本发明专利技术涉及超临界干燥设备技术领域，公开了一种超临界二氧化碳干燥装置，包括：储罐、高压泵、干燥加热器和干燥釜，所述储罐、高压泵、干燥加热器和干燥釜依次管道连通，还包括识别检测模块和控制模块，所述高压泵、干燥加热器、识别检测模块均与控制模块电连接；所述识别检测模块用于检测CO2和材料的状态，并上传至控制模块；所述控制模块用于分析CO2和干燥材料的状态信息，并对干燥装置进行调节。通过智能控制检测干燥过程的状态，并进行自动调节，降低了装置运行过程对专业技术人员的依赖性，智能数据分析响应迅速，及时发现问题，自动调节免去了人工操作的繁琐。免去了人工操作的繁琐。免去了人工操作的繁琐。
【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳干燥装置
[0001]本专利技术涉及超临界干燥设备
，具体涉及一种超临界二氧化碳干燥装置。
技术介绍
[0002]超临界干燥技术是近年来发展起来的化工新技术。一般常用的干燥技术如常温干燥、烘烤干燥等在干燥过程中常常不可避免地造成物料团聚，由此产生材料基础粒子变粗，比表面急剧下降以及孔隙大量减少等结果，这对于纳米材料的获得以及高比表面材料的制备极其不利；超临界干燥技术是在干燥介质临界和临界压力条件下进行的干燥，它可以避免物料在干燥过程中的收缩和碎裂，从而保持物料原有的结构与状态，防止初级纳米粒子的团聚和凝并，这对于各种纳米材料的制备极具意义。
[0003]由于二氧化碳临界温度接近室温且无毒、不易燃易爆，超临界二氧化碳流体兼有气体和液体性质，具有很强的扩散性以及良好的溶解能力，因此超临界二氧化碳流体是良好的干燥介质。液态二氧化碳置换超临界干燥法是用二氧化碳取代有机溶剂作为干燥介质进行超临界干燥。
[0004]目前用于工业生产的超临界二氧化碳干燥装置，主要采用先升温加压使二氧化碳达到超临界状态，然后利用二氧化碳的超临界性质进行物料干燥的方式，干燥过程中通过仪表显示二氧化碳和干燥材料的压力或温度数值，然后由技术人员根据数值判断干燥过程是否正常，并装置进行操作。目前的超临界二氧化碳干燥装置和其使用模式存在以下问题：1、太依赖技术人员经验，现场运行过程中离不开专业的技术人员，否则难以保证正常运行。2、干燥过程数值的变化需要人工判断并进行调节，响应不够及时。3、装置的调节过程需要人工进行操作，费时费力。
技术实现思路
[0005]本专利技术意在提供一种超临界二氧化碳干燥装置，通过智能控制检测干燥过程的状态，并进行自动调节，降低了装置运行过程对专业技术人员的依赖性，智能数据分析响应迅速，及时发现问题，自动调节免去了人工操作的繁琐。
[0006]本专利技术提供的技术方案为：一种超临界二氧化碳干燥装置，包括：储罐、高压泵、干燥加热器和干燥釜，所述储罐、高压泵、干燥加热器和干燥釜依次管道连通，还包括识别检测模块和控制模块，所述高压泵、干燥加热器、识别检测模块均与控制模块电连接；所述识别检测模块用于检测CO2和材料的状态，并上传至控制模块；所述控制模块用于分析CO2和干燥材料的状态信息，并对干燥装置进行调节。
[0007]本专利技术的工作原理及优点在于：本专利技术一种超临界二氧化碳干燥装置，包括储罐、高压泵、干燥加热器、干燥釜、识别检测模块、控制模块。所述储罐用于储存干燥介质液态CO2。所述高压泵用于对液态CO2加压并输入至干燥加热器。所述干燥加热器用于对液态CO2加热，使其相变为超临界状态。所述干燥釜用于放置干燥材料，并输入超临界状态CO2，对其内部的材料进行干燥。识别检测模块安装在干燥装置的各处，用于检测CO2和材料的状态。
控制模块分析识别检测模块采集的状态信息，根据智能算法进行分析后，对干燥装置进行自动调节，使其达到最佳干燥状态。通过控制模块的智能算法分析，使得对干燥过程的判断不再依赖专业技术人员也可以知晓当前的运行状态是否正常。识别检测模块实时检测状态信息并上传至控制模块，对于问题的发现也响应迅速。控制模块自动调节的功能也免去了人工操作调节的步骤，省时省力。
[0008]进一步，所述识别检测模块包括CO2检测模块和材料检测模块，所述CO2检测模块用于检测不同形态的CO2的状态；所述材料检测模块用于检测干燥釜内材料的状态。
[0009]分别对CO2和干燥材料的状态进行检测，检测CO2状态是为了干燥开始前CO2能达到最合适的超临界状态，检测材料状态是为了判断干燥过程是否完成。
[0010]进一步，所述CO2检测模块包括液态CO2检测模块和超临界状态CO2检测模块，所述液态CO2检测模块用于检测储罐内CO2的状态，所述超临界状态CO2检测模块用于检测干燥加热器加热后的CO2的状态。
[0011]在干燥工作开始前，对储罐内的液态CO2进行检测，判断其性质是否温度，以保障后面加压升温过程中的安全。对干燥加热器加热后的CO2进行检测，判断其是否达到合适的超临界状态，以保障后面的干燥效果。
[0012]进一步，所述液态CO2检测模块、超临界状态CO2检测模块和材料检测模块均包括压力传感器和温度传感器。
[0013]对CO2和材料的检测内容主要包括压力和温度两项数据，通过压力和温度判断CO2的形态，以及干燥釜内材料干燥的进度。
[0014]进一步，所述材料检测模块还包括摄像头，所述控制模块控制摄像头采集干燥材料图像。
[0015]在干燥开始前，材料检测模块的摄像头对干燥釜内的干燥材料进行图像采集并发送至控制模块进行分析。
[0016]进一步，所述控制模块包括CO2调节单元、材料识别单元和干燥调节单元，所述CO2调节单元用于分析CO2状态数据，控制高压泵和加热干燥器对CO2状态进行调节；所述材料识别单元用于分析干燥材料图像，识别材料种类；所述干燥调节单元用于根据识别的材料种类，设置合适的干燥时间。
[0017]CO2调节单元分析储罐内CO2的状态信息，根据储罐内液态CO2的压力和温度，控制高压泵和加热干燥器对其加压和升温，使其达到超临界状态，再分析干燥加热器加热后的CO2的状态信息，根据加热后的CO2压力和温度，判断是否达到超临界状态值，再对加热干燥器进行调节。材料识别单元分析采集的材料数据，通过数据库对比识别出当前干燥材料的种类。干燥调节单元根据材料识别单元的识别结果，设置该材料需要干燥的时间。
[0018]进一步，所述控制模块还包括报警单元，所述报警单元用于检测到CO2和材料状态超过安全范围后进行报警。
[0019]当控制模块检测到CO2和干燥釜内材料的状态数据超过安全范围，并且无法通过控制模块自动调节时，会及时报警，以提醒工作人员执行强制安全措施。
[0020]进一步，所述储罐设有进管口，所述进管口设在储罐上，所述超临界二氧化碳干燥装置还包括冷凝器，所述冷凝器与储罐进管口管道连通，所述冷凝器与控制模块电连接。
[0021]在向储罐补充CO2时，直接充入储罐的CO2很可能温度压力不达标，影响后续的加
压升温过程，因此在储罐的进管口前设置冷凝器，在补充的CO2进入储罐之前进行降温使其液化，冷凝器由控制模块调节。
[0022]进一步，其特征在于：所述控制模块还包括冷凝调节单元，所述冷凝调节单元用于分析储罐内CO2状态数据，控制冷凝器对储罐内CO2状态进行调节。
[0023]在向储罐补充CO2时，冷凝单元分析储罐内液态CO2的状态信息进行分析，然后控制冷凝器对进入储罐的CO2进行降温，使储罐内的CO2达到合适状态。
[0024]进一步，所述干燥釜设有自动调压阀。
[0025]自动调压阀保障干燥釜内压力维持在工艺压力，防止干燥釜内压力过大影响安全。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例一的一种超临界二氧化碳干燥装置的程序框图；
[0027]图2为本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳干燥装置，包括：储罐、高压泵、干燥加热器和干燥釜，所述储罐、高压泵、干燥加热器和干燥釜依次管道连通，其特征在于：还包括识别检测模块和控制模块，所述高压泵、干燥加热器、识别检测模块均与控制模块电连接；所述识别检测模块用于检测CO2和材料的状态，并上传至控制模块；所述控制模块用于分析CO2和干燥材料的状态信息，并对干燥装置进行调节。2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳干燥装置，其特征在于：所述识别检测模块包括CO2检测模块和材料检测模块，所述CO2检测模块用于检测不同形态的CO2的状态；所述材料检测模块用于检测干燥釜内材料的状态。3.根据权利要求2所述的一种超临界二氧化碳干燥装置，其特征在于：所述CO2检测模块包括液态CO2检测模块和超临界状态CO2检测模块，所述液态CO2检测模块用于检测储罐内CO2的状态，所述超临界状态CO2检测模块用于检测干燥加热器加热后的CO2的状态。4.根据权利要求3所述的一种超临界二氧化碳干燥装置，其特征在于：所述液态CO2检测模块、超临界状态CO2检测模块和材料检测模块均包括压力传感器和温度传感器。5.根据权利要求4所述的一种超临界二氧化碳干燥装置，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗洋，
申请(专利权)人：罗洋，
类型：发明
国别省市：
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