СО2-Экстрактор (углекислотный)

Углекислотный экстрактор модель 2100 - 3х700л

Чтобы у вас сложилось наглядное представление о возможностях углекислотного (СО2) экстрактора, сначала предлагаем ознакомиться с вводной информацией, которая касается сырья, готовых продуктов и ресурсов. 

Сырье: сухие эфирно-масличные и лекарственные растения, хмель, орехи, масличные семена, жмых семян масличных культур (неочищенные или очищенные от шелухи/лузги, измельченные, прошедшие или не прошедшие влаготепловую обработку, подвергшиеся отделению части масла методом прессования семена, содержание:

• сырого жира в пересчете на АСВ не более 10%;
• влаги и летучих веществ не более 10%), -

в количестве 1000-3500 кг/су

Готовые продукты: СО2-экстракт, шрот (обезжиренный материал)

• Растворители: углекислый газ (СО2), сорастворитель (добавляется при необходимости) – спирт этиловый (С2Н5ОН)

Ресурсы:

• персонал: 2 чел/смена;
• электроэнергия (уст. мощность/потребление): 460 кВт/220 кВт;
• монтажные размеры: 24000х1500х9500 (установка) + 5000х4000 (диспетчерская)

Описание углекислотного экстрактора 3х700л

Углекислотный экстрактор представляет собой комплект оборудование для сверхкритической СО2-экстракции с тремя экстракционными и тремя разделительными сосудами.

Рабочей средой экстракции является диоксид углерода (он же СО2, углекислый газ, двуокись углерода).

Давление и температура в экстракционных и разделительных сосудах контролируются автоматически и позволяют осуществлять удаленный компьютерный мониторинг, хранение записей и печать отчетов о параметрах процесса.

Три экстракционных сосуда работают последовательно или по отдельности. Конструкция верхней крышки - пневматическая быстрооткрывающаяся зажимного типа. Все внутренние стенки, трубы и фитинги этого оборудования, контактирующие с материалом, а также рубашка циркуляционной воды изготовлены из нержавеющей стали 0Cr18Ni9, устойчивой к кислотам и щелочам и соответствующей требованиям гигиены пищевых продуктов.

Расчетное давление экстракционного сосуда составляет 35 МПа, максимальное рабочее давление экстракции составляет 32 МПа, а максимальная рабочая температура составляет 70°С.

Расчетный срок службы сосуда – 15 лет.

Минимальная температура конденсатора может достигать ≤10℃.

Точность контроля температуры≤±1,5℃ и точность регулирования давления в экстракционном сосуде ≤±0,5 Мпа.

Оборудование работает безопасно и плавно, трубопроводы не имеют явной вибрации.

Отображение в режиме реального времени рабочего состояния каждого оборудования и различных параметров измерения и мониторинга на главном компьютере и сенсорном экране, которые также можно легко и непосредственно наблюдать на месте установки оборудования.

Удобное расположение клапанов, простота в эксплуатации и обслуживании; продуманная конфигурация предохранительного клапана и манометра для обеспечения безопасности.

Весь комплект оборудования предотвращает скопление экстракционных материалов и моющих растворов во время очистки оборудования.

Состав и работа отдельных систем

Углекислотный экстрактор, модель 3х700л  состоит из системы заправки CO2, системы извлечения и разделения, системы циркуляции CO2, системы очистки, системы транспортировки, системы циркуляции холодной воды, системы циркуляции горячей воды, платформы обслуживания, системы управления, системы рекуперации выхлопных газов и т. д.

Работа системы заправки CO2

До или во время работы оборудования, процесса наполнения CO2, жидкая фаза и паровая фаза цистерны CO2 соответственно соединяются с жидкой фазой и паровой фазой низкотемпературного резервуара для хранения. После того, как давление сбалансировано, перекачивающий насос танкера запускается для впрыска соответствующего количества жидкого диоксида углерода. Когда необходимо пополнить циркуляционный резервуар для хранения CO2, откройте соответствующий клапан и запустите нагнетающий насос CO2. Когда бак заполнен на 80 %, остановите насос и закройте соответствующий клапан.

Работа системы экстракции и разделения

Жидкий CO2 поступает в насос 1#CO2 из внутреннего резервуара для хранения CO2, и насос 1#CO2 перекачивает жидкий CO2 в нагреватель, который нагревает газ, чтобы перевести его в сверхкритическое состояние. Далее подогретый гад поступает на экстракцию.

Углекислый газ в сверхкритическом состоянии поступает в нижнюю часть экстракционного сосуда и экстрагирует целевые вещества из сырья.

Давление углекислого газа, содержащего экстрагированные растворенные вещества, регулируется автоматическим клапаном регулирования высокого давления из верхнего выпускного отверстия экстракционного сосуда и поступает в нагреватель сепарационного сосуда 1 и далее в сам сепарационный сосуд 1. Автоматический регулирующий клапан высокого давления на выходе из экстракционного сосуда гарантирует, что давление в экстракционном сосуде соответствует технологическому давлению, и газ поступает в сепарационный сосуд 1, где экстракт отделяется от газа и выпадает в нижнюю часть сепаратора.

Тем временем растворенное вещество, которое не было полностью отделено, поступает в сепарационный сосуд 2 из автоматического регулирующего клапана высокого давления на верхнем выходе сепаратора 1. Разделение газа и остатков проэкстрагированного вещества в сепараторе 2 происходит аналогичным образом: материал, влага, примеси и т. д. отделяются и остаются в его нижней части, чтобы чистый CO2 далее поступал в предварительный охладитель из верхнего выпускного отверстия сепаратора 2 для конденсации и снова попадал во внутренний резервуар для хранения CO2. Процесс повторного использования СО2 до перезагрузки экстрактора осуществляется в замкнутом контуре в режиме циркуляции без потерь. Таким образом, один и тот же углекислый газ многократно проходит через задействованные в рабочем цикле экстракторы и сепараторы, выполняя свою работу по извлечению целевых веществ.

Насос 2#CO2 обеспечивает резервное давление экстракционного сосуда и работает последовательно для повышения эффективности производства.

Весь комплект оборудования оснащен системой рекуперации CO2.

После завершения работы экстракционного сосуда газ CO2 в экстракционном котле перекачивается в буферный резервуар. Оставшийся объем газа в экстракторе в конце откачки все же имеет минимальное остаточное давление менее 0,8 МПа. При этом давлении экстракционный сосуд опорожняется открытием выпускного клапана.

Работа системы сорастворителя

В соответствии с технологическими требованиями покупателя, когда оборудование работает, сорастворитель находится в резервуаре для хранения и его оттуда можно впрыскивать в процесс экстракции через насос сорастворителя. Система сорастворителя помимо прочего включает в себя следующие основные части:

• резервуар для хранения сорастворителя;
• насос-носитель. 

Платформа обслуживания

Платформа используется в качестве общей платформы для крепления и эксплуатации оборудования. Опора изготовлена из углеродистой стали, платформа, лестничная панель и декоративное ограждение изготовлены из нержавеющей стали.

Электрический подъемник используется для подъема картриджа с материалом в экстракционном сосуде.

Погрузочно-разгрузочная тележка используется для транспортировки картриджей с материалом, а также для погрузки и разгрузки материалов.

Платформа обслуживания включает в себя следующие основные элементы:

• опора;
• площадка обслуживания;
• электрическая лебедка с кронштейном;
• погрузочно-разгрузочная тележка.

Работа системы рекуперации выхлопных газов

Устройство оснащено компрессором для улавливания CO2. После завершения экстракции давление CO2 в экстракционном сосуде сбрасывается до <6 МПа, а компрессор для восстановления CO2 используется для возврата остаточного CO2 из экстракционного сосуда в циркуляционный резервуар-хранилище, снижая давление в экстракторе ниже 0,8 МПа. После этого компрессор рекуперации CO2 перестает работать, и далее CO2 из котла откачивается в наружную атмосферу, после чего можно проводить работы по разгрузке и загрузке экстрактора.

Система улавливания остаточных газов включает в себя следующие основные элементы:

• компрессор для улавливания CO2;
• резервуар.

Система управления

Состав системы управления.

Основные компоненты следующие:

• программно-логический контроллер Siemens;
• программное обеспечение Siemens;
• программное обеспечение для настройки;
• промышленный компьютер (хост-компьютер);
• передатчик устройства обнаружения сигнала;
• датчики температуры и измерители в системе управления (Китай).

Насос CO2 управляется посредством преобразования частоты, преобразователь частоты изготовлен под всемирно известной маркой Delta, а электрические автоматические выключатели, контакторы и реле среднего и низкого напряжения в системе изготовлены под маркой Schneider.

Операция открытия и закрытия крышки экстракционного сосуда осуществляется с помощью сенсорного экрана, а интерфейс сенсорного экрана имитирует весь процесс открытия и закрытия крышки.

Наше оборудование для сверхкритической экстракции полностью учитывает различные факторы производственного процесса при настройке параметров контроля температуры, давления и расхода, чтобы рабочий процесс был более удобным, безопасным, интуитивно понятным и простым в эксплуатации. Контроль давления, температуры и скорости потока во время процесса экстракции определяет качество экстракта. Для разных экстрактов требования к давлению, температуре и регулированию потока в процессе экстракции также различны.

Для контроля расхода используется массовый расходомер. На качество измерения расходомера не влияют плотность жидкости, температура, скорость потока, давление и т. д., измерения безопасны и надежны.

Для измерения температуры используется соединение высокого давления для непосредственного измерения в потоке CO2 в трубопроводе. Температура в экстракционном сосуде контролируется с учетом температур выходящей мисцеллы и температуры воды в греющей рубашке экстракционного сосуда.

Динамический мониторинг состояния работы оборудования в системе и контроль работы полевого оборудования в автоматическом режиме.

Имеет функцию сигнализации о неисправности (звуковая и световая сигнализация), сохраняет записи сигналов тревоги и может выполнять простую

обработку переключения оборудования.

В ручном режиме работы оператор может запускать и останавливать, а также регулировать режим работы полевого оборудования через нижний компьютер.

Общайтесь с главным компьютером, загружайте системные данные, принимайте и выполняйте инструкции по эксплуатации главного компьютера.

Программа управления зашифрована, а полномочия операции контролируются.

Уставки

Контроль температуры: в соответствии с требованиями процесса извлечения продуктов для контроля каждой точки измерения температуры процесса используются высокоточные датчики температуры, а требуемая температура процесса контролируется и устанавливается на главном компьютере. Температура контролируется в режиме реального времени.

Разница температур контролируется в пределах±1,5℃. Если произойдет аномальное температурное явление, будет выдано тревожное сообщение и появится диалоговое окно с подсказкой о необходимости выполнения операции. 

Контроль давления: в соответствии с технологическими требованиями извлекаемых продуктов в каждой точке измерения технологического давления используется высокоточный датчик давления с уровнем точности 0,25 для измерения и контроля давления, а контролируемый сигнал давления CV сравнивается с давление установки СВ. Регулирование давление осуществляется по принципу PID-регулятора.

Погрешность давления контролируется в пределах ±0,1МПа. Также можно вручную управлять клапаном для регулировки давления в контрольной точке, а автоматический/ручной переключатель можно переключать без помех, гарантируя, что оборудование может работать безопасно и надежно при различных нуждах.

Блокировки

Предохранительный клапан: все виды сосудов под давлением и нагнетательных насосов в устройстве оснащены предохранительными клапанами, и избыточное давление автоматически сбрасывается.

Электрический контактный манометр: установите максимальное рабочее давление на манометре. Когда давление превысит его, он подаст сигнал тревоги и остановит работу подкачивающего насоса.

Датчик давления: когда обнаруживается, что давление превышает настройку системы, он подает сигнал тревоги и останавливает работу подкачивающего насоса.

Защитная блокировка быстрооткрывающегося устройства: датчик давления определяет давление корпуса сосуда. Если давление в сосуде не равно нулю, устройство быстрого открывания не срабатывает и крышку сосуда невозможно открыть. Насос не может работать, чтобы избежать поломки, вызванной неправильной эксплуатацией.

Программное логическое управление: если разница давлений до и после экстрактора слишком велика, и давление в каждой контрольной точке изменяется ненормально, то после мгновенного расчета и сравнения этих данных программой нагнетательный насос будет вовремя остановлен и раздастся сигнал тревоги.

Управление технологическим клапаном: клапан переключения экстракционного сосуда имеет точку обнаружения переключения. Когда обнаруживается, что переключатель технологического клапана неисправен, подкачивающий насос не может работать и подает сигнал тревоги.

Крышка экстракционного сосуда имеет пневматическую быстрооткрывающуюся конструкцию зажимного типа; рабочий процесс: кнопка открытия - предохранительный штифт - открытие зажима крышки - подъем крышки - поворот крышки; кнопка закрытия - поворот крышки – опускание крышки - зажим крышки - предохранительный штифт. Имеются блокировки открытия и закрытия крышки, предустановленные в системе безопасности.