ICS 7 5 .180
N 50/59
团体标准
T/JSJXXH 018-2024
科研仪器超临界 CO2萃取实验装置
Scientific research instruments——Supercritical CO2 extraction experimental device
2024-09-19 发布 2024-09-19 实施
江苏省机械行业协会发布
目次
前言................................................................................. Ⅱ
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语定义............................................................................ 1
4 型号和基本参数...................................................................... 1
5 承压器件要求........................................................................ 2
6 外观................................................................................ 2
7 性能................................................................................ 2
8 电气安全............................................................................ 2
9 试验方法............................................................................ 3
10 检验规则........................................................................... 5
11 标志、包装、运输与贮存............................................................. 6
II
前言
本文件按照GB 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由江苏省机械行业协会提出并归口。
本文件起草单位：南通市中京机械有限公司、江苏省锻压机械产品质量检验检测中心、海安市综合
检验检测中心、海安市市场监督管理局、南京师范大学中北学院。
本文件主要起草人：张银、王华、姜建敏、韦红梅、季袁、冒金金、陈鑫维、张小琴、蒋轶冰、朱
勇、倪国林。
本文件为首次发布。
1
科研仪器超临界CO2萃取实验装置
1 范围
本文件规定了超临界CO2萃取实验装置的型号和基本参数、承压器件、外观、性能和电气安全的技
术要求以及检验规则、标志、包装、运输与贮存等，并描述了相应的试验方法。
本文件适用于单个萃取釜的容积不大于30L、压力不大于50MPa、以获取CO2萃取工艺参数的超临界
CO2萃取实验装置（以下简称萃取装置）的设计、生产和检验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB 150.1 压力容器第1部分：通用要求
GB 150.3 压力容器第3部分：设计
GB 150.4 压力容器第4部分：制造、检验和验收
GB 151 热交换器
GB 4272 设备及管道保温技术通则
GB 5226.1-2019 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件
GB 13927 工业阀门压力试验
JB/T 4732 钢制压力容器—分析设计标准
JB/T 20136 超临界CO2萃取装置
NB/T 47003.1 常压容器第1部分：钢制焊接常压容器
TSG D0001 压力管道安全技术监察规程——工业管道
TSG 21 固定式压力容器安全技术监察规程
3 术语定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
超临界CO2 supercritical CO2
将CO2升温加压至温度超过31.26℃、压力超过7.39MPa时，状态介于气体和液体之间，兼具气体和
液体的特性，具有低粘度、高扩散速率和强溶解能力的CO2。
4 型号和基本参数
4.1 型号
超临界CO2萃取实验装置的型号构成如下。
2
注： 总萃取容积可以是两位数或三位数；单个萃取釜容积可以是一位数或两位数；萃取釜个数可以是1个或2个或3
个或4个。
示例：由2 个萃取釜、2 个分离釜、1 个分离柱组成的超临界CO2萃取装置，萃取釜工作压力为32MPa，总萃取容积
为48L，两萃取釜的容积都为24L，则萃取装置的型号为CQE221-32-48（24+24）。
4.2 基本参数
工作压力：16、32、40、50MPa。
工作温度：室温～80℃水循环。
介质：二氧化碳。
5 承压器件要求
5.1 承压部件应符合GB 150.1、GB 150.3、GB 150.4、JB/T 4732、GB 151 和TSG 21 中的相
关要求。
5.2 常压容器应符合NB/T 47003.1 中的相关要求。
5.3 安全阀应经专业特种设备（检验）检测机构校验合格。
5.4 压力管道应符合TSG D0001 中的相关要求。
6 外观
6.1 萃取装置外表面应光洁、平整，镀（涂敷）层色泽应均匀一致。
6.2 管道、阀件排列整齐有序，并标识内容物名称和流向。
6.3 控制柜元器件布局合理，面板仪表有清晰标识。
6.4 与物料直接接触的表面应光洁平整、无清洁盲区，所有转角应圆滑过渡；密封表面粗糙度Ra≤
1.6μm；管道的设计和安装应无死角、盲管。
7 性能
7.1 阀门应启闭方便、灵活，管路系统应通过1.25 倍压力密封性能试验。
7.2 超压泄放系统应符合GB 150.1-2011 中附录B 超压泄放装置的要求。
7.3 保温层应符合GB 4272 中的相关要求，外表面温度不高于40℃。
7.4 压力测量的示值误差不大于测得值的0.5%，温度测量的示值误差不超过±0.5℃。
7.5 萃取分离的工作压力应能设定；各釜的压力控制误差均不大于设定压力的±1.0%，压力波动度不
大于0.4MPa。萃取分离的工作温度应能设定；各釜的温度控制误差均不超过±1℃，温度波动度不大于
0.5℃。
7.6 萃取率不低于95%。
8 电气安全
8.1 电气系统保护联结电路的连续性应符合GB 5226.1-2019 中8.2.3 的要求。
8.2 电气系统动力电路导线与保护联结电路之间的绝缘电阻应符合GB 5226.1-2019 中18.3 的要求。
3
8.3 电气系统动力电路导线与保护联结电路之间的工频耐压应符合GB 5226.1-2019 中18.4 的要求。
8.4 电气系统的按钮应符合GB 5226.1-2019 中10.2 的要求。
8.5 电气系统的指示灯和显示器应符合GB 5226.1-2019 中10.3 的要求。
8.6 电气系统的配线应符合GB 5226.1-2019 中第13 章的要求。
8.7 电气系统的标记、警告标记和参照代号应符合GB 5226.1-2019 中第16 章的要求。
9 试验方法
9.1 承压部件试验
9.1.1 承压部件按GB 150.1、GB 150.3、GB 150.4、JB/T 4732、GB 151 和TSG 21 规定的方
法进行检验。
9.1.2 常压容器按NB/T 47003.1 规定的方法进行检验。
9.1.3 安全阀由专业特种设备（检验）检测机构按相关技术规范进行校验。
9.1.4 压力管道按TSG D0001 规定的方法进行检验。
9.2 外观试验
9.2.1 在自然光下，目测萃取装置外表面是否符合6.1 的要求。
9.2.2 在自然光下，目测管道、阀门排列及内容物名称和流向标识是否符合6.2 的要求。
9.2.3 在自然光下，目测控制柜元器件的布局、接线和控制面板上的仪表标识是否符合6.3 的要求。
9.2.4 在自然光下，目测与物料直接接触的罐体内表面是否符合6.4 的要求，用粗糙度测定仪测定密
封表面粗糙度。
9.3 性能试验
9.3.1 管路系统压力密封性能试验
手动检验各阀门启闭是否轻便、灵活，并按GB 13927规定的方法进行压力密封性能试验。
9.3.2 超压泄放系统试验
按GB 150.1-2011中附录B的规定进行验证。
9.3.3 保温性能试验
9.3.3.1 按GB 4272 的规定检查保温结构。
9.3.3.2 试运行时，在各釜达到设定工作温度2 小时后，用点温计测量保温层外表面的温度，测量部
位包括：
a) 加热水箱的热水出口保温处；
b) 萃取釜加热夹套的热水进口保温处；
c) 分离釜加热夹套的热水进口保温处。
9.3.4 压力测量、温度测量示值误差的测定
压力测量单元、温度测量单元应经专业计量技术机构校准后，按校准数据判断其准确度是否符合本
文件要求。
9.3.5 压力与温度控制试验
按以下步骤进行测定。
a）萃取釜内不加物料，设置各釜压力和温度，启动加温。当各釜温度达到设定值后，启动CO2 高
压泵向萃取釜内加压。当各釜压力达到设定值后，CO2 开始循环并稳定运行。
b）每隔10s 读取1 次各釜的压力值，重复读取6 次，记为Pi（i=1，2…6）；每隔10s 读取1 次
各釜的温度值，重复读取6 次，记为Ti（i=1，2…6）。
c）按式（1）计算各釜的平均压力：
? = (Σ ?? 6
?
=1 )/6……………………………………………(1)
式中：
?——压力的平均值，MPa；
4
Pi——第i 次读取的压力值，MPa。
按式（2）计算各釜的平均温度：
T = (Σ Ti 6
i=1 ) 6 ⁄……………………………………………(2)
式中：
T ——温度的平均值，℃；
Ti——第i 次读取的温度值，℃。
d）按式（3）计算各釜的压力控制误差：
ΔP = P − PS………………………………………………(3)
式中：
ΔP——压力控制误差，MPa，
PS ——压力设定值，MPa。
按式（4）计算各釜的温度控制误差：
ΔT = T − TS………………………………………………(4)
式中：
ΔT——温度控制误差，℃，
TS ——温度设定值，℃。
e）按式（5）计算各釜的压力波动度：
ΔPf = Pimax − Pimin…………………………………………(5)
式中：
ΔPf——压力波动度，MPa；
Pimax——Pi 中的最大值，MPa；
Pimin——Pi 中的最小值，MPa。
按下式（6）计算各釜的温度波动度：
ΔTf = Timax − Timin……………………………………………(6)
式中：
ΔTf——温度波动度，℃；
Timax——Ti 中的最大值，℃；
Timin——Ti 中的最小值，℃。
9.3.6 萃取率试验
按以下步骤进行测定。
a）向萃取釜内加入萃取物料，体积浓度为20%。设置各釜压力和温度，启动加温。当各釜温度达
到设定值后，启动CO2高压泵向萃取釜内加压。当各釜压力达到设定值后，CO2开始循环并稳定运行。
b）运行结束后，对萃取出的物料进行称重计量。
c）按式（7）计算萃取率：
a =
G1
G2
………………………………………………………(7)
式中：
a ——萃取率；
G1——萃取出的物料重量；
G2——加入的物料重量。
9.4 电气安全试验
9.4.1 电气系统保护联结电路的连续性按GB 5226.1-2019 中8.2.3 规定的方法进行检验。
9.4.2 电气系统动力电路导线与保护联结电路之间的绝缘电阻按GB 5226.1-2019 中18.3 规定的方
法进行检验。
9.4.3 电气系统动力电路导线与保护联结电路之间的工频耐压按GB 5226.1-2019 中18.4 规定的方
法进行检验。
9.4.4 电气系统的按钮按GB 5226.1-2019 中10.2 规定的方法进行检验。
5
9.4.5 电气系统的指示灯和显示器按GB 5226.1-2019 中10.3 规定的方法进行检验。
9.4.6 电气系统的配线按GB 5226.1-2019 中第13 章规定的方法进行检验。
9.4.7 电气系统的标记、警告标记和参照代号按GB 5226.1-2019 中第16 章规定的方法进行检验。
10 检验规则
10.1 检验分类
萃取装置的检验分为出厂检验与型式试验，检验项目按表1 的规定执行。
表1 出厂检验与型式试验项目（与要求、试验方法一致）
序号检验项目技术要求检验方法出厂检验型式试验
1 承压器件 5 9.1 √ √
2 外观 6 9.2 √ √
3 管路系统压力密封性能 7.1 9.3.1 √ √
4 超压泄放系统 7.2 9.3.2 √ √
5 保温性能 7.3 9.3.3 — √
6 测量系统示值误差 7.4 9.3.4 √ √
7 压力与温度控制 7.5 9.3.5 √ √
8 萃取率 7.6 9.3.6 √ √
9 保护联结电路的连续性 8.1 9.4.1 √ √
10 电气系统绝缘电阻 8.2 9.4.2 √ √
11 电气系统工频耐压 8.3 9.4.3 — √
12 电气系统的按钮 8.4 9.4.4 √ √
13 电气系统的指示灯和显示器 8.5 9.4.5 √ √
14 电气系统的配线 8.6 9.4.6 √ √
15
电气系统的标记、警告标记和参照代
号
8.7 9.4.7 √ √
10.2 出厂检验
每套萃取装置应经生产单位质检部门按表1 规定的出厂检验项目检验合格后方可出厂，并附产品合
格证明。
10.3 型式试验
下列情况之一，应按表1 规定的型式试验项目进行型式试验：
a) 试制的超临界CO2 萃取装置；
b) 正常生产的超临界CO2萃取装置，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能；
c) 长期停产的超临界CO2萃取装置恢复生产时；
d) 出厂检验结果与型式试验结果偏差较大时。
10.4 判定规则
萃取装置检验后，对其是否合格按以下规则判定。
a） 出厂检验过程中，发现不合格项时，允许退回修整并进行复检，复检仍不合格的判定该产品为
不合格品。
b） 型式试验项目为本文件全部要求的项目，有一项不合格，即判定该产品型式试验不合格。
6
11 标志、包装、运输与贮存
11.1 标志
11.1.1 产品应有铭牌，铭牌应固定，内容包括：
a) 制造厂名；
b) 产品名称及型号；
c) 主要性能参数；
d) 出厂日期。
11.1.2 出厂质量证明文件应包括产品合格证。
11.1.3 萃取装置说明书至少包括以下内容：
a) 产品性能用途；
b) 使用范围；
c) 注意事项；
d) 出厂试验报告；
e) 装箱清单。
11.2 包装
包装箱外应清楚、整齐标明以下内容：
a) 产品型号及出厂编号；
b) 发货站及制造厂名称；
c) 收货站及收货单位名称；
d) 产品净重及毛重。
11.3 运输
产品运输过程中宜避免雨淋、倒置、冲击。
11.4 贮存
产品应贮存在阴凉、干燥、通风、无腐蚀性气体的仓库中。
