控制裝置內(nèi)，且干燥器的入口端前部設(shè)有一可與升壓泵脫離的連接器，所述干燥器的出口端連接一檢測器。本實用新型克服了公知結(jié)構(gòu)的缺點，其利用超臨界CO
文檔編號F26B5/04GK2589914SQ02295010
公開日2003年12月3日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者周亞松, 張紹金, 姜國偉 申請人:石油大學(北京)