超临界CO2流体萃取装置主要包括前处理装置、萃取装置、分离装置三部分。装置中所用的主要机器有压缩机、泵、变压器等。
在超临界流体萃取工艺中，首先需要把低分子量的CO2气体冷却加压，使其液化，便于管道输送，压缩机的作用就是把气体加压。压缩机的种类和形式很多，根据基本工作原理，可分为容积型和速率型两大类。容积型压缩机以活塞式压缩机为主，速率型压缩机主要有离心式压缩机和轴流式压缩机等。活塞式压缩机排气压力范围广，适应性强，压缩机的排气量几乎不受排气压力变动的影响等，因此在超临界流体萃取工艺中使用较多。
泵是输送液态介质常用的设备。在超临界CO2流体萃取工艺中，需要用其输送流体如超临界CO2流体、夹带剂或液体溶质等。泵具有构造简单、便于维修、易于排除故障造价低、可以批量生产等优点，因此备受人们重视。
在超临界CO2流体萃取中，要求泵还应具有较好的密封性能以及耐高压等特点。超临界流体的密度和液体的密度相近，而黏度为液体的1/10，有较好的流动性和渗透性，使密封问题更加突出，而且，超临界流体有一定的可压缩性，当在高压差(入口和出口压差)下工作时，将影响泵的输送量，泵头也易受到冲击。
超临界CO2流体萃取装置的设计应遵循化工过程装置的设计规律，但超临界CO2流体萃取过程具有其自身的特点，其设计内容必须考虑设备的机械设计、结构设计和开工等方面。
超临界CO2流体萃取是高压操作，设备压力ー般在8.0～35MPa之间或更高，根据化工容器的规定，它属于高压设备，设备的强度设计要有一定的裕度，不少设备要经常开关，在间歌操作模式情况下更为突出，所有受压设备所受的应力常有变化，故必须进行应力分析，与之相关的管道、阀门等也要进行应力分析。因此，萃取釜、分离釜的设计及换热器、输送设备以及阀门、管道、接头等的有关设计和选用都要按压力容器的规定进行。对旋转和/或往复型机器中的高压部分的选用一定要考虑到摩擦、润滑、速率等问题，而且要减少磨损、泄漏和过早的报废等因素。在日常维护中要尽量减少其离线的时间，如要离线大修，则需将备件用上。设备的高度可靠性是至关重要的，因为如果一台设备在循环运行中出现故障而导致停工，会使原料全部损失，有可能产品也将报废，而且还要加上超临界CO2流体的损失等。
运行系统中的清理和卫生工作是经常要加以关注的，有的还要进行特殊设计，如在适当的地方安排好管道的断开点以便进行清洗，而且还要便于拆装；设计和安装中要消除死角，消除生物活性物质的积累；保证清理工作顺利、合格进行，不但可以提高运行效率，而且有利于产品质量。有些情况下可采用在线清理技术。
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