超臨界干燥裝置核心部件功能全景解析

更新時(shí)間：2025-11-19 | 點(diǎn)擊率：121

　　超臨界干燥裝置是制備氣凝膠、納米多孔材料及生物樣品高保真干燥的關(guān)鍵設(shè)備，其通過將溶劑（通常為乙醇或CO2）加熱加壓至超臨界狀態(tài)，消除液-氣界面張力，從而避免傳統(tǒng)干燥導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)塌陷。超臨界干燥裝置這一無表面張力干燥技術(shù)的背后，是多個(gè)高精度、高安全性功能模塊的精密協(xié)同。

　　1、高壓釜體

　　采用高強(qiáng)度316L不銹鋼或哈氏合金整體鍛造，設(shè)計(jì)壓力通常為20–30MPa，配備雙安全閥與爆破片雙重泄壓保護(hù)。內(nèi)壁經(jīng)電解拋光（Ra≤0.4μm），防止樣品污染，并支持在線清洗（CIP）。釜蓋采用自緊式卡環(huán)或螺紋快開結(jié)構(gòu)，兼顧密封性與操作便捷性。

　　2、溫控系統(tǒng)

　　電加熱夾套+PID智能控制：升溫速率可調(diào)（1–5℃/min），控溫精度±0.5℃；

　　多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)：釜內(nèi)上下部均布PT100傳感器，確保溫度場(chǎng)均勻；

　　冷卻模塊：部分機(jī)型集成水冷或風(fēng)冷回路，實(shí)現(xiàn)快速降溫，縮短工藝周期。

　　3、壓力調(diào)控單元

　　高壓CO2泵或液體輸送泵：精確注入介質(zhì)，流量可調(diào)（0.1–10mL/min）；

　　背壓調(diào)節(jié)閥（BPV）：采用氣動(dòng)或電動(dòng)比例閥，動(dòng)態(tài)維持超臨界壓力穩(wěn)定（波動(dòng)≤±0.1MPa）；

　　高精度壓力變送器：量程0–30MPa，精度0.25%FS，實(shí)時(shí)反饋閉環(huán)控制。

　　4、溶劑置換與回收系統(tǒng)

　　多步置換流程：先用乙醇置換水，再用液態(tài)CO2置換乙醇，避免直接接觸導(dǎo)致相分離；

　　冷凝回收裝置：干燥結(jié)束后，通過降溫降壓使CO2液化回收，回收率＞90%，降低運(yùn)行成本與碳排放；

　　尾氣處理：配備活性炭吸附或催化燃燒單元，確保有機(jī)溶劑零逸散。