超臨界二氧化碳（scCO?）干燥利用其低表面張力、高擴散系數和可調溶解能力的特性：
脫濕過程：scCO?滲透到物料孔隙中，取代水分形成氣液混合物，通過降壓或升溫使 CO?氣化，攜帶水分排出。
低溫干燥：操作溫度通常≤80℃（遠低于水的沸點），適合熱敏性物料（如生物制品、納米材料）。
無殘留污染：CO?惰性、無毒，干燥后無溶劑殘留，符合 GMP 標準。
| 指標 | 超臨界 CO?干燥 | 真空干燥 | 噴霧干燥 |
|---|
| 干燥溫度 | 30-80℃ | 60-150℃ | 120-250℃ |
| 物料形態保持 | 多孔結構完整（如氣凝膠） | 易收縮、結塊 | 顆粒團聚 |
| 溶劑殘留 | 無 | 可能殘留有機溶劑 | 熱風可能引入雜質 |
| 干燥效率 | 0.5-2 h（取決于物料厚度） | 4-12 h | 0.5-1 h（液態物料） |
| 能耗 | 中（需高壓系統） | 高（長時間加熱） | 高（熱風能耗） |
| 組件 | 實驗室級（典型值） | 工業級（范圍參考） | 設計要點 |
|---|
| 干燥釜 | 容積 1-5 L，耐壓 50 MPa | 容積 50-500 L，耐壓 20-30 MPa | 內壁拋光（Ra≤0.6μm），帶攪拌槳（轉速 0-300 r/min），物料填充率≤50% |
| CO?循環系統 | 流量 1-5 kg/h，純度≥99.9% | 流量 50-500 kg/h，純度≥99.99% | 柱塞泵耐壓≥60 MPa，配備冷凝器（-10℃~20℃）液化 CO? |
| 溫度控制 | 控溫范圍 30-120℃，精度 ±0.5℃ | 控溫范圍 30-80℃，精度 ±1℃ | 電加熱 + 導熱油循環，冷卻系統采用水冷或液氮（低溫需求） |
| 分離系統 | 1-2 級分離，分離釜容積 0.5-2 L | 2-3 級分離，分離釜容積 20-200 L | 一級分離（高壓，回收 CO?），二級分離（常壓，排水），配備水分傳感器 |
| 控制系統 | PLC + 觸摸屏，數據記錄間隔 10s | DCS 系統，支持遠程監控 | 實時顯示壓力 - 溫度 - 流量曲線，具備超壓超溫自動泄壓、CO?泄漏報警功能 |
預處理：物料粉碎至 20-100 目（提高傳質效率），含水率≤30%（過高需預干燥）
超臨界干燥階段：
降壓解析：緩慢泄壓至常壓（速率≤0.5 MPa/min），防止物料結構破壞
CO?回收：分離后的 CO?經壓縮、冷凝返回儲罐，回收率≥95%
| 物料類型 | 干燥壓力（MPa） | 溫度（℃） | CO?流量（kg/h?L 釜容） | 干燥時間（h） | 目標含水率 |
|---|
| 生物組織（如菌體） | 15-25 | 40-50 | 0.5-1 | 1-2 | ≤5% |
| 納米催化劑 | 10-20 | 50-70 | 0.8-1.2 | 0.5-1 | ≤0.1% |
| 食品原料（果蔬） | 8-15 | 35-50 | 0.3-0.8 | 1.5-3 | ≤8% |
| 高分子微球 | 20-30 | 60-80 | 1-1.5 | 0.5-1 | ≤2% |
雙重泄壓：爆破片（設定壓力為工作壓力的 1.2 倍）+ 電磁泄壓閥（響應時間＜0.3 秒）
防爆設計：設備接地電阻≤4Ω，電氣元件符合 Ex d IIB T4 防爆等級
應急處理：CO?泄漏時自動啟動通風系統，配備氧氣檢測儀（O?濃度＜19.5% 時報警）
CO?循環利用：采用多級壓縮制冷系統，能耗比傳統干燥降低 30%-50%
廢熱回收：利用干燥后的高溫 CO?預熱新進入的冷態 CO?
無三廢排放：干燥過程僅產生少量冷凝水（可直接排放或回用）
調試服務：提供 48 小時現場調試，干燥效率不達標全額退款
培訓內容：壓力系統操作、工藝參數優化、緊急故障處理（每年 1 次免費復訓）
質保期：核心部件（泵、釜體）質保 3 年，控制系統質保 1 年
升級服務：提供干燥 - 萃取一體化改造方案（如增加分離模塊）
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