超临界流体连续萃取关键技术研究
本文选题:超临界流体 切入点:连续萃取 出处:《山东大学》2015年硕士论文
【摘要】:超临界流体萃取技术是一种新型的萃取分离技术。针对目前超临界流体萃取技术存在的不足,介绍了超临界流体连续萃取技术在工艺、设备及其关键技术方面的发展情况。该技术具有萃取效率高、安全可靠、节能环保等优点以及广泛的应用前景和研究价值。作者在超临界流体多工艺过程试验平台中,以高压超高压连续固体物料萃取和灭菌装置为基础,介绍了活塞仓式连续萃取器的工艺流程,并在连续萃取的基础上实现分级连续萃取,给出了具体的工艺实现方式。结合活塞仓式连续萃取器,针对萃取器中的核心问题一一高压往复动密封,作者设计了以活塞为主的新型密封结构。以活塞为基础,设计并加工出一套高压往复动密封试验设备,设备主要包括筒体、活塞、传动丝杠、移动套筒、平盖法兰、丝杠并帽和止推轴承等结构。给出了试验设备的整体设计思想,具体结构以及试验设备的创新点。利用高压往复动密封试验设备进行试验,根据活塞仓式连续萃取器的工作原理,分别进行往复动密封压力测定试验和密封泄漏率测定试验。在试验中测定不同材料不同结构的密封效果,给出最优方案及使用寿命。针对试验中的接触密封过程,利用ANSYS软件进行模拟计算;根据试验设备实际尺寸建立几何模型,选用Mooney-Rivlin数学模型,进一步模拟磨损过程的使用寿命,并分析处于预紧、工作和磨损三种状态下的接触密封情况。结果表明,三种情况均可实现有效密封。综合分析高压往复动密封试验结果及密封接触过程的模拟结果,给出活塞仓式连续萃取器的典型设计。所获得的研究成果,可对超临界流体连续萃取技术的进一步发展和研究提供帮助。
[Abstract]:Supercritical fluid extraction (SFE) is a new type of extraction and separation technology. In view of the shortcomings of supercritical fluid extraction (SFE) at present, the continuous supercritical fluid extraction (SFE) technology is introduced. The technology has the advantages of high extraction efficiency, safety and reliability, energy saving and environmental protection, as well as extensive application prospect and research value. On the basis of high pressure ultra high pressure continuous solid material extraction and sterilizing equipment, the technological process of piston chamber type continuous extractor is introduced, and the staged continuous extraction is realized on the basis of continuous extraction. Combined with the piston chamber type continuous extractor, the author designed a new sealing structure based on piston, aiming at the core problem of the extractor, namely, high pressure reciprocating seal. A set of high pressure reciprocating seal test equipment is designed and machined. The equipment mainly includes cylinder, piston, drive lead screw, moving sleeve, flange of flat cover, parallel cap of lead screw and thrust bearing, etc. The overall design idea of the test equipment is given. According to the working principle of piston chamber type continuous extractor, the concrete structure and the innovation of test equipment are tested by means of high pressure reciprocating seal test equipment. The reciprocating seal pressure measurement test and seal leakage rate test were carried out respectively. In the test, the sealing effect of different materials and different structures was measured, and the optimal scheme and service life were given. In view of the contact sealing process in the test, According to the actual size of the test equipment, the geometric model is established, the Mooney-Rivlin mathematical model is selected to further simulate the service life of the wear process, and the pre-tightening is analyzed. The results show that the effective sealing can be realized in all the three conditions. The experimental results of high pressure reciprocating seal and the simulation results of the seal contact process are analyzed synthetically. The typical design of piston chamber continuous extractor is given. The results obtained can be helpful to the further development and research of supercritical fluid continuous extraction technology.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ028.32
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,本文编号:1667356
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