阅读说明：本技术 超临界二氧化碳萃取***二酚的系统及方法 (System and method for supercritical carbon dioxide extraction of cannabidiol ) 是由 刘汉槎 武淑华 徐继涛 刘粤华 徐建宇 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种超临界二氧化碳萃取大麻二酚的系统及方法,将二氧化碳循环储罐、高压泵、干路加热器、萃取支路、减压阀、余能加热器、分离釜和冷凝器依次串接,萃取支路分为第一萃取支路、第二萃取支路和第三萃取支路,第一萃取支路的出气口通过管线与第二萃取支路的进气口串连,第二萃取支路的出气口通过管线与第三萃取支路的进气口串连,三条萃取支路均包括萃取回路、预热回路和余能回收回路,所述萃取回路中设有萃取釜,所述萃取釜具有原料预热功能。本发明的有益效果是：简化设备配置、减少能源损耗和提高工作效率。(The invention discloses a system and a method for supercritical carbon dioxide extraction of cannabidiol, wherein a carbon dioxide circulating storage tank, a high-pressure pump, a main heater, an extraction branch, a pressure reducing valve, a residual energy heater, a separation kettle and a condenser are sequentially connected in series, the extraction branch is divided into a first extraction branch, a second extraction branch and a third extraction branch, an air outlet of the first extraction branch is connected in series with an air inlet of the second extraction branch through a pipeline, an air outlet of the second extraction branch is connected in series with an air inlet of the third extraction branch through a pipeline, the three extraction branches respectively comprise an extraction loop, a preheating loop and a residual energy recovery loop, an extraction kettle is arranged in the extraction loop, and the extraction kettle has a raw material preheating function. The invention has the beneficial effects that: the equipment configuration is simplified, the energy consumption is reduced, and the working efficiency is improved.)

超临界二氧化碳萃取***二酚的系统及方法

技术领域

本发明涉及超临界萃取领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳萃取***二酚的系统及方法。

背景技术

目前，国内外自工业***的花、叶中提取***二酚的传统提取方法是采用溶剂提取技术。另一种新型技术是采用超临界二氧化碳萃取技术。超临界状态的二氧化碳具有扩散系数大、粘度小、介电常数大等特点，在***二酚萃取过程中具有溶解度高、选择性、分离彻底等优点，。同时萃取、分离操作是在全封闭系统中完成，过程中可以排除见光反应、氧化反应等影响，能够保持被提纯物质的化学性质。

由于***二酚成分主要存在与工业***花、叶组织细胞中，为了提高萃取效率，现有技术一般在提取前先对工业***进行粉碎，再使用专门的预热处理设备对工业***粉碎料进行预热处理，预热处理工序后经过降温，再装入萃取釜进行超临界二氧化碳萃取操作。预热工序和萃取工序分成两个独立的设备完成，导致设备增多、能源浪费、工作效率低。

另外，***二酚的萃取效率随着萃取时间的推移逐步下降，也影响了二氧化碳的利用率。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种超临界二氧化碳萃取***二酚的系统及方法，主要解决现有超临界二氧化碳萃取***二酚系统工作效率低、耗能过高和设备繁杂的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超临界二氧化碳萃取***二酚的系统，将二氧化碳循环储罐、高压泵、干路加热器、萃取支路、减压阀、余能加热器、分离釜和冷凝器依次串接，所述萃取支路分为第一萃取支路、第二萃取支路和第三萃取支路，所述第一萃取支路的出气口通过管线与所述第二萃取支路的进气口串连，所述第二萃取支路的出气口通过管线与所述第三萃取支路的进气口串连，三条所述萃取支路包括萃取回路、预热回路和余能回收回路，所述萃取回路中设有萃取釜，所述萃取釜具有原料预热功能。

一种超临界二氧化碳萃取***二酚的方法，

S1：往第一萃取釜、第二萃取釜和第三萃取釜中加入工业***粉碎料，运行第一萃取支路的预热回路，对第一萃取釜中的工业***粉碎料进行预热，第一萃取釜预热结束后运行第一萃取支路的余能回收回路；

S2：运行第一萃取支路的萃取回路进行半个单位时间的萃取，同时运行第二萃取支路的预热回路，第二萃取釜预热结束后运行第二萃取支路的余能回收回路；

S3：打开阀门，关闭阀门，将第一萃取支路的萃取回路和第二萃取支路的萃取回路串连并进行半个单位时间的萃取，同时运行第三萃取支路的预热回路，第三萃取釜预热结束后运行第三萃取支路的余能回收回路；

S4：打开阀门，关闭阀门，将第二萃取支路的萃取回路和第三萃取支路的萃取回路串连并进行半个单位时间的萃取，萃取的过程中对第一萃取釜进行卸料和重新装料工作，然后运行第一萃取支路的预热回路，第一萃取釜预热结束后运行第一萃取支路的余能回收回路；

S5：打开阀门，关闭阀门，将第三萃取支路的萃取回路和第一萃取支路的萃取回路串连并进行半个单位时间的萃取，萃取的过程中对第二萃取釜进行卸料和重新装料工作，同时运行第二萃取支路的预热回路，第二萃取釜预热结束后运行第二萃取支路的余能回收回路；

S6：循环所述S1至S5的操作，区别在于每一萃取支路的萃取操作结束后，此支路的萃取釜单独进行装卸料操作。

进一步改进在于：所述半个单位时间为1至3小时。

进一步改进在于：所述萃取支路的萃取回路、预热回路和余能回收回路在同一时间内只能有一个回路进行工作。

本发明的有益效果为：

1.预热操作与萃取操作同在同一个萃取釜内完成，简化了设备、优化了工艺。

2.余能回收回路将本来应该散失的热量收集起来，并提供给余能加热器，成为分离环节的加热热源，使热量得到综合利用。

3.通过两条萃取支路串联工艺，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明超临界二氧化碳萃取***二酚的系统示意图；

其中：1-二氧化碳循环储罐，2-高压泵，3-干路加热器，7-减压阀，8-余能加热器，9-分离釜，41-阀门，42-第一萃取釜，43-风机， 44-阀门，45-加热器，46-阀门，47-阀门，48-阀门，51-阀门，52- 第二萃取釜，53-风机，54-阀门，55-加热器，56-阀门，57-阀门， 58-阀门，61-阀门，62-第三萃取釜，63-风机，64-阀门，65-加热器， 66-阀门，67-阀门，68-阀门。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

根据图1所示,本实施例提出了一种超临界二氧化碳萃取***二酚的系统，包括二氧化碳循环储罐1、高压泵2、干路加热器3、萃取支路、减压阀7、余能加热器8、分离釜9和冷凝器10通过管路依次串接，所述萃取支路分为第一萃取支路、第二萃取支路和第三萃取支路，所述第一萃取支路的出气口通过管线与所述第二萃取支路的进气口串连，所述第二萃取支路的出气口通过管线与所述第三萃取支路的进气口串连，三条所述萃取支路均包括萃取回路、预热回路和余能回收回路，所述萃取回路中设有萃取釜，所述萃取釜具有原料预热功能，目的在于将加热设备和萃取设备合并成一个设备，简化设备配置，提高工作效率。

所述萃取支路的萃取回路、预热回路和余能回收回路在同一时间内只能有一个回路进行工作。

所述第一萃取支路的萃取回路由阀门41、第一萃取釜42和阀门 15组成，所述第二萃取支路的萃取回路由阀门51、第二萃取釜52和阀门16组成，所述第三萃取支路的萃取回路由阀门61、第三萃取釜 62和阀门17组成；当所述第一萃取支路的萃取回路工作时，所述阀门41和所述阀门15打开，第一萃取支路中的其他阀门关闭，当所述第二萃取支路的萃取回路工作时，所述阀门51和所述阀门16打开，第二萃取支路中的其他阀门关闭，当所述第三萃取支路的萃取回路工作时，所述阀门61和所述阀门17打开，第三萃取支路中的其他阀门关闭。

所述第一萃取支路的萃取回路通过阀门12与所述第二萃取支路的萃取回路串连，所述第二萃取支路的萃取回路通过阀门13与所述第三萃取支路的萃取回路串连，所述第三萃取支路的萃取回路通过阀门14与所述第一萃取支路的萃取回路串连。

所述第一萃取支路的预热回路由第一萃取釜42、风机43、阀门 44、加热器45和阀门46组成，所述第二萃取支路的预热回路由第二萃取釜52、风机53、阀门54、加热器55和阀门56组成，所述第三萃取支路的预热回路由第三萃取釜62、风机63、阀门64、加热器65 和阀门66组成；当所述第一萃取支路的预热回路工作时，所述阀门 44和所述阀门46打开，第一萃取支路中的其他阀门关闭，当所述第二萃取支路的预热回路工作时，所述阀门54和所述阀门56打开，第二萃取支路中的其他阀门关闭，当所述第三萃取支路的预热回路工作时，所述阀门64和所述阀门66打开，第三萃取支路中的其他阀门关闭。

所述第一萃取支路的余能回收回路由第一萃取釜42、风机43、阀门47、阀门48和所述的余能加热器8组成，所述第二萃取支路的余能回收回路由第二萃取釜42、风机53、阀门57、阀门58和所述的余能加热器8组成，所述第三萃取支路的余能回收回路由第三萃取釜42、风机63、阀门67、阀门68和所述的余能加热器8组成；当所述第一萃取支路的余能回收回路工作时，所述阀门47和所述阀门 48打开，第一萃取支路中的其他阀门关闭，当所述第二萃取支路的余能回收回路工作时，所述阀门57和所述阀门58打开，第二萃取支路中的其他阀门关闭，当所述第三萃取支路的余能回收回路工作时，所述阀门67和所述阀门68打开，第三萃取支路中的其他阀门关闭。风机的的作用在于输送热风。

如图1所示，所述第一萃取支路、第二萃取支路和第三萃取支路还分别设有阀门49、阀门59和阀门69，作用是作为该支路的排污阀使用。

一种超临界二氧化碳萃取***二酚的方法，

S1：往第一萃取釜42、第二萃取釜52和第三萃取釜62中加入工业***粉碎料，运行第一萃取支路的预热回路，对第一萃取釜42 中的工业***粉碎料进行预热，第一萃取釜42预热结束后运行第一萃取支路的余能回收回路，目的在于将原本白白散失掉的热量收集起来，并提供给余能加热器8，成为分离环节的加热热源，使热量得到综合利用，减少能量的散失，从而降低能耗；

S2：运行第一萃取支路的萃取回路进行半个单位时间的萃取，同时运行第二萃取支路的预热回路，第二萃取釜52预热结束后运行第二萃取支路的余能回收回路，余能回收回路将本来应该散失的热量收集起来，并通过管线提供给余能加热器8，成为分离环节的加热热源，使热量得到综合利用；

S3：打开阀门12，关闭阀门15，将第一萃取支路的萃取回路和第二萃取支路的萃取回路串连并进行半个单位时间的萃取，同时运行第三萃取支路的预热回路，第三萃取釜62预热结束后运行第三萃取支路的余能回收回路；

S4：打开阀门13，关闭阀门16，将第二萃取支路的萃取回路和第三萃取支路的萃取回路串连并进行半个单位时间的萃取，萃取的过程中对第一萃取釜42进行卸料和重新装料工作，然后运行第一萃取支路的预热回路，第一萃取釜42预热结束后运行第一萃取支路的余能回收回路；

S5：打开阀门14，关闭阀门17，将第三萃取支路的萃取回路和第一萃取支路的萃取回路串连并进行半个单位时间的萃取，萃取的过程中对第二萃取釜52进行卸料和重新装料工作，同时运行第二萃取支路的预热回路，第二萃取釜52预热结束后运行第二萃取支路的余能回收回路；

S6：循环所述S1至S5的操作，区别在于每一萃取支路的萃取操作结束后，此支路的萃取釜单独进行装卸料操作。

所述半个单位时间为1至3小时，萃取釜完整的一个萃取周期为 2至6小时，每两条串连起来的萃取支路均是由一条已经经过半个单位时间萃取的萃取支路和另一条未经过萃取的萃取支路组成，具有保持高效萃取的特点。

工作原理：二氧化碳超临界化：液态的二氧化碳从所述二氧化碳循环储罐1依次经由高压泵2加压和干路加热器3加热，形成超临界状态二氧化碳，超临界二氧化碳的压力和温度应达到萃取工艺参数要求；萃取：所述超临界状态二氧化碳通过其中任意两条串联起来的萃取支路，提取出***二酚，形成携带***二酚的超临界状态二氧化碳；预热和降温：剩下的一条萃取支路预热后进行降温，降到40摄氏度左右，降温通过余能回收回路完成，并将热量回收；分离：所述携带***二酚的超临界状态二氧化碳依次通过减压阀7和余能加热器8后进入分离釜9，在分离釜9内二氧化碳气化，与溶质***二酚分离，溶质***二酚于分离釜9的底部放出，由阀门11控制开关。气态二氧化碳由分离釜上部进入冷凝器10降温液化，液态二氧化碳回到CO2 循环储罐1保存。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。