CN101119783B - 从含固体溶质的产品中去除溶质的方法和装置 - Google Patents

Abstract

借助于溶剂从含溶质固体产品中除去溶质的方法和装置，其中溶剂在抽提室(24)中的整个抽提器操作中保持为液态。溶剂和溶质作为溶剂混合油在容器42中收集，然后在分离容器(48)中彼此分离。保持温度和压力，以便使溶剂在抽提室(24)和分离容器(48)中都保持为液态。

Description

从含固体溶质的产品中去除溶质的方法和装置

技术领域

一般来说，本发明涉及从含溶质的固体产品中除去溶质的方法和装置，尤其涉及借助于沥滤含油产品中的油的溶剂，从含油固体产品中除去油的方法和装置。

背景技术

从固体含油产品从除去油的方法是本领域所熟知的。一些这类方法在抽提室中进行，其中将溶剂喷射到或另外注入含油产品上，以从固体产品中沥滤出油。这样就产生了包含油和溶剂的混合物的溶剂混合油，溶剂混合油再被输送到油-溶剂分离室。

一些方法利用液体溶剂，该溶剂在给定的抽提温度和压力值下为液态，但在环境温度和环境压力下通常为气态。在抽提室中用液态溶剂从固体产品中沥滤出油后，溶剂混合油在分离室中分成其截然不同的油组分和溶剂组分，分离室加热到一定的温度，以至于溶剂在此温度下变成为气态，而油保持为液态，这样就可以容易且准确地收集油和溶剂。

与这类现有技术方法相关的一个问题是，对油和/或固体加热时，油和固体常常会变性，而这是不愿看到的。变性的定义是指在溶质或固体产品中产生的任何物理、化学、或分子的变化。在现有技术方法中，溶剂混合油分离阶段由于经常达到使油变性的较高温度，这一问题尤其会发生。

发明内容

本发明涉及从含溶质的固体产品中分离溶质的方法，其包括以下步骤：

-提供具有设定的抽提压力值和温度值的抽提室；

-控制所述抽提压力，保持其在环境压力值之上；

-控制所述抽提温度，保持其在既不使所述溶质变性也不使所述固体产品变性的温度；

-将所述含溶质的固体产品进料到所述抽提室中；

-提供在所述抽提压力值和温度值下主要为液态的溶剂，所述溶质在所述抽提压力值和温度值下可溶于所述溶剂中；

-在所述抽提室中将所述液态溶剂注入所述含溶质的产品上，用所述溶剂从所述固体产品中沥滤所述溶质；

-确切地再生所述固体产品，由此至少部分所述溶质已被沥滤，并且包括所述溶剂和所述溶质的混合物的溶剂混合油从所述固体产品沥滤掉；

-将所述溶剂混合油输送到具有确定的分离温度值和压力值的分离单元，所述溶剂在所述分离温度值和压力值下主要保持为液态，控制所述分离单元的温度值，使其保持在不使所述溶质变性的温度下；

-在所述分离单元中通过液-液分离方法从所述溶质中分离所述溶剂；以及

-确切地再生在所述分离单元中分离的所述溶剂和所述溶质；其中所述溶剂在整个所述方法中主要保持为液态。

在一个实施方案中，所述溶剂在环境温度值和压力值下为气态，但在所述抽提温度值和压力值下主要为液态。

在一个实施方案中，所述抽提和分离温度与环境温度相同，借助于将所述抽提和分离压力保持高于环境压力，使所述溶剂在整个所述方法中主要保持为液态。

在一个实施方案中，从所述分离单元中再生的所述溶剂在所述抽提室中再利用，以从另外的所述含溶剂物质中抽提另外的溶质，由此所述溶剂在闭环回路中使用，并且在整个所述闭环回路中主要保持为液态。

在一个实施方案中，所述液-液分离方法为分子量、比重和粘度差分分离方法之一。

在一个实施方案中，所述方法为间歇方法，而在所述抽提室中进料所述含溶质固体产品的步骤通过在所述抽提室中载入一批含溶质的固体产品实现。

在另一个实施方案中，所述方法为连续方法，而在所述抽提室中进料所述含溶质固体产品的步骤通过连续循环含溶质产品穿过所述抽提室，以及连续再生固体产品来实现，由此至少部分油在所述抽提室的出口被沥滤掉。

在一个实施方案中，所述抽提室包括多个抽提室区，所述含溶质产品穿过这些区而顺序循环，以从含溶质的固体产品抽提溶质，每个抽提室区定义相应的抽提室参数，并且在不同的抽提室之间至少一些抽提室的参数互有差别。

在一个实施方案中，在所述抽提室中注入所述溶剂的步骤通过在所述抽提室中延伸的、可形成涡流状溶剂喷射模式的至少一个喷嘴实现。

在一个实施方案中，穿过所述抽提室的所述含溶质产品的连续循环步骤通过利用装有搅拌桨的螺旋输送器实现，所述方法还包括搅拌所述含溶质产品粒子以促进形成自由流动的固体产品粒子的步骤，这些粒子至少部分被带入所述涡流状溶剂的喷射模式中。

在一个实施方案中，控制所述抽提压力，以保持其高于环境压力值的步骤通过利用气体注入器在所述抽提室中注入所述溶剂蒸气和与所述溶剂、油和固体产品不反应的气体之一种实现。

本发明还涉及从含油的固体产品中分离油的装置，其包括：

-抽提室；

-溶剂注入器，用于在所述抽提室中注入溶剂，以从含油固体产品中沥滤油，形成包括溶剂和油的混合物的溶剂混合油；

-所述抽提室中的溶剂混合油出口，用于收集溶剂混合油；以及

-与所述溶剂混合油出口相连的液-液分离单元，用于将溶剂混合油分离成相应的油和溶剂组分；

其中在所述抽提中注入的溶剂主要保持为液态，以从含油产品中沥滤油，并以此形成溶剂混合油，而所述溶剂在所述液-液分离单元中主要保持为液态。

在一个实施方案中，该装置还包括：

-入口阀，其位于所述抽提室的上游，用于使所述含油固体产品进入所述抽提室，并且使流体在所述抽提室与大气之间不通过；

-出口阀，其位于所述抽提室的下游，用于使油已被沥滤掉的固体产品排出所述抽提室，并且使流体在所述抽提室与大气之间不通过；以及

-推进器，用于循环所述固体产品从所述入口阀朝向所述出口阀穿过所述抽提室；

其中所述装置可以连续将固体产品输送到所述入口阀，连续从固体产品中沥滤油，连续从所述出口阀排出固体产品，以及连续在所述溶剂混合油出口收集溶剂混合油。

在一个实施方案中，该装置还包括在所述出口阀下游的安全溶剂抽提单元，用于通过对固体产品加热来除去残余溶剂蒸气。

本发明还涉及一种限制入口和出口的阀，用于使固体产品从所述入口通行到所述出口，同时防止流体在所述入口和出口间发生交换，其包括：

-在所述入口和所述出口之间延伸的内通道；

-在所述内通道中所述入口与出口之间的流体排出口，所述流体排出口与真空泵相连，并装配有过滤器，可使流体穿过所述流体排出口，但防止固体产品穿过所述流体排出口；

-位于所述内通道中、并且可在其中旋转的旋转阀元件，所述旋转阀元件包括以流体密闭的方式接合所述内通道、并且具有延长的横向通道的主体，所述旋转阀元件能够在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置中所述横向通道同时延伸，并与所述阀的内通道相连通，其中所述主体阻断所述流体排出口，而在第二位置中所述横向通道对准所述流体排出口、并与其相连通，所述主体阻断所述阀的内通道；以及

活塞，其可在两个限定位置之间的所述延长的横向通道内纵向移动。

附图说明

在附图中：

图1所示为根据从含油产品中除去油的连续方法来实施本发明的装置的示意图；

图2所示为图1装置入口阀的放大的剖面示意图；

图3-5所示为仅用于图2的阀的缩小比例的旋转阀元件的剖面示意图，依次显示了在其三个位置上的旋转阀元件，箭头显示阀元件的旋转和活塞的线性置换；

图6所示为根据本发明的阀组件另一个实施方案的剖面示意图，其包括两个与图2的阀相类似的阀；

图7所示为根据本发明的抽提室纵向剖面示意图；

图8所示为沿图7的线VIII-VIII的剖面示意图；

图9所示为根据从含油产品中除去油的间歇方法来实施本发明的另一个装置的示意图。

具体实施方式

本发明通常涉及使用在贯穿整个油抽提方法中保持为液态的溶剂从含溶质固体产品中除去溶质的方法和装置。在一个实施方案中，溶剂在环境温度值和压力值下一般为气态，但通过在装置中保持适当的压力值和温度值，以使溶剂保持为液态，由此该溶剂在本发明的方法和装置中使用时为液态。在另一个实施方案中，溶剂在环境温度值和压力值下已经是液态，并且在本发明的装置内保持此液态。

根据本发明的一个实施方案，含溶质产品为含一定量的油或脂肪的固体产品。该固体产品可以是，举例来说，熔化的动物组织、工业、商业或家用油性废物、油性危险物、油性工业副产品、含油的沙子、地层、矿物、岩层、不可食用或可食用的油炸或吸油物质、豆荚及其壳和外壳、种子及其壳和/或外壳、坚果及其外壳和/或壳、树叶、树枝和根、植物的叶和茎、基生叶及枝和根、海洋生物，无论其为有机的、哺乳的或水栖的、各种大田作物和蔬菜，其用于从脂或天然油中分离固体，这些脂或天然油可以是有机地或内在地包含、保留或悬浮在其中的。

溶剂可以是所述溶质在确定的抽提压力值和温度值下可溶于其中的任何合适溶剂。在一个实施方案中，如以上所指出，溶剂在环境温度值和压力值下可以为气态，但在抽提压力值和温度值下可保持为液态。举例来说，溶剂可以是丙烷或丁烷的混合物，或致冷剂。

应当理解，本发明的方法和装置可以使用许多不同的溶剂，溶剂的具体性质主要由含油产品和含油产品中所含的油来决定。

更具体地，本发明从含溶质固体产品中分离溶质的方法包括以下步骤：

-提供具有设定的抽提压力值和温度值的抽提室；

-控制所述抽提压力，保持其在环境压力值之上；

-控制所述抽提温度，保持其在既不使所述溶质变性也不使所述固体产品变性的温度；

-将所述含溶质的固体产品进料到所述抽提室中；

-提供在所述抽提压力值和温度值下主要为液态的溶剂，所述溶质在所述抽提压力值和温度值下可溶于所述溶剂中；

-在所述抽提室中将所述液态溶剂注入所述含溶质的产品上，用所述溶剂从所述固体产品中沥滤所述溶质；

-确切地再生所述固体产品，由此至少部分所述溶质已被沥滤，并且包括所述溶剂和所述溶质的混合物的溶剂混合油从所述固体产品沥滤掉；

-将所述溶剂混合油输送到具有确定的分离温度值和压力值的分离单元，所述溶剂在所述分离温度值和压力值下主要保持为液态，控制所述分离单元的温度值，使其保持在不使所述溶质变性的温度下；

-在所述分离单元中通过分子量、比重和粘度差分分离方法之一从所述溶质中分离所述溶剂；以及

确切地再生在所述分离单元中分离的所述溶剂和所述溶质；其中所述溶剂在整个所述方法中主要保持为液态。

可以用连续法或间歇法来实现本发明方法。

图1所示为用于以连续法实现本发明方法的装置20的一个实施方案示意图。

装置20包括原料入口阀22，该阀与许多连续相邻的抽提室24a、24b、24c、24d、24e相连，这些抽提室通称为抽提室24，它们实际上是单独抽提室的抽提室区，以下将进行详细说明，因为它们彼此流体相连。然而，在另一个没有图示的实施方案中，抽提室24可以通过合适的阀而流体隔离。

抽提室24的下游为固体产品出口阀26，与任选的安全溶剂抽提单元28相连。将要通过装置20进行处理而确切地再生油和固体产品的含油产品或原料随后通过原料入口阀22进料，然后通过连续相邻的抽提室24进行循环，其中确定比例的油将从固体含油产品中抽提，以下会作详细描述。油已抽提的固体产品然后通过固体产品出口阀26输送到安全溶剂抽提单元28下游的装置20的出口。

入口和出口阀22、26是可使固体产品连续或基本上连续流过、并能防止其它流体流过的阀。因此，固体产品可以自由流过阀22、26，而在抽提室24和空气之间不会有流体交换。

在一个实施方案中，为了便于处理固体含油产品，固体产品以颗粒或粒子形式通过入口阀22进料，其中固体产品的最大粒径根据经验来选定，和/或通过优化的油收率计算。

在抽提室24中设定并保持确定的抽提压力值和温度值。尤其是，控制抽提压力使其保持在环境压力值之上，控制抽提温度使其保持在既不使油变性也不使固体含油产品变性的温度。设定这些抽提温度值和压力值，使溶剂在抽提室24中保持为液态，而在一个实施方案中，同样的溶剂在环境温度值和压力值下可以是气态。例如，抽提温度可以与环境温度基本上相同，如1℃(33℉)-40℃(104℉)，抽提压力可以保持在环境压力值之上，如约10bars。然而，这些示范的抽提温度值和压力值不能理解为限定性的，因为它们会根据所用的油、含油产品和溶剂的性质而变性。此外，在抽提室24中保持环境温度值的优点是有助于防止大部分油和固体产品变性，因为无论如何它们都可在环境温度下天然找到。

保持抽提压力高于环境压力的一种方法是使气体注入器泵29a连接到将气体注入抽提室24中的气体注入器29。图1显示了用于所有抽提室24的单个气体注入器29，但应理解也可以提供多级气体注入器。以下将对被注射气体的性质进行讨论。

装置20中提供了闭环的液体溶剂回路，其中液态溶剂进行循环，以用于从进料到抽提室24的含油产品中抽提油。更具体而言，装置20中提供了主溶剂罐30，其中保存溶剂的温度值和压力值能够使其主要保持为液态。溶剂泵32将溶剂从主溶剂罐30输送到溶剂支管34，后者与多个独立的受控喷嘴36a、36b、36c、36d、36e形式-统称为喷嘴36-的溶剂注入器相连，所述喷嘴将溶剂注入相应的抽提室24。

由于该溶质在抽提压力值和温度值下可溶于溶剂，所以当溶剂喷射进抽提室24中时，其可从固体含油产品中沥滤掉油，形成溶剂混合油的溶剂和油举例来说通过过滤器(未在图1中显示)再生，过滤器可防止固体产品粒子通过，同时能使溶剂混合油通过。溶剂混合油通过相应的溶剂混合油出口通道38a、38b、38c、38d、38e-这些通道统称为溶剂混合油出口通道38-收集。溶剂混合油泵40a、40b、40c、40d、40e-统称为溶剂混合油泵40-与溶剂混合油通道组38相连，以保证溶剂混合油从抽提室24流出。由此再生的溶剂混合油被输送到溶剂混合油收集罐42。虽然显示的是单个的溶剂混合油罐，应理解也可以使用与每个抽提室相对应的显著的溶剂混合油罐。泵44将溶剂混合油从溶剂混合油罐42经过颗粒过滤器46送入分离单元48，其中油在分离单元中从液态溶剂分离出来的方法包括已知的液-液分离方法，如分子量、比重和粘度差分分离方法之一。此外，在分离单元48中保持确定的分离温度值和压力值，使得溶剂在所述分离温度值和压力值下主要保持为液态，分离单元的温度值可控制保持在变性油的温度下。在一个实施方案中，分离温度值和压力值与抽提的温度值和压力值相同，例如，各自在约环境温度和10bars下。

在分离单元48中与油分离的溶剂然后用泵50送回主溶剂罐30，而与溶剂分离的油可经过任选的隔离单元52而除去残留的溶剂蒸气，若有的话，然后在油出口进行收集。

在整个闭环溶剂回路中任何时候所述溶剂都主要保持为液态。在本发明说明书和权利要求中，虽然指出溶剂保持为液态，应理解一些液态溶剂实际上会挥发，除非装置20内相应的周围区域已经被溶剂蒸气经饱-因此，任何情况下实际上都会存在一些溶剂蒸气。溶剂在装置20中不会在任何时候都完全是液态。所以，说溶剂保持为液态时，其所指的是用注入器36注入的活性溶剂，其从固体产品中沥滤掉油，与油形成溶剂混合油，送到分离单元48中在液态时进行分离，然后再次用于通过注入器36注入。因此，除了在装置20的不饱和区域中部分溶剂会自然挥发，可以说溶剂“主要”保持为液态。

举例来说，保持闭环溶剂回路处于液态可以通过将温度稳定保持在约环境温度值、以及将闭环溶剂回路保持在高于环境压力值来实现。其突出的优点是有助于防止在装置20内循环的油和固体产品变性，因为它们不会经受大量的热量，而这在现有技术装置中是经常发生的。

在装置20的正常操作方式中，大部分液态溶剂，如果不是全部的话，可通过抽提室24中的溶剂混合油再生。然而，也存在一些情况，其中溶剂在离开抽提室24时不能完全从固体产品中除去，尤其是残留在抽提室24内、收集在固体产品中的溶剂蒸气。因此，使用位于出口阀26下游的任选的安全溶剂抽提单元28，通过加热防止溶剂偶然离开装置20，以除去固体产品中的残留溶剂。该加热的程度相对较低，任选安全溶剂抽提单元28中的温度远低于会使其中处理的固体产品变性的温度。

如果溶剂被从安全溶剂抽提单元28中的固体产品中除去，就可以再生、液化、并用合适的管子(图中未显示)输送到主溶剂罐30。在隔离单元52中再生的溶剂蒸气的情况也一样。如果本发明的油抽提方法中有少量溶剂的净损失，那么可在装置20中包括配有泵55a的副溶剂罐55，以通过支管34的分配提供所需的补充溶剂。

或者，在安全溶剂抽提单元28中再生的溶剂蒸气可以被输送到气体注入器29进行再利用，以用于保持抽提室24高于环境压力。实际上，可以具有充满溶剂蒸气的抽提室24，这可使其中保持所要求的压力。这不会改变这样的事实：以液态注入抽提室24中、从固体产品中沥滤出油的溶剂在整个本发明的方法中主要保持为液态。事实上，溶剂蒸气用来保持所要求的压力，虽然会发生气态溶剂和液态溶剂之间的自然交换，但液态溶剂主要还是保持液体状态。或者，如果不用溶剂蒸气将抽提室24设定并保持在高于环境压力，那么在气体注入器29中可以使用不与油、溶剂或固体产品反应的其它气体，例如惰性气体或其它不反应的气体，如氮气。

抽提室24和出口阀26之间可配备任选的加热装置53。加热装置53装配有加热手段，如以加热元件53a的形式，用来在固体产品经过传感器51测量产出的固体产品中的油含量之前对固体产品稍作加热。该油含量测量可以帮助操作人员合理设定抽提室参数，以便在装置20的出口得到所要求的固体产品油含量。已知的传感器如传感器51最优在恒定的温度下工作，加热元件53随后将固体产品保持在此恒定温度。

在一个实施方案中，如图1中所示，出口22和出口阀26各自与真空泵54和压缩机56相连，提供所需的适当压力差，以便(a)避免装置20外大气中的气体和流体(如空气)渗入到抽提室24中，(b)避免装置20内的气体和流体(如溶剂蒸气)通过阀22和26渗出到装置20外。阀22和26特别包括一个中间室，在此室中产生真空以除去其中的所有流体，如空气，然后才将固体产品输送到下游。由于抽提室24内有正压，压缩机56可进一步作用将气体泵回阀22和26。现在对阀22和26的一些特定实施方案进行讨论，虽然应理解本发明并不受限于此。

图2所示为入口阀22的第一实施方案。尽管不对阀26作详细描述，应当理解阀26与阀22类似。在图2的实施方案中，入口阀22包括包含内通道202的中空外壳200，内通道202限定了朝向周围环境开口的原料进料口204、通往抽提室24的原料出口206、和在进料口204和出口206之间延伸的原料流动轴。进料口204配有螺旋输送器208。进料口可以位于至少部分填装原料的料斗的底端。

外壳200还包括加宽的中间部分210，其限定了圆柱形的内通道部分212，其中辅助的园柱形旋转阀元件214可围绕与原料流动轴垂直的旋转轴旋转。旋转阀元件214限定了与阀内通道202以流体密闭的方式接合的主体215。旋转阀元件214包括横向通道216，其中活塞218可在对应于旋转阀元件横向通道216两极的第一和第二限制位置之间纵向移动。

在外壳中间部分210的一侧配备了具有固体物质过滤器222的空气排出口220，其能允许流体通过，同时防止固体通过，排出口以与图2的右侧成90°角地与阀内通道202有角度地隔开。空气排出口220通过真空通道224与选择性激活的真空泵(图1中的54号)相连，而依次与气源相连的气体通道226(图1中的56号)也与空气排出口220相连。穿过气体通道226中的循环气体可以是溶剂蒸气，或任何其它合适的气体，例如不与溶剂、油或固体产品发生化学反应的氮。

在外壳中间部分210的一侧相对阀内通道202、与空气排出口相反的一边，即图2中的左侧配备了溶剂排出口228，该排出口配有固体物质过滤器230，能允许液体通过，同时防止固体通过。因此溶剂排出口228与阀内通道202成90°角、与空气排出口成180°度地有角度地隔开。溶剂排出口228通过真空通道232与选择性激活的真空泵(图1中的54号)连通，并且与连往外部环境的空气通道234连通。

使用中，阀22最初处于图2中所示的位置，旋转阀元件214所在的位置使得横向通道216和阀内通道202共同延伸，活塞218位于第一限制位置中，第一限制位置在最靠近原料进料口204的横向通道216的极点上或其附近。在旋转阀214的这个位置上，活塞218连续向其第一限制位置偏移，因为抽提室24高于环境压力。

例如以颗粒状固体含油物质形式的原料可以用螺旋输送器208以及利用重力而强制向下送入阀22的原料进料口204。当原料逐渐进入时，将活塞218推向其第二限制位置，从而逐渐克服抽提室24内的压力偏差。最后，活塞218会到达其第二限制位置，如图3所示。

在该点，旋转阀元件214顺时针旋转90°，如图4所示，直到横向通道216的开口端，即未被活塞218阻挡的横向通道216的末端变成对准空气排出口220。然后在排出口220中产生真空，随后横向通道216中产生真空，通过真空通道224从横向通道216吸出所有流体而排除横向通道216中的流体。通过过滤器222将固体留在横向通道216中。由此从充满原料的横向通道216中除去全部空气，防止任何空气随后进入抽提室24中。一旦达到真空就停止真空泵，将诸如溶剂蒸气的气体通过气体通道226注入横向室中，直至横向通道216内的压力基本上等于抽提室24中的压力。

该过程一旦完成，就将旋转阀元件214顺时针方向再次同样旋转90°，如图5所示，直到横向通道216的开口端对准阀22的原料出口206。在重力作用及螺旋输送器208将新鲜原料通过原料进料口204进料时活塞218向下推动的作用下，存在于横向通道216中的原料被挤出，并通过原料出口206。

应当指出，当旋转阀元件214如图4所示移动到其开口端对准空气排出口时，其闭口端，即由活塞218阻挡的末端同时对准了溶剂排出口228。通过真空通道232产生真空，清除可能残留在横向通道尽头小区域中的所有溶剂，条件是活塞218没有精确定位在其第二限制位置上，并且随后存在有这样的小区域。因此气体排出口228可帮助防止任何气体意外流出阀22。就这一影响应当指出，虽然所显示的活塞218两端具有平的相反的顶面和底面，但是两端也可以具有凸起相反的顶面和底面，其曲率半径与旋转阀元件214的外表面相同。一旦真空泵停止通过真空通道232清除液体，大气压力下的空气就会通过空气通道234注入，填充前面被清除液体所留下的空间。因此，当旋转阀元件另外旋转90°时，活塞218和外壳内壁之间可能存在的全部溶剂会在前面被清除，以防止溶剂意外排出到大气中。

图6所示为根据本发明的阀组件300的另一个实施方案，该阀组件包括一对与上面所述的阀22类似的阀22a和22b。料斗302安装在阀22a和22b的顶部，料斗302中的一对锥形底孔304和306提供了与阀22a和22b各自的原料进料口204和204的通道。通过可拆卸的盖子308可进到料斗302的内室。一对电机310和312控制阀22a和22b的螺旋输送器208和208。阀22a和22b各自的原料出口206和206开口进入漏斗314中，漏斗314具有通往抽提室24(图6中未显示)的漏斗出料孔316。

在使用中，阀22a和22b的工作方式类似于前面所述的阀22。位于料斗302中的原料通过各自的原料进料口204和204同时逐渐进料到阀22a和22b中。原料从阀22a和22b相应的出料孔306和306排出，如前面对阀22所述，漏斗314将进来的原料导向抽提室24的入口(图6未显示)。

在一个实施方案中，阀22a，和22b有规则的周期，它们相互弥补。更具体而言，其各自的旋转阀元件214和214控制为可以使它们在任何时候都成90°角的偏差，由此可使原料交替地从阀22a排出，然后另一个阀22b。

在图1所示的本发明实施方案中，显示了5个顺序相连的抽提室24a、24b、24c、24d和24e。原料通过入口阀22进料后输送到抽提室24时，其必定以连续的方式通过抽提室24的所有5个抽提室而顺序输送，即，首先通过抽提室24a，然后通过抽提室24b，依次类推直到到达抽提室24e，其后输出抽提室组而通往加热室53。

提供了沿抽提室24顺序输送固体产品的输送方法，例如，以单个推进器的形式贯通整个抽提室组。

在每个抽提室24内，根据确定的抽提室的溶剂注射参数分配溶剂。更普遍地，抽提室24具有可以影响其中油抽提方法的抽提室参数。根据处理的每种含油固体产品、根据将要从固体产品收集的油、并根据所用的溶剂，对这些抽提室参数进行设定。如果不同的抽提室24要求有不同的抽提室参数，那么这些参数可以从一个抽提室24到另一个进一步修改。可以修改的参数包括，但不限于：所用推进器的类型，包括其几何尺寸；推进器转动速度，如果是可旋转的推进器如螺旋输送器；抽提室的大小；抽提室24中所分配溶剂的流速；流出抽提室24的溶剂混合油的流速；分配溶剂的方法，如提供特殊的溶剂喷射模式等。

控制这些参数的目的是为了校准每个抽提室24内的油沥滤工艺，从而校准整个抽提室的油沥滤方法。实际上，经常要求满足某些特定的、相对准确的装置出口最终产品的油再生参数，例如，从而实现油再生的最大化，或达到产出固体产品中所确定的油比例。

图7和8显示了抽提室24的一个实施方案，该方案相应地限定了相对的上游端400和下游端402，其包括限定了在抽提室上游端400和下游端402之间延伸的内抽提通道406的空的外壳404。每个抽提室24的下游端402与顺序相邻的抽提室24的上游端400流体连通，直到最后的抽提室24e，该抽提室与加热室53相通。因此，可以在整个抽提室24中保持相同的抽提压力值和温度值。螺旋输送器408形式的能量驱动的推进器延伸通过内通道406，而螺旋输送器408延伸通过整个抽提室组，从入口阀22到出口阀26，包括穿过加热室53。螺旋输送器408还包括在抽提室24的指定区域中与其连成一体的多个搅拌桨410。与支管34相连的喷嘴36在内通道406内延伸。

在图7和8所示的实施方案中，固体产品粒子用螺旋输送器408输送和搅拌，并在每个抽提室24的第一部分进一步用搅拌桨410搅拌，这样可以激发形成自由流动产品粒子的流动模式构型，例如根据图8中附图标记412的虚线所示的模式。同时，喷嘴36可以用这样的方式注入溶剂，使得被注射的溶剂激发出涡流喷射模式的构型，例如，根据图8中附图标记414虚线所示意的喷射模式。该溶剂涡流模式会在涡流中带有一些自由流动的固体产品粒子，这会增强溶剂对固体产品粒子的作用，因此增强油的沥滤。

另一个替代的溶剂注入方法还可以构想为将溶剂注入抽提室中，以便从在此流通的固体产品中沥滤掉油。

由此注入抽提室24中的溶剂可以从含油产品中沥滤掉一部分油，形成定义为溶剂和油的混合物的溶剂混合油。

在抽提室24中喷嘴36的下游，在过滤器418的下面提供了溶剂混合油收集槽416。由推进器408携带的溶剂混合油可以流动，并被收集在收集槽416中，而固体产品粒子被过滤器418留在通道406内。应理解，可以根据所用溶剂的类型、所收集油的类型和所处理固体产品的类型来选择合适的过滤器。收集槽416中所收集的溶剂混合油通过与收集槽416连通的相应的溶剂混合油出口通道38(图1)而被带走。

因此抽提室24限定了两个不同的操作区域，即，溶剂在此注入搅拌的固体材料粒子的第一溶剂注入区，以及溶剂混合油在此收集的第二溶剂混合油收集区域。搅拌桨410和喷嘴36只在溶剂注入区，过滤器418和收集槽416只在溶剂混合油收集区。

因此，根据本发明可以看出，提供了从含油固体产品中抽提油的连续方法，通过该方法固体产品连续通过入口阀22进料，连续地循环通过抽提室24，并在出口阀26连续收集。同时，在每个抽提室24中，一定比例的油从含油产品中连续抽提，由此在整个抽提室组的出口抽提得到最终比例的油。可以构想，根据一个实施方案而提供已知结构的合适传感器(未显示出)，其类似于传感器51，用来检测留在每个抽提室24出口处固体产品中的油的比例，并且利用控制手段(未显示出)动态控制每个抽提室24中的抽提室参数，这样可获得装置20出口处固体产品中所要求的残余油的比例。例如，如果预先确定从固体产品中再生的油为50％、90％或者甚至100％，那么控制手段就可以明确地在每个抽提室24中动态控制溶剂流速、溶剂喷射模式构造、推进螺旋输送器的转速、以及任何其它抽提室参数，根据在每个抽提室24出口处检测到的油比例，对油抽提参数进行修改以获得所要求的结果。

根据本发明，固体产品顺序输送所通过的抽提室24系列可以使从固体产品中抽提的油达到非常重要的比例(若有需要的话)，如果不是全部。事实上，固体产品每通过一次一个抽提室24就可从固体产品中沥滤油，因此提供系列的抽提室24可以使固体产品中的油比例相反地以幂级数趋向于零，甚至最终达到零。还可以通过上述对抽提室的油抽提进行动态控制以标定该油抽提。事实上，与申请人所知道的现有技术相反，本发明使用了一种抽提油的方法，其中可以根据传感器在装置出口、和/或每个单独的抽提室24的出口检测到的结果，在装置20操作期间对抽提室参数进行修改。通过动态控制并且最终修改抽提室参数，如溶剂喷射模式、流速和推进器速度，举例来说，就可以对油抽提的比例进行选择性控制。

除了依赖于抽提室的顺序，油抽提的选择比例还依赖于每个抽提室内油抽提的方式。事实上，不但抽提室参数可以动态修改，每个抽提室24内固体产品粒子的特定搅拌，以及每个抽提室24内喷嘴36所产生的溶剂涡流都提供了在每个抽提室24中高抽提率的可能性。

应当理解，高抽提率在此仅为装置20操作人员的一种选择或可能性。事实上，在一些情况下可能要求达到最大的油抽提，如脱除土壤污染的情况，而在诸如食品制备的其它情况下，在产出固体产品中可以要求有一定比例的油含量。

抽提压力高于环境压力如大约10bars的优点在于，不仅因为使环境压力下一定温度时通常为气态的溶剂可以在液态时使用，还因为可以提高所述方法的效率。事实上，可以使用带较细滤网的过滤器418，溶剂混合油可以通过该过滤器传输，如果抽提压力比较高，则可促进溶剂混合油通过过滤器418。

应当注意，分离单元48和抽提室24内各自的分离压力和抽提压力可以不相同。

图9所示为本发明的另一个实施方案，其中所表示的是间歇法装置500。装置500包括包含原料入口504的抽提室502，一旦原料进料到抽提室502，就可通过门将其关闭(未显示)。抽提室502包括第一粗过滤器506和通往第二细过滤器510的出口508。使用中，一批包括固体含油产品的原料通过原料入口504进料，关闭通往抽提室502的门，然后可开始间歇油抽提过程。

为了完成油抽提，通过溶剂注入泵514将来自主溶剂罐512的溶剂注入抽提室502中。这样注入的溶剂从含油产品中沥滤掉一定比例的油，形成包括油和溶剂的混合物的溶剂混合油。溶剂混合油通过粗过滤器506收集，而粗固体产品粒子则留在抽提室502中，然后通过细过滤器510，细颗粒固体产品则被过滤器510留住。这样收集的溶剂混合油被输送到液-液分离单元516，通过合适的液-液分离方法在此将油与溶剂分离，如通过分子量、比重和粘度差分分离方法的一种方法。与油分离的溶剂被送回到主溶剂罐512，而与溶剂分离开的油则在油出口518收集。

还提供了溶剂蒸气回路520，其包括溶剂蒸气泵522，该泵输送来自抽提室502的残余溶剂蒸气，以将溶剂送回溶剂罐512，一旦每批固体物质经过处理后，溶剂就在此沉降成为液态。这可防止一旦通往抽提室502的门被打开以从中排出固体产品时，溶剂蒸气排到大气中。

在图9的实施方案中，抽提室502和主溶剂罐512中的压力值和温度值也进行控制，以使溶剂在整个溶剂闭环回路中主要保持为液态。通过泵522送回到罐512的任何溶剂蒸气都应服从能使溶剂蒸气沉降的温度和压力条件。如同显示连续方法的第一个实施方案，在其整个闭环回路中溶剂主要保持为液态防止了通过蒸发溶剂来分离油和溶剂时必须采用的任何加热。不用加热有助于防止油的变性。

只要如本领域技术人员所显见不偏离附后权利要求的范围，本发明的任何进一步修改都被认为也包括在本发明中。

Claims (18)

1.一种从含溶质的固体产品中分离溶质的方法，其包括以下步骤：

-提供具有设定的抽提压力值和温度值的抽提室，其中所述抽提室装有螺旋输送器，用以促进形成自由流动的固体产品；

-控制所述抽提压力，保持其在环境压力值之上；

-控制所述抽提温度，保持其在既不使所述溶质变性也不使所述固体产品变性的温度；

-将所述含溶质的固体产品进料到所述抽提室中；

-提供在所述抽提压力值和温度值下主要为液态的溶剂，所述溶质在所述抽提压力值和温度值下可溶于所述溶剂中；

-在所述抽提室中将所述液态溶剂注入所述含溶质的产品上，用所述溶剂从所述固体产品中沥滤所述溶质，其中注入所述溶剂通过在所述抽提室中延伸的、可形成涡流状溶剂喷射模式的以便接触所述流动的固体产品的至少一个喷嘴实现；

-确切地再生所述固体产品，由此至少部分所述溶质已被沥滤，且包括所述溶剂和所述溶质的混合物的溶剂混合油从所述固体产品被沥滤掉；

-将所述溶剂混合油输送到具有确定的分离温度值和压力值的分离单元，所述溶剂在所述分离温度值和压力值下主要保持为液态，控制所述分离单元的温度值，使其保持在不使所述溶质变性的温度下；

-在所述分离单元中通过液-液分离方法从所述溶质中分离所述溶剂；以及

-确切地再生在所述分离单元中分离的所述溶剂和所述溶质；其中所述溶剂在整个所述方法中主要保持为液态。

2.权利要求1的方法，其中所述溶剂在环境温度值和压力值下为气态，但在所述抽提温度值和压力值下主要为液态。

3.权利要求2的方法，其中所述抽提和分离温度与环境温度相同，借助于将所述抽提和分离压力保持在高于环境压力下，使所述溶剂在整个所述方法中主要保持为液态。

4.权利要求1的方法，其中从所述分离单元中再生的所述溶剂在所述抽提室中再利用，以用于从另外的所述含溶剂物质中抽提另外的溶质，由此所述溶剂在闭环回路中使用，并在整个所述闭环回路中主要保持为液态。

5.权利要求1的方法，其中所述液-液分离方法为分子量、比重和粘度差分分离方法之一。

6.权利要求1的方法，其中所述方法为间歇方法，而在所述抽提室中进料所述含溶质固体产品的步骤通过在所述抽提室中载入一批含溶质的固体产品实现。

7.权利要求1的方法，其中所述方法为连续方法，而在所述抽提室中进料所述含溶质固体产品的步骤通过连续循环含溶质产品穿过所述抽提室、以及连续再生固体产品来实现，由此至少部分油在所述抽提室的出口被沥滤掉。

8.权利要求7的方法，其中所述抽提室包括多个抽提室区，所述含溶质产品穿过这些区而顺序循环，用于从含溶质的固体产品抽提溶质，每个抽提室区定义相应的抽提室参数，并且至少一些抽提室参数在抽提室之间互有差别。

9.权利要求8的方法，其中穿过所述抽提室的所述含溶质产品的连续循环步骤利用装有搅拌桨的螺旋输送器实现，所述方法还包括搅拌所述含溶质产品粒子以促进形成自由流动的固体产品粒子的步骤，这些粒子至少部分被带入所述涡流状溶剂的喷射模式中。

10.权利要求1的方法，其中控制所述抽提压力以保持其高于环境压力值的步骤通过利用气体注入器，在所述抽提室中注入所述溶剂蒸气和与所述溶剂、油和固体产品不反应的气体之一来实现。

11.一种用于从含油的固体产品中分离油的装置，其包括：

-抽提室，其中所述抽提室装有螺旋输送器，用以促进形成自由流动的固体产品；

-溶剂注入器，用于在所述抽提室中注入溶剂，以从含油固体产品中沥滤油，形成包括溶剂和油的混合物的溶剂混合油，其中注入所述溶剂通过在所述抽提室中延伸的、可形成涡流状溶剂喷射模式的以便接触所述流动的固体产品的至少一个喷嘴实现；

-所述抽提室中的溶剂混合油出口，用于收集溶剂混合油；以及

-与所述溶剂混合油出口相连的液-液分离单元，用于将溶剂混合油分离成相应的油和溶剂组分；

其中在所述抽提中注入的溶剂主要保持为液态，以从含油产品中沥滤油，并以此形成溶剂混合油，而所述溶剂在所述液-液分离单元中主要保持为液态。

12.权利要求11的装置，其还包括：

-入口阀，其位于所述抽提室的上游，用于使所述含油固体产品进入所述抽提室，并且使流体在所述抽提室与大气之间不通过；

-出口阀，其位于所述抽提室的下游，用于使油已被沥滤掉的固体产品排出所述抽提室，并且使流体在所述抽提室与大气之间不通过；以及

-推进器，用于循环所述固体产品从所述入口阀朝向所述出口阀穿过所述抽提室；

其中所述装置可以连续将固体产品输送到所述入口阀，连续从固体产品中沥滤油，连续从所述出口阀排出固体产品，以及连续在所述溶剂混合油出口收集溶剂混合油。

13.权利要求11的装置，其中所述液-液分离单元为利用分子量、比重和粘度差分分离方法之一的分离单元。

14.权利要求12的装置，其还包括与用于向其提供溶剂的所述溶剂注入器相连的主溶剂罐，而所述分离单元与所述主溶剂罐相连，用于将所述分离单元中与油分离的液态溶剂送回到所述主溶剂罐，其中所述溶剂在所述装置中的闭环回路中循环，并在所述装置中主要保持为液态。

15.权利要求12的装置，其中所述抽提室包括多个连续相邻的抽提室区，所述推进器使所述固体产品顺序循环穿过所述抽提室区，所述溶剂注入器在每个所述抽提室区中注入溶剂，并且在每个所述抽提室区中在所述溶剂混合油出口收集溶剂混合油。

16.权利要求12的装置，其中所述溶剂注入器包括在所述抽提室中延伸的、并且可形成涡流状溶剂喷射模式的至少一个喷嘴。

17.权利要求16的装置，其中所述推进器包括装有可促进形成自由流动的固体产品粒子的搅拌桨的螺旋输送器，所述固体产品粒子至少部分被带入所述涡流状溶剂的喷射模式中。

18.权利要求12的装置，其还包括在所述出口阀下游的安全溶剂抽提单元，用于通过对固体产品加热来除去残余溶剂蒸气。

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