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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多功能超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)設(shè)備的研制
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 目前超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)均需要在各自專門的設(shè)備中進(jìn)行。在這個(gè)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代希望有一種可用于多種超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)的設(shè)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(yàn)簡(jiǎn)便易行，并減少生產(chǎn)和研究過程中的經(jīng)濟(jì)投入。我們的作品正是在以往設(shè)備的基礎(chǔ)上取長補(bǔ)短，再加上創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的多功能化，可完成超臨界二氧化碳萃取實(shí)驗(yàn)，化學(xué)反應(yīng)，相平衡的測(cè)定，溶質(zhì)熔點(diǎn)的測(cè)定，以及超臨界二氧化碳中粗產(chǎn)物的提純。
- 詳細(xì)介紹：
- 本發(fā)明屬于化工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可用于多種超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)的設(shè)備。目前，超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)均需要在各自專門的設(shè)備中進(jìn)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(shí)驗(yàn)的設(shè)備；由于設(shè)計(jì)了可裝卸的燒結(jié)板筒，使一個(gè)高壓容器可以滿足多種超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)要求，燒結(jié)板筒的設(shè)計(jì)，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(jiǎn)單易行，顯著減少了生產(chǎn)和研究中在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的經(jīng)濟(jì)消耗，并保證現(xiàn)有其他各種專用設(shè)備的工作性能。 設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明： 1二氧化碳?xì)馄俊?壓力表、3冷阱、4高壓計(jì)量泵、5壓力表、6進(jìn)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(jì) 設(shè)備可應(yīng)用于超臨界二氧化碳萃取實(shí)驗(yàn)，超臨界二氧化碳中相平衡的測(cè)定，超臨界二氧化碳中溶質(zhì)熔點(diǎn)的測(cè)定，超臨界二氧化碳中的化學(xué)反應(yīng)，超臨界二氧化碳中粗產(chǎn)物的提純。 設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)為高壓容器：額定壓力35 Mpa，額定溫度450 ℃；進(jìn)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(shí)，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(shè)備的技術(shù)特色及創(chuàng)新性在于高壓容器中設(shè)置可裝卸的燒結(jié)板筒，可以簡(jiǎn)便的更換不同精度的燒結(jié)板片，使得一個(gè)高壓容器能夠同時(shí)滿足多個(gè)超臨界二氧化碳反應(yīng)的要求。本設(shè)備無需在高壓容器筒體上開設(shè)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(shè)備加工制作成本。恒溫設(shè)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(shí)驗(yàn)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(yīng)用前景：在現(xiàn)代工業(yè)上，機(jī)能性成分的萃取，半導(dǎo)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(xué)反應(yīng)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(yīng)用，因此大量的需要超臨界流體實(shí)驗(yàn)設(shè)備。我們的設(shè)備集五大功能于一體，解決了以往國際上超臨界實(shí)驗(yàn)設(shè)備多為單一功能設(shè)備的弊端。以5L反應(yīng)釜為例，我們的價(jià)格只比單一功能設(shè)備高0.01%，而且，容器越大，相對(duì)節(jié)省的費(fèi)用越多。該設(shè)備可完成五套單一功能設(shè)備的工作，大幅下降實(shí)驗(yàn)資金投入。隨著科技的快速發(fā)展，設(shè)備更新?lián)Q代逐步加快，多功能設(shè)備必將替代單一功能的超臨界實(shí)驗(yàn)設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研究及工業(yè)生產(chǎn)。全國1778所高等院校，化學(xué)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(chǎng)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的：提供一種可完成超臨界二氧化碳中的化學(xué)反應(yīng)、萃取、粗產(chǎn)物提純、相平衡測(cè)定及熔點(diǎn)測(cè)定等實(shí)驗(yàn)的設(shè)備，保證其工作性能，且能顯著減少經(jīng)濟(jì)投入。 設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)一種集多功能、多用途為一體的超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 創(chuàng)新點(diǎn)：設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)，且無需可視窗。 技術(shù)關(guān)鍵及指標(biāo)：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(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)均需要在各自專門的設(shè)備中進(jìn)行，步驟復(fù)雜，耗時(shí)費(fèi)力。本作品主要優(yōu)點(diǎn)就在于設(shè)計(jì)了可裝卸的燒結(jié)板筒，使一個(gè)高壓容器可以滿足多種超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)要求。而且相平衡的測(cè)定、溶質(zhì)熔點(diǎn)的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)，可在無可視窗的高壓容器中進(jìn)行，減少加工制造難度和經(jīng)濟(jì)消耗。 參考文獻(xiàn)：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(qiáng)著.超臨界流體技術(shù)——原理和應(yīng)用. 化學(xué)工業(yè)出版社, 北京,2000
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明：與現(xiàn)有設(shè)備操作基本相同，另有可裝卸燒結(jié)板筒，裝上實(shí)現(xiàn)超臨界萃取；卸下實(shí)現(xiàn)超臨界化學(xué)反應(yīng)、粗產(chǎn)物提純、相平衡及熔點(diǎn)測(cè)定。 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：可裝卸燒結(jié)板筒，滿足多種超臨界二氧化碳實(shí)驗(yàn)要求，顯著減少經(jīng)濟(jì)投入。 適用范圍：超臨界化學(xué)反應(yīng)，萃取，粗產(chǎn)物提純，相平衡及熔點(diǎn)測(cè)定。 市場(chǎng)分析及前景：以5L反應(yīng)釜為例價(jià)格只比現(xiàn)有設(shè)備高0.01%，容器越大越節(jié)省。高等院校，化學(xué)研究所及相關(guān)領(lǐng)域都是我們的市場(chǎng)。
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(yīng)用，但國際上超臨界實(shí)驗(yàn)設(shè)備多為單一功能設(shè)備，如：超臨界萃取設(shè)備，超臨界反應(yīng)設(shè)備等，其設(shè)備體積龐大，造價(jià)高，且輔助設(shè)備較多，不僅占據(jù)空間而且實(shí)驗(yàn)過程中浪費(fèi)資源和能源，不便于在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。 雖有一些關(guān)于多功能超臨界實(shí)驗(yàn)設(shè)備的報(bào)道，但應(yīng)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(shí)驗(yàn)設(shè)備花落中大”，此套設(shè)備僅集超臨界萃取與超臨界反應(yīng)于一體。此外瑞士SITEC超臨界流體實(shí)驗(yàn)室設(shè)備功能也不太多，而且其實(shí)驗(yàn)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(chǔ)瓶壓力、分離溫度：常溫-60℃）不易控制。這些新設(shè)備雖較以往的設(shè)備進(jìn)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(jià)較高。由此可知，功能單一，設(shè)備造價(jià)，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(shí)驗(yàn)設(shè)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(xué)反應(yīng)，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(diǎn)的測(cè)定等功能于一身，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)室研究。
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