Установка для проведения сверхкритической экстракции диоксидом углерода

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СВЕРХКРИТИЧЕСКОЙ ЭКСТРАКЦИИ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Шалавин Сергей Александрович Шестопалов Евгений Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Установка для проведения сверхкритической экстракции диоксидом углерода, содержащая экстрактор с крышкой, регулятор температуры в экстракторе, датчик давления,вентили сброса давления и слива экстракта, емкость для экстракта, отличающаяся тем,что экстрактор выполнен из прозрачного толстостенного материала, установка снабжена нагревательным элементом, размещенным внутри экстрактора, а регулятор температуры выполнен в виде автоматического блока.(56) 1. Патент РФ 2292385, МПК 11 1/00,01 11/02, 2007. 2. Патент РБ 6297, МПК 11 1/00,01 11/02, 2009 (прототип). Полезная модель относится к установкам для извлечения различных веществ из сырья растительного и животного происхождения методом сверхкритической экстракции диоксидом углерода. Наиболее широкое применение она будет иметь в химической, биотехнологической и пищевой промышленности, а также может быть использована в качестве лабораторной установки для исследования процессов экстракции. Известна установка для проведения сверхкритической экстракции диоксидом углерода 1, включающая емкость с диоксидом углерода, два цилиндра высокого давления, экстрактор, три сепаратора, фильтр для очистки растворителя от примесей, ресивер,вакуумный насос, компрессор, водяной насос высокого давления и емкость для воды. Агрегаты установки снабжены трубопроводной и запорной арматурой, а также измерителями и датчиками давления и температуры в экстракторе, сепараторах, цилиндрах высокого давления, ресивере и компрессоре. Экстрактор и сепараторы снабжены нагревательными элементами. Установка также снабжена автоматической системой измерения и управления термодинамическими параметрами растворителя в основных агрегатах устройства. Недостатком известной установки является наличие дорогостоящего оборудования насосов и компрессоров высокого давления. Наиболее близкой по технической сущности является установка для проведения сверхкритической экстракции диоксидом углерода 2, выбранная в качестве прототипа. Установка включает баллон с диоксидом углерода, насос для повышения давления, экстрактор с крышкой, регулятор температуры в экстракторе, датчик давления, вентили сброса давления и слива экстракта и сепаратор. Все оборудование смонтировано на качающемся основании и снабжено трубопроводной арматурой. Недостатками прототипа являются отсутствие автоматического контроля температуры процесса, необходимость в насосе высокого давления, невозможность визуально наблюдать за процессом сверхкритической экстракцией. Задача полезной модели - создание установки, которая позволит проводить сверхкритическую экстракцию диоксидом углерода в лабораторных условиях с визуальным контролем за процессом, широким диапазоном создаваемых давлений и автоматическим контролем температуры. Указанная задача решается тем, что в установке для проведения сверхкритической экстракции диоксидом углерода, содержащей экстрактор с крышкой, регулятор температуры в экстракторе, датчик давления, вентили сброса давления и слива экстракта, емкость для экстракта, в отличие от прототипа экстрактор выполнен из прозрачного толстостенного материала, установка снабжена нагревательным элементом, размещенным внутри экстрактора, а регулятор температуры выполнен в виде автоматического блока. Выполнение экстрактора из прозрачного толстостенного материала обеспечивает возможность визуального контроля за процессом, что особенно важно при проведении исследований процесса сверхкритической экстракции. Снабжение установки нагревательным элементом обеспечивает переход диоксида углерода в сверхкритическое состояние в лабораторных условиях без применения насосов высокого давления. Использование блока автоматического контроля температуры упрощает работу исследователя, так как предусмотрено предварительное задание необходимой температуры и индикация текущей температуры. На фигуре изображен общий вид заявляемой установки. Установка содержит экстрактор 1, выполненный из прозрачного толстостенного материала, например оргстекла. Экстрактор 1 снабжен крышкой 2 с резьбой, обеспечивающей 2 82342012.06.30 герметичное соединение. Внутри экстрактора размещен нагревательный элемент 3, в качестве которого можно использовать, например, стандартную автомобильную подогревающую свечу. Кроме того, установка содержит блок автоматического контроля температуры 4, манометр 5, вентили сброса давления 6 и слива экстракта 7, емкость для экстракта 8. Параметры аппаратов и систем управления предусматривают проведение процесса экстракции при температуре к 31 С и давлении кр 7,38 МПа. Экстрактор рассчитан на избыточное давление 12 МПа. Предлагаемая установка работает следующим образом. Экстрагируемое вещество загружают вместе с порцией льда диоксида углерода в экстрактор 1, крышку 2 герметично закрывают, вентили 7 и 6 закрыты, включают блок контроля температуры 4 и устанавливают на нем необходимую температуру. Оператор следит за давлением и состоянием процесса визуально, в конце процесса давление сбрасывается вентилем 6 с последующим открытием вентиля 7 для слива экстракта в емкость 8. Использование предлагаемой установки позволит технически просто создавать давление, обеспечивающее переход диоксида углерода в сверхкритическое состояние в лабораторных условиях без применения насосов высокого давления, визуально наблюдать за процессом экстракции. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3