CO2體系超臨界結晶裝置

設計思路：

1. 確定目標產(chǎn)物和所需結晶的物質(zhì)特性。

2. 選擇合適的超臨界流體，通常是二氧化碳，因為其臨界溫度為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. 設計高壓反應釜，確保其能夠承受超臨界流體的工作壓力和溫度。

4. 設計加熱和冷卻系統(tǒng)，以控制反應釜內(nèi)的溫度。

5. 設計流體輸送系統(tǒng)，包括泵和閥門，以控制超臨界流體的流量和壓力。

6. 設計分離系統(tǒng)，用于從超臨界流體中分離出結晶產(chǎn)物。

7. 設計控制系統(tǒng)，包括壓力、溫度傳感器和相應的控制單元，以實現(xiàn)自動化操作。

操作過程：

1. 將待結晶的物質(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)反應釜內(nèi)的溫度，以達到超臨界流體的臨界點以上。

3. 通過調(diào)節(jié)壓力和溫度，控制溶液的過飽和度，從而誘導結晶。

4. 維持一定的操作條件，使結晶過程穩(wěn)定進行。

5. 當結晶達到所需大小和純度后，停止加熱或冷卻，降低壓力，使超臨界流體恢復為氣態(tài)并從反應釜中排出。

6. 收集結晶產(chǎn)物。

取樣過程：

1. 在結晶過程中，通過取樣閥定期取出少量反應液。

2. 快速降低取出樣品的壓力，以防止進一步結晶。

3. 對樣品進行分析，如粒徑分布、純度等，以監(jiān)控結晶過程。

4. 根據(jù)樣品分析結果調(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. 原料儲罐 -> 2. 高壓泵 -> 3. 加熱器 -> 4. 反應釜 -> 5. 冷卻器 -> 6. 分離器 -> 7. 產(chǎn)品儲罐 -> 8. 循環(huán)泵 -> 9. 冷卻器 -> 10. 壓縮機 -> 11. 循環(huán)流體儲罐

2. 待結晶物質(zhì)和超臨界流體從原料儲罐和循環(huán)流體儲罐中分別取出。

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. 在反應釜內(nèi)，通過超臨界流體技術進行結晶過程，可以實現(xiàn)對細微粒子的精確控制，如超臨界二氧化碳梯度結晶穿心蓮內(nèi)酯的研究所示，通過優(yōu)化壓力、溫度和時間參數(shù)，可獲得高純度的結晶產(chǎn)品。

6. 冷卻器用于控制反應釜的溫度。

7. 分離器用于分離結晶產(chǎn)物和超臨界流體。

8. 結晶產(chǎn)物進入產(chǎn)品儲罐。

9. 循環(huán)泵用于循環(huán)未凝結的超臨界流體。

10. 冷卻器用于將超臨界流體冷卻至液態(tài)。

11. 壓縮機用于提高流體壓力，使其重新進入超臨界狀態(tài)。

12. 循環(huán)流體儲罐用于儲存循環(huán)使用的超臨界流體。

請注意，實際的工藝流程圖需要使用繪圖軟件來創(chuàng)建，以清晰地展示各個組件之間的連接和流程方向。