[实用新型]超临界二氧化碳中有机物溶解度的连续测量系统

说明书

本实用新型提供一种超临界二氧化碳中有机物溶解度的连续测量系统，包括取样系统和分析系统，取样系统包高压平衡釜、取样瓶及第一管路，取样瓶通过第一管路与高压平衡釜连接或分离，高压平衡釜提供有机物在超临界二氧化碳流体中溶解所需的温度、压力及场所，高压平衡釜内的溶解了饱和有机物的超临界二氧化碳流体在规定温度、和规定压力下通过第一管路进入取样瓶；第一管路上设有第一调节阀，第一调节阀在取样瓶取样结束后关闭密封取样瓶的入口端；分析系统包括在取样结束后从高压平衡釜上分离的取样瓶及与吸收瓶。本实用新型能够实现规定压力、温度下有机物在超临界二氧化碳中的溶解度的连续测量，且测量效率高、测量工序短。

技术领域

本实用新型涉及超临界流体萃取技术领域，具体为一种超临界二氧化碳中有机物溶解度的连续测量系统。

背景技术

超临界流体指的是温度和压力都在临界点以上的一种流体。超临界流体处于气液不分的状态，没有明显的气液分界面，兼具气体和液体的性质，密度与液体密度相近，粘度与气体粘度相近，扩散系数介于液体和气体之间。这使得超临界流体具有良好的流动、传热、传质和溶解性能。

由于二氧化碳具有稳定、无毒、阻燃、成本低、临界温度和临界压力低等特点被广泛应用于多种行业，例如二氧化碳驱油、二氧化碳萃取等。超临界二氧化碳流体萃取技术是一种绿色、环保、高效、洁净的分离技术，其原理是利用压力和温度对流体溶解能力的影响而进行的。在超临界条件下，二氧化碳选择性地溶解不同成分。然后通过减压、升温等一系列方法将超临界流体转化为普通气体，使被萃取物质依次分离，从而达到分离提纯的目的。因此测量物质在超临界二氧化碳中的溶解度对于实际生产意义重大。

现有的超临界二氧化碳溶解度测定方法是将已知质量的溶质成分放入一个带有透明可视窗的高压平衡釜中，并向釜中通入超临界二氧化碳流体对其进行溶解。在测定过程中，通过改变釜中温度、压力，使相体系出现浊点，即对应此温度、压力下的溶解度。但此方法无法测定规定压力、温度下有机物在超临界二氧化碳中的溶解度，且溶解平衡时间较长、较难捕捉体系出现浊点瞬间，在排空气过程中会有部分溶质随气流的流动从排气阀流出，导致计算的超临界二氧化碳溶解度结果偏大，造成测量结果失真。现有技术中，对于取样步骤，通常是打开高压平衡釜进行取样，每打开一次高压平衡釜都会引入空气，因此，在每一次打开高压平衡釜取样后都需要进行一次管路吹扫，降低引入空气带来的误差，由此也降低了测量效率，延长了测量工序。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种超临界二氧化碳中有机物溶解度的连续测量系统，通过取样瓶与高压平衡釜可分离连接，能够随时进行取样，不受高压平衡釜内温度和压力的限制，在取样完成后分离高压平衡釜与取样瓶，并将分离的取样瓶与吸收瓶连接，根据吸收瓶吸收的二氧化碳或有机物样品的质量，即可方便、快捷地计算有机物的溶解度，解决现有的测量系统无法实现测定规定压力、温度下有机物在超临界二氧化碳中的溶解度以及测量效率低、测量工序较多的技术问题。

本实用新型提供一种超临界二氧化碳中有机物溶解度的连续测量系统，包括取样系统和分析系统，其中，取样系统包高压平衡釜、取样瓶及连接高压平衡釜的出口与取样瓶的入口的第一管路，取样瓶通过第一管路与高压平衡釜连接或分离，高压平衡釜提供有机物在超临界二氧化碳流体中溶解所需的温度、压力及场所，高压平衡釜内的溶解了饱和有机物的超临界二氧化碳流体在规定温度和压力下通过第一管路进入取样瓶；第一管路上设有第一调节阀，第一调节阀在取样瓶取样结束后关闭密封取样瓶的入口端；分析系统包括在取样结束后从高压平衡釜上分离的取样瓶及与取样瓶的出口连接的吸收瓶，吸收瓶为有机物吸收瓶或CO₂吸收瓶。

根据该技术方案，通过在高压平衡釜中加入过量有机物样品，可保证超临界二氧化碳中的有机物样品处于饱和状态，避免由于捕捉浊点瞬间所带来的误差；由于高压平衡釜中的有机物样品处于过量状态，因此只需通过调节高压平衡釜中压力和温度即可实现另一规定压力和温度下的取样，避免了由于反复注射有机物而带来的系统管路内含有杂质气体的问题。