設(shè)計(jì)思路:
1. 確定目標(biāo)產(chǎn)物和所需結(jié)晶的物質(zhì)特性。
2. 選擇合適的超臨界流體,,通常是二氧化碳,因?yàn)槠渑R界溫度為31.1°C和臨界壓力為7.38MPa,這些條件適中,,且二氧化碳無毒,、不易燃易爆。
3. 設(shè)計(jì)高壓反應(yīng)釜,,確保其能夠承受超臨界流體的工作壓力和溫度,。
4. 設(shè)計(jì)加熱和冷卻系統(tǒng),以控制反應(yīng)釜內(nèi)的溫度,。
5. 設(shè)計(jì)流體輸送系統(tǒng),,包括泵和閥門,以控制超臨界流體的流量和壓力,。
6. 設(shè)計(jì)分離系統(tǒng),,用于從超臨界流體中分離出結(jié)晶產(chǎn)物。
7. 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),包括壓力,、溫度傳感器和相應(yīng)的控制單元,,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
操作過程:
1. 將待結(jié)晶的物質(zhì)溶解在超臨界流體中,,形成超臨界溶液,。
2. 通過加熱或冷卻系統(tǒng)調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度,以達(dá)到超臨界流體的臨界點(diǎn)以上,。
3. 通過調(diào)節(jié)壓力和溫度,,控制溶液的過飽和度,從而誘導(dǎo)結(jié)晶,。
4. 維持一定的操作條件,,使結(jié)晶過程穩(wěn)定進(jìn)行。
5. 當(dāng)結(jié)晶達(dá)到所需大小和純度后,,停止加熱或冷卻,,降低壓力,使超臨界流體恢復(fù)為氣態(tài)并從反應(yīng)釜中排出,。
6. 收集結(jié)晶產(chǎn)物,。
取樣過程:
1. 在結(jié)晶過程中,通過取樣閥定期取出少量反應(yīng)液,。
2. 快速降低取出樣品的壓力,,以防止進(jìn)一步結(jié)晶。
3. 對(duì)樣品進(jìn)行分析,,如粒徑分布,、純度等,以監(jiān)控結(jié)晶過程,。
4. 根據(jù)樣品分析結(jié)果調(diào)整操作條件,。
工藝流程圖:
由于我無法直接提供圖片,以下是文字描述的工藝流程圖步驟:
1. 原料儲(chǔ)罐 -> 2. 高壓泵 -> 3. 加熱器 -> 4. 反應(yīng)釜 -> 5. 冷卻器 -> 6. 分離器 -> 7. 產(chǎn)品儲(chǔ)罐 -> 8. 循環(huán)泵 -> 9. 冷卻器 -> 10. 壓縮機(jī) -> 11. 循環(huán)流體儲(chǔ)罐
2. 待結(jié)晶物質(zhì)和超臨界流體從原料儲(chǔ)罐和循環(huán)流體儲(chǔ)罐中分別取出,。
3. 通過高壓泵將流體加壓,。
4. 加熱器將流體加熱至超臨界狀態(tài)。
5. 在反應(yīng)釜內(nèi),,通過超臨界流體技術(shù)進(jìn)行結(jié)晶過程,,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)微粒子的精確控制,如超臨界二氧化碳梯度結(jié)晶穿心蓮內(nèi)酯的研究所示,,通過優(yōu)化壓力,、溫度和時(shí)間參數(shù),可獲得高純度的結(jié)晶產(chǎn)品,。
6. 冷卻器用于控制反應(yīng)釜的溫度,。
7. 分離器用于分離結(jié)晶產(chǎn)物和超臨界流體。
8. 結(jié)晶產(chǎn)物進(jìn)入產(chǎn)品儲(chǔ)罐。
9. 循環(huán)泵用于循環(huán)未凝結(jié)的超臨界流體,。
10. 冷卻器用于將超臨界流體冷卻至液態(tài),。
11. 壓縮機(jī)用于提高流體壓力,使其重新進(jìn)入超臨界狀態(tài),。
12. 循環(huán)流體儲(chǔ)罐用于儲(chǔ)存循環(huán)使用的超臨界流體,。
請(qǐng)注意,實(shí)際的工藝流程圖需要使用繪圖軟件來創(chuàng)建,,以清晰地展示各個(gè)組件之間的連接和流程方向。
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