成功案例
超临界萃取控制方案

一、     概述

超临界流体萃取技术是当今世界上最先进的一种分离和提取技术,超临界流体是指处于临界温度Tc和临界压力Pc以上的流体。在临界点上,流体具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和良好的溶解能力。其溶解度的对数在一定范围内与流体密度的对数成线性关系,故可以通过控制T,P,改变其密度,从而改变物质的溶解度,进行选择性萃取。

二、  超临界萃取

2.1、超临界萃取的流程

超临界萃取装置主要由萃取釜、分离釜、精镏柱、真空泵、溶剂泵、制冷系统、储液罐、换热系统、净化系统、流量计、温度、压力控制(保护)系统等组成。

2.2、超临界萃取的基本操作

超临界萃取基本操作步骤可参照图如下:

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2.3、超临界CO2流体萃取的基本过程主要分以下三种:

(1)依靠压力变化的萃取分离法(等温法或绝热法)  在一定温度下,使超临界流体和溶质减压,经膨胀后分离,溶质由分离器下部取出,气体经压缩机返回萃取器循环使用。

(2)依靠温度变化的萃取分离法(等压法)  经加热、升温使气体和溶质分离,从分离器下部取出萃取物,气体经冷却、压缩后返回萃取器循环使用。

(3)用吸附剂进行的萃取分离法(吸附法)  在分离器中,经萃取出的溶质被吸附剂吸附,气体经压缩后返回萃取器循环使用

2.4、  超临界CO2流体萃取的基本设备

(1)超临界流体发生源,由萃取剂储瓶、高压泵及其他附属装置组成,其功能是将萃取剂由常温压态转化为超临界流体;

(2)超临界流体萃取部分,由样品萃取管及附属装置组成,处于超临界态的萃取剂在这里将被萃取的溶质从样品基质中溶解出来,随着流体的流动,使含被萃取溶质的流体与样品基体分开。

溶质减压吸附分离部分,由喷口及吸收管组成,萃取出来的溶质及流体,必须由超临界态经喷口减压降温转化学常温常压态,此时流体挥发逸出,而溶质在吸收管内多孔填料表面,用合适溶剂洗吸收管,就可把溶质洗脱收集备用。
高压泵-- 萃取管-- 吸收管-- 收集器--超临界流体钢瓶--溶剂洗脱泵。

三、  IPC-PLC自动控制系统

3.1、自动控制系统的设计

目前现场系统设备的控制器采用的是西门子S5系列的PLC与菲尼克斯INTERBUS总线模块,控制层采用分布式从站形式控制器部分将现有的S5系列的PLC与S5 INTERBUS主站控制板替换成菲尼克斯ILC 390 PN 2TX-IB控制器,此款PLC自带INTERBUS从站接口直接将现场的INTERBUS从站所连接,减少硬件成本与硬件的故障率。替换结构如下:

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新的系统构成如下图:

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3.2上位控制显示

上位系统采用菲尼克斯VisuCon监视软件,其软件具有灵活方便的开发环境。提供集成化的设计环境,各种图库及组件支持自定义属性、方法、事件。可靠的工业通讯设计,支持RS485,RS232,以太网通讯分布式报警架构,提供分布式的报警构架,具备强大的报警存储、统计、处理、分析、显示、查询、事件触发、打印等功能,并可以和语音、视频、多媒体进行联动,来完成一个大型生产报警管理系统。


四、产品介绍

菲尼克斯电气的高级模块化Inline控制器产品范围在使用PHKC-LC 390 PN 2TX-IB后已扩展,其中包括高性能PROFINET控制器。 该控制器可用于将Inline控制器的应用范围扩展到中等规模的应用场合。 由于可直接集成在Inline自动化系统中,该紧凑型控制器为高度模块化,可适应相关的应用场合需求。

  • 使用PC Worx (IEC61131-3)进行工程

  • 集成PROFINET控制器和PROFINET设备

  • 支持众多协议,如HTTP,FTP,SNTP,SNMP,SMTP,SQL,MySQL,等等

  • 集成以太网接口

  • 完全的现场总线主站(8192个I/O点)

  • FTP服务器

  • 内置用于可视化的网站服务器,带WebVisit

  • 闪存文件系统

INTERBUS总线模块将ST站的输入/输出模块接入INTERBUS网络中。
根据不同的传输介质,该总线模块配备了不同的总线连接。 D-SUB和MINI-COMBICON连接器可用于连接铜缆。 F-SMA 连接器则用于连接光纤。1477278851346269.jpg