基本信息
- 項目名稱:
- 多功能超臨界二氧化碳實驗設備的研制
- 小類:
- 能源化工
- 大類:
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介:
- 目前超臨界二氧化碳實驗均需要在各自專門的設備中進行。在這個經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代希望有一種可用于多種超臨界二氧化碳實驗的設備,使涉及超臨界二氧化碳技術(shù)的工業(yè)生產(chǎn)和研究試驗簡便易行,并減少生產(chǎn)和研究過程中的經(jīng)濟投入。我們的作品正是在以往設備的基礎上取長補短,再加上創(chuàng)造性的設計,實現(xiàn)了設備的多功能化,可完成超臨界二氧化碳萃取實驗,化學反應,相平衡的測定,溶質(zhì)熔點的測定,以及超臨界二氧化碳中粗產(chǎn)物的提純。
- 詳細介紹:
- 本發(fā)明屬于化工機械技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種可用于多種超臨界二氧化碳實驗的設備。目前,超臨界二氧化碳實驗均需要在各自專門的設備中進行。本作品的目的在于,提供一種可適用于多種超臨界二氧化碳實驗的設備;由于設計了可裝卸的燒結(jié)板筒,使一個高壓容器可以滿足多種超臨界二氧化碳實驗要求,燒結(jié)板筒的設計,從而克服了由可視窗引起的高壓容器加工制造的困難;本發(fā)明使涉及超臨界二氧化碳的生產(chǎn)或研究工作變得簡單易行,顯著減少了生產(chǎn)和研究中在實驗設備上的經(jīng)濟消耗,并保證現(xiàn)有其他各種專用設備的工作性能。 設備的結(jié)構(gòu)說明: 1二氧化碳氣瓶、2壓力表、3冷阱、4高壓計量泵、5壓力表、6進氣微調(diào)閥、7熱電偶及溫度數(shù)顯表、8高壓容器、9可裝卸燒結(jié)板筒、10聚四氟乙烯磁力攪拌子、11恒溫裝置、12磁力攪拌控制調(diào)閥、15物料收集器、16流量計 設備可應用于超臨界二氧化碳萃取實驗,超臨界二氧化碳中相平衡的測定,超臨界二氧化碳中溶質(zhì)熔點的測定,超臨界二氧化碳中的化學反應,超臨界二氧化碳中粗產(chǎn)物的提純。 設備的主要技術(shù)指標為高壓容器:額定壓力35 Mpa,額定溫度450 ℃;進氣管位于燒結(jié)板筒內(nèi),出料管位于燒結(jié)板筒外側(cè);金屬燒結(jié)板的精度分別為2-200μm;使用磁力攪拌時,磁力攪拌控制器頂面到聚四氟乙烯磁轉(zhuǎn)子之間的距離不大于2cm。 設備的技術(shù)特色及創(chuàng)新性在于高壓容器中設置可裝卸的燒結(jié)板筒,可以簡便的更換不同精度的燒結(jié)板片,使得一個高壓容器能夠同時滿足多個超臨界二氧化碳反應的要求。本設備無需在高壓容器筒體上開設可視窗,從而克服了由此引起的高壓容器加工制造困難及設備加工制作成本。恒溫設備包括管式加熱爐,恒溫水浴,冰水浴,冰鹽浴等,以滿足不同實驗的溫度需要。操作條件溫和,特別適用于熱敏物料的工藝,這是其他方法無法解決的。 作品的應用前景:在現(xiàn)代工業(yè)上,機能性成分的萃取,半導體的清洗,特殊藥用成分的顆粒生產(chǎn),纖維染色技術(shù),化學反應與超臨界流體納米技術(shù)都涉及到超臨界流體技術(shù)的應用,因此大量的需要超臨界流體實驗設備。我們的設備集五大功能于一體,解決了以往國際上超臨界實驗設備多為單一功能設備的弊端。以5L反應釜為例,我們的價格只比單一功能設備高0.01%,而且,容器越大,相對節(jié)省的費用越多。該設備可完成五套單一功能設備的工作,大幅下降實驗資金投入。隨著科技的快速發(fā)展,設備更新?lián)Q代逐步加快,多功能設備必將替代單一功能的超臨界實驗設備,廣泛的應用于實驗室研究及工業(yè)生產(chǎn)。全國1778所高等院校,化學研究所,以及國外相關(guān)領(lǐng)域都可以成為我們廣闊的市場。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 發(fā)明目的:提供一種可完成超臨界二氧化碳中的化學反應、萃取、粗產(chǎn)物提純、相平衡測定及熔點測定等實驗的設備,保證其工作性能,且能顯著減少經(jīng)濟投入。 設計思路:設計一種集多功能、多用途為一體的超臨界二氧化碳實驗設備。 創(chuàng)新點:設計可裝卸的燒結(jié)板筒,使高壓容器適用于多種超臨界二氧化碳實驗,且無需可視窗。 技術(shù)關(guān)鍵及指標:5層金屬燒結(jié)板孔徑為2-200μm,磁力攪拌控制器頂?shù)酱呸D(zhuǎn)子距離不大于2.5cm。
科學性、先進性
- 目前,超臨界二氧化碳實驗均需要在各自專門的設備中進行,步驟復雜,耗時費力。本作品主要優(yōu)點就在于設計了可裝卸的燒結(jié)板筒,使一個高壓容器可以滿足多種超臨界二氧化碳實驗要求。而且相平衡的測定、溶質(zhì)熔點的測定等實驗,可在無可視窗的高壓容器中進行,減少加工制造難度和經(jīng)濟消耗。 參考文獻:①廖傳華,柴本 主編.超臨界流體與新材料制備,中國石化出版社,2007 ②朱自強著.超臨界流體技術(shù)——原理和應用. 化學工業(yè)出版社, 北京,2000
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無。
作品所處階段
- 實驗室階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 協(xié)商。
作品可展示的形式
- 圖紙、圖片。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明:與現(xiàn)有設備操作基本相同,另有可裝卸燒結(jié)板筒,裝上實現(xiàn)超臨界萃?。恍断聦崿F(xiàn)超臨界化學反應、粗產(chǎn)物提純、相平衡及熔點測定。 技術(shù)特點及優(yōu)勢:可裝卸燒結(jié)板筒,滿足多種超臨界二氧化碳實驗要求,顯著減少經(jīng)濟投入。 適用范圍:超臨界化學反應,萃取,粗產(chǎn)物提純,相平衡及熔點測定。 市場分析及前景:以5L反應釜為例價格只比現(xiàn)有設備高0.01%,容器越大越節(jié)省。高等院校,化學研究所及相關(guān)領(lǐng)域都是我們的市場。
同類課題研究水平概述
- 目前,超臨界技術(shù)因其特殊性能已在不同領(lǐng)域得到廣泛應用,但國際上超臨界實驗設備多為單一功能設備,如:超臨界萃取設備,超臨界反應設備等,其設備體積龐大,造價高,且輔助設備較多,不僅占據(jù)空間而且實驗過程中浪費資源和能源,不便于在實驗室應用。 雖有一些關(guān)于多功能超臨界實驗設備的報道,但應用普及度尚難廣泛,多功能化程度也很低。如“新型超臨界二氧化碳實驗設備花落中大”,此套設備僅集超臨界萃取與超臨界反應于一體。此外瑞士SITEC超臨界流體實驗室設備功能也不太多,而且其實驗條件(萃取/噴霧壓力 75-300bar、萃取/噴霧溫度 常溫-80℃、分離壓力:40-70bar基于存儲瓶壓力、分離溫度:常溫-60℃)不易控制。這些新設備雖較以往的設備進步許多,但功能還是少,不能夠徹底的解決單一功能的弊端,而且造價較高。由此可知,功能單一,設備造價,依然是國內(nèi)外迫切需要解決的問題。 我們研究的多功能超臨界二氧化碳實驗設備不僅集超臨界二氧化碳中萃取技術(shù),超臨界二氧化碳中的化學反應,超臨界二氧化碳中粗產(chǎn)物的提純,超臨界二氧化碳中相平衡以及溶質(zhì)熔點的測定等功能于一身,而且結(jié)構(gòu)簡易,操作方便,能耗低、效果好、成本低。不僅適用于工業(yè)生產(chǎn),更適用于綜合實驗室研究。