超臨界干燥裝置核心部件功能全景解析

更新時間：2025-11-19 | 點擊率：134

　　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鍵設備，其通過將溶劑（通常為乙醇或CO2）加熱加壓至超臨界狀態，消除液-氣界面張力，從而避免傳統干燥導致的結構塌陷。超臨界干燥裝置這一無表面張力干燥技術的背后，是多個高精度、高安全性功能模塊的精密協同。

　　1、高壓釜體

　　采用高強度316L不銹鋼或哈氏合金整體鍛造，設計壓力通常為20–30MPa，配備雙安全閥與爆破片雙重泄壓保護。內壁經電解拋光（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或螺紋快開結構，兼顧密封性與操作便捷性。

　　2、溫控系統

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

　　多點溫度監測：釜內上下部均布PT100傳感器，確保溫度場均勻；

　　冷卻模塊：部分機型集成水冷或風冷回路，實現快速降溫，縮短工藝周期。

　　3、壓力調控單元

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

　　背壓調節閥（BPV）：采用氣動或電動比例閥，動態維持超臨界壓力穩定（波動≤±0.1MPa）；

　　高精度壓力變送器：量程0–30MPa，精度0.25%FS，實時反饋閉環控制。

　　4、溶劑置換與回收系統

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

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

　　尾氣處理：配備活性炭吸附或催化燃燒單元，確保有機溶劑零逸散。

　　5、控制與安全聯鎖系統

　　PLC+觸摸屏人機界面：預設干燥程序（如升溫→加壓→保溫→泄壓），支持數據記錄與遠程監控；

　　多重安全聯鎖：超溫、超壓、泄漏、門未鎖緊等異常自動切斷加熱/加壓，并觸發聲光報警；

　　氣體泄漏檢測：內置CO2傳感器，濃度超標自動啟動排風。

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