申请/专利权人：湖南和广生物科技有限公司

申请日：2022-06-10

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN115054943B

主分类号：B01D11/02

分类号：B01D11/02;H02P21/14;F01K7/32;F01K13/00;F01D15/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.10.04#实质审查的生效;2022.09.16#公开

摘要：本发明公开了一种超临界流体萃取装置及控制方法，本发明装置包括萃取釜和CO2储罐，CO2储罐的输出口与萃取釜的输入口之间通过CO2输出通道相连，CO2储罐的输入口与萃取釜的输出口之间通过CO2回流通道相连，CO2输出通道上串联布置有泵前冷凝器、CO2升压循环泵以及加热器，CO2回流通道上串联布置有分离釜组件、过滤器以及冷凝器，分离釜组件包括串联连接的至少两级分离釜，CO2回流通道上还设有至少一个用于将CO2回流通道上的回流CO2的动能进行回能发电的能量回收组件。本发明能够解决现有技术中萃取装置的系统能耗大和流体冲击大的缺点，同时提升萃取装置的自动化控制水平，确保萃取系统稳定安全地运行。

主权项：1.一种超临界流体萃取装置，其特征在于，包括萃取釜和CO2储罐，所述CO2储罐的输出口与萃取釜的输入口之间通过CO2输出通道相连，所述CO2储罐的输入口与萃取釜的输出口之间通过CO2回流通道相连，所述CO2输出通道上串联布置有泵前冷凝器、CO2升压循环泵以及加热器，所述CO2回流通道上串联布置有分离釜组件、过滤器以及冷凝器，所述分离釜组件包括串联连接的至少两级分离釜，所述CO2回流通道上还设有至少一个用于将CO2回流通道上的回流CO2的动能进行回能发电的能量回收组件，所述CO2储罐的入口处设有用于将回流CO2的动能进行回能发电的能量回收组件；所述能量回收组件包括汽轮驱动叶轮、发电机、变流器、变压器和控制单元，所述汽轮驱动叶轮安装布置在CO2回流通道中以用于通过回流CO2驱动汽轮驱动叶转动，所述汽轮驱动叶轮与发电机同轴布置，所述发电机的输出端通过变流器与变压器相连，所述变流器的控制端与控制单元相连，所述发电机、变流器两者容量相同，所述控制单元采用预测级联转速与转矩控制策略控制变流器，包括：B1）采集发电机的三相输出电流iabc并通过坐标转换得到dq轴电流idk和iqk；B2）基于当前时刻k的dq轴电流idk和iqk进行定子磁链-转矩预测，得到下一时刻k+1的磁链预测值以及下一时刻k+1的转矩预测值；基于当前时刻k的dq轴电流idk和iqk通过未知转矩扰动观测器观测得到观测转矩；其中定子磁链-转矩预测得到下一时刻k+1的磁链预测值的函数表达式为： ，上式中，和为k+1时刻d、q轴磁链预测值；定子磁链-转矩预测得到下一时刻k+1的转矩预测值的函数表达式为： ，上式中，为极对数，为磁链，为周期时间，为k时刻q轴电压值，为定子电阻，为定子电感，和为发电机在k时刻的d和q轴电流，为发电机的转子转速；通过未知转矩扰动观测器观测得到观测转矩的函数表达式为： 上式中，J为转动惯量，为滑模控制函数；采用MTPA策略进行预测速度控制得到磁链参考值和转矩参考值；B3）采用预设的代价函数计算磁链参考值和转矩参考值以及下一时刻k+1的磁链预测值以及下一时刻k+1的转矩预测值之间的代价，根据计算得到的代价控制变流器，且其中代价函数的函数表达式为： 上式中，g表示代价函数，是加权系数。

全文数据：

权利要求：

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