多功能提取罐罐體設計壓力與設計溫度的常規范圍是多少？

一、 設計壓力與設計溫度的常規范圍

多功能提取罐屬于壓力容器范疇，其設計必須遵循國家壓力容器規范（如GB/T 150）。其參數范圍根據應用需求有較大跨度。

1. 設計壓力常規范圍

  通用范圍：最常見的范圍是 -0.1 MPa（全真空）至 0.3 ~ 0.4 MPa(G)（表壓）。

  常壓型：雖稱為“常壓”，但設計上通常會覆蓋 -0.1 MPa 至 0.1 MPa(G)，以應對抽真空和輕微正壓的波動。

  中高壓型：對于有特殊高溫高壓需求的工藝，設計壓力可達到 0.6 MPa(G) 或更高。

2. 設計溫度常規范圍

  通用范圍：通常在 125°C 至 150°C 之間。

  確定依據：這個范圍主要基于兩個因素：一是工藝所需的最高工作溫度；二是制藥等行業要求的在線滅菌（SIP） 條件（通常為121°C，持續30分鐘）。設計溫度必須高于最高工作溫度并留有合理的安全余量。

二、 如何根據提取工藝確定參數

這是一個從 “工藝需求”反推“設備設計條件” 的過程。以下是具體的確定方法：

1. 常壓提取（如水提）

工藝操作條件：

溫度：通常在95°C ~ 100°C（水的沸點附近）。

壓力：與大氣壓基本相通（常壓，0 MPa(G)）。

設備參數確定：

設計溫度：不能只按100°C設計。必須考慮可能的蒸汽加熱失控、SIP要求或未來工藝變更。因此，設計溫度應至少設定為125°C。

設計壓力：雖然操作壓力為常壓，但設計必須考慮非正常工況，如：

正壓端：進出料閥門誤關，持續加熱導致壓力升高。

負壓端：熱物料排放后，罐內蒸汽冷凝形成真空。

因此，設計壓力范圍應至少定為 -0.1 MPa（全真空）至 0.1 MPa(G)。

2. 減壓提取（如低溫濃縮、回收溶劑）

工藝操作條件：

目標：通過抽真空，降低液體沸點，實現低溫提取，防止熱敏性成分被破壞。

壓力：為負壓狀態，例如-0.05 MPa(G) 或更低。

溫度：相應降低，可能在60°C ~ 80°C。

設備參數確定：

設計壓力（負壓側）：這是關鍵！設計壓力必須覆蓋真空泵能達到的最大真空度，通常直接按 -0.1 MPa（全真空） 來設計，確保罐體在極限真空下不被大氣壓壓癟。

設計壓力（正壓側）：同樣需考慮上述非正常工況，正壓端設計值可選 0.15 或 0.2 MPa(G)。

設計溫度：與常壓提取類似，需留有裕量，通常仍設定為125°C~150°C。

3. 加壓提取（如高溫燉煮、某些醇提）

工藝操作條件：

目標：通過增加壓力，使溶劑沸點升高，從而實現高于常壓的提取溫度，提高提取效率或提取高沸點成分。

壓力與溫度關系：遵循該溶劑的飽和蒸汽壓曲線。例如：

乙醇在0.1 MPa(G)壓力下，沸點約為110°C。

水在0.2 MPa(G)壓力下，沸點約為133°C。

設備參數確定：

最高工作壓力（MWP）：根據工藝要求達到的最高工作溫度（MWT），查表或計算對應溶劑的飽和蒸汽壓。例如，若工藝要求用水在115°C下提取，則對應的飽和蒸汽壓約為0.07 MPa(G)。

設計壓力：在最高工作壓力（MWP）的基礎上，根據壓力容器安全技術監察規程，需要留出一定的安全余量（通常為10%以上）。因此，對于0.07 MPa(G)的MWP，其設計壓力至少應為 0.1 MPa(G)。為通用性考慮，常直接設計為 0.3 MPa(G)。

設計溫度：直接與最高工作溫度（MWT） 掛鉤，并留有裕量。如果工藝最高工作溫度為115°C，并考慮SIP（121°C），則設計溫度應至少定為 125°C ~ 150°C。

核心總結與建議

1.  設計條件 > 操作條件：設備的設計壓力與設計溫度永遠高于其實際工藝操作的壓力和溫度。這是設備安全的根本保障。

2.  考慮最-惡劣工況：確定參數時，不僅要考慮正常生產，還必須考慮清洗、滅菌、設備調試、誤操作等可能出現的極-端情況。

3.  遵循“木桶原理”：最終設備的設計參數，應取所有可能工藝（生產、SIP、CIP等）中的最大值。

4.  法規強制：壓力容器的設計和制造必須由具備相應資質的單位和人員進行，并接受監管機構的監督檢驗。

因此，在選型或設計時，必須明確您當前及未來可能的所有工藝路徑，找出其中的壓力、溫度極值，再據此確定設備的設計參數。一個通用的、高標準的多功能提取罐，其設計參數為 -0.1 MPa ~ 0.3 MPa(G) 和 150°C，這能覆蓋絕大多數應用場景。