CN102827691B - 双液相一体式浸出器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双液相一体式浸出器，包括机架，该机架内置主动轮、从动轮、设置在机架下侧的导向轮I和导向轮II、通过主动轮驱动的输料链条刮板，所述输料链条刮板顺序绕经主动轮、从动轮、导向轮I、导向轮II后形成上下两层可循环输送的闭合状，该输料链条刮板还顺序经过逆流喷淋浸提机构、滴干机构、逆流全浸泡机构和沥干机构，所述逆流喷淋浸提机构设置在主动轮与从动轮之间、滴干机构设置在从动轮与导向轮I之间、逆流全浸泡机构设置在导向轮I与导向轮II之间、沥干机构设置在导向轮II与主动轮之间。该种双液相一体式浸出器和现有技术相比，有效提高浸提率、节能降耗，提升蛋白转化品质、高效分离活性毒素和抗营养成分。

Description

双液相一体式浸出器

技术领域

本发明涉及浸出装备技术领域，尤其涉及一种同时使用两种溶剂的浸出设备，具体的说是一种双液相一体式浸出器。

背景技术

浸提油脂的浸出器大都是使用己烷溶剂，以降低物料残油、提高浸提液含油浓度为目的的，天然植物如棉籽、大豆、菜籽等作原料提取油脂后，原料中所含的低（微）含量活性毒素、抗营养成分却不能有效脱除，例如棉籽中的棉酚和其它抗营养成分、大豆中的低聚糖和菜籽中的硫甙，这就限制了原料富含的蛋白质在提取油脂后转化为食用或饲用，造成蛋白质资源的极大浪费。

近年来，应用甲醇液相溶剂浸提脱脂物料脱除杂质的方法促进了向饲用蛋白的生产转化，所配用的浸出器使用效果较好的是专用脱杂质的浸出装置，例如专利号为200710014067.0的“一种浸出法生产棉籽蛋白湿粕的方法”将棉籽蛋白料胚置入存料箱中，用埋刮板输送机和封闭绞龙输送至提油浸出器；用溶剂泵往提油浸出器中加入溶剂提油；提油后的湿粕由埋刮板输送机送至脱酚专用浸出器；将甲醇泵入脱酚浸出器中脱除棉酚；再如在专利号为200520200376.3的“浸出装置”专利中，采用全浸泡三级浸出组合式器，将棉粕中的游离棉酚脱除，每级浸出分率为0.729，三级浸提总浸提率可达0.98，脱除棉酚的效果较好。上述两项专利，虽然可以达到提油和脱除杂质的双重功效，但是多一套脱酚浸出设备自然就多一套动力、多一层动力损耗和机电故障率，还明显增加了对安装及操作空间的要求和厂房（防爆）建筑的投入。

目前有了利用油脂浸出器分出部分工作段加入甲醇液相溶剂脱除杂质的变通用法，例如现有的一种壳体分为上下两层的拖链式浸出器，包括进料口I、由主动轴驱动的拖链和出料口Ⅱ，所述的拖链为两端为“C”型弯折的、分上下两层循环输送的拖链，拖链的下方设有集液斗，上层拖链下面设有上层栅板，下层拖链下面设有下层栅板，集液斗连接有循环泵，循环泵通过管道连接在拖链上方设有的喷淋头，所述的下层壳体的末端为出料口Ⅱ。该装置虽然将下层喷淋甲醇来进行脱酚处理，但是必须使用高纯度甲醇，增大了油脂酯化反应的几率以及蛋白质醇变性的几率，还增加了油脂浸提液和棉酚浸提液的混合，对两种溶剂各自回收循环使用十分不利。

综上所述，将浸提高含量油脂和脱除低（微）含量活性毒素和抗营养成分两种不同的工作过程，在同一台浸出器中同时实现，首要的是解决浸提率的问题，其次还必须解决非物料夹带原因引起的两种浸提液的混合等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双液相一体式浸出器，使用双液相溶剂，能够较彻底的浸提油脂和较彻底的脱除杂质，并能有效减少因物料夹带造成的两种浸提溶剂的混合。

本发明的技术方案是，一种双液相一体式浸出器，包括机架，该机架内置主动轮、从动轮、设置在机架下侧的导向轮I和导向轮II、通过主动轮驱动的输料链条刮板，所述输料链条刮板顺序绕经主动轮、从动轮、导向轮I、导向轮II后形成上下两层可循环输送的闭合状，该输料链条刮板还顺序经过逆流喷淋浸提机构、滴干机构、逆流全浸泡机构和沥干机构，所述逆流喷淋浸提机构设置在主动轮与从动轮之间、滴干机构设置在从动轮与导向轮I之间、逆流全浸泡机构设置在导向轮I与导向轮II之间、沥干机构设置在导向轮II与主动轮之间。

采用上述技术方案，本发明的双液相一体式浸出器将其整体分为上下两层，上层设置逆流喷淋浸提机构，下层顺序设置滴干机构、逆流全浸泡机构和沥干机构，物料在经过逆流喷淋浸提机构喷淋和浸泡浸出大部分油脂后在从动轮处翻落，使得物料本身上下翻转，然后进入滴干机构继续采用新鲜的浸提溶剂喷淋浸出剩余的少量油脂且重力自然滴干，完成油脂浸提的过程；再经逆流全浸泡机构将物料浸入浸泡液浸出低（微）含量活性毒素、抗营养成分，最后物料经过沥干机构爬升脱离浸泡液后经沥干机构相互推挤沥干。本发明将四个机构集为一体式结构，与现行使用两台浸出器实现三相萃取工艺相比较可以显著缩短设备流程；与变通使用一台油脂浸出器完成二液相依次浸取工艺相比较浸提率显著提高，特别是对活性抗营养成分的浸取尤为高效，而且两种浸提溶剂不会大量混合在一起造成回收工序的回收难度；由于本发明对物料的浸出油脂和脱除低（微）含量活性毒素、活性抗营养成分是在同一浸出装置中进行的因此能够有效降低设备投资，减少设备的占地面积，同时生产成本也得以降低。

作为改进，所述逆流喷淋浸提机构包括开设在机架顶部的进料口、设置在上层输料链条刮板下方的从左至右的1～N个浸提液集液斗、设置在输料链条刮板与浸提液集液斗之间的上层格栅，所述第2～N个浸提液集液斗均连接一个循环喷淋机构，该循环喷淋机构包括对应设置在第2～N个浸提液集液斗所对应的上层输料链条刮板上方的喷淋头，上述第2～N个浸提液集液斗通过循环泵管道连接喷淋头，所述N为≥2的自然数。本改进方案的逆流喷淋浸提机构就能够作为第一道工序对物料中的油脂进行初步浸出，同时浸提液通过循环喷淋机构重复对物料进行浸出，保证浸出效果。

作为改进，所述滴干机构包括设置在输料链条刮板下侧的滴干液集液斗、设置在输料链条刮板与滴干液集液斗之间的滴干格栅、设置在滴干机构前端的输料链条刮板上方且可喷淋浸提溶剂的浸提溶剂喷淋管，所述每个滴干液集液斗均连接一个滴干液循环泵，该滴干液循环泵通过管道连接设置在上层输料链条刮板上方、逆流喷淋浸提机构最右端的喷淋头。本改进方案中，物料经过从动轮翻转后进入滴干机构，在喷淋的浸提溶剂下进行油脂浸出，而后物料通过输料链条刮板继续前进并进行自然滴干，从而完成高含量油脂的脱脂浸出，脱脂后的滴干液则输入逆流喷淋浸提机构中继续循环使用。

作为改进，所述逆流全浸泡机构包括与下层输料链条刮板配合使用的浸泡槽、设置在下层输料链条刮板上方且与浸泡槽配合使用的浸泡溶剂喷淋管，所述浸泡槽侧壁上开设有至少两处格栅孔，每个格栅孔均对应连接一个集液筒，所述集液筒还通过浸泡循环泵管道连接，所述浸泡循环泵管道连接设置在下层输料链条刮板上方的浸泡喷淋头，所述浸泡槽还连接有液位控制装置。本改进方案利用浸泡溶剂喷淋头对下层输料链条刮板中的物料进行喷淋，以使得浸泡溶剂流动起来，增加浸泡溶剂与物料的对流，从而大大提高了浸泡溶剂对低（微）含量活性毒素、活性抗营养成分的萃取效率。

采用上述几项改进措施，同一物料可以先后经过两次浸提，这两次浸提针对不同的浸提物质分别以逆流多级大喷淋以及逆流和溢流全浸泡两种不同溶剂进行浸提，可以实现较彻底地浸取浸提物质，两次浸出之间的浸提液滴干可减少两种溶剂的混合从而减小后续回收溶剂的操作负荷，二次浸提后的物料沥干可有效减少固液夹带从而减小后续物料烘干脱溶的操作负荷。

作为优选，所述液位控制装置为设置在滴干机构与逆流全浸泡机构连接处的溢流口，该溢流口下侧设置有浸泡液集液斗。本优选方案可控制在浸泡溶液萃取低（微）含量活性毒素、活性抗营养成分达到一定量时，浸泡液的液面达到溢流口处时，采用溢流口将从浸泡槽溢流出的浸泡液流出到浸泡液集液斗内。

作为改进，所述的逆流喷淋浸提机构的底面呈水平或倾斜，即倾角为0或正、负坡在0～0.18范围内；所述滴干机构的底面为负坡在0～0.866范围内；所述逆流全浸泡机构的底面为正坡在0.017～0.044范围内；所述沥干机构的底面为正坡0～0.866范围内。

上述改进方案中，沿物料行动方向，往上走为正坡，往下走为负坡，坡度为斜率的正切值，坡度越大，坡越陡斜，在逆流全浸泡机构中，通过浸泡溶剂喷淋管喷出的溶剂可全部浸没物料并依据底面的负坡向形成液流，该液流逆物料流动并由浸泡槽较低一端斜面格栅底溢流口溢流到浸泡液集液斗内。

作为优选，所述的逆流喷淋浸提机构的底面呈水平或倾斜，即倾角为0或正、负坡为0；所述滴干机构的底面为负坡0.2；所述逆流全浸泡机构的底面正坡在0.017～0.044范围内；所述沥干机构的底面为正坡0.28。本优选方案中的正、负坡度设置合理，可有效的保证浸提效果。

作为改进，所述沥干机构包括出料口、设置在出料口与浸泡槽之间的沥干格栅，所述沥干格栅设置在输料链条刮板的下侧且其下方设置有M个沥干液集液斗，每个沥干液集液斗均通过沥干循环泵管道连接浸泡喷淋头，所述M为≥1的自然数。本改进方案在物料爬升脱离浸泡液后可相互推挤沥干，有效减少了固液夹带从而减小后续物料烘干脱溶的操作负荷。

作为改进，所述逆流喷淋浸提机构的前2个浸提液集液斗；逆流全浸泡机构的浸泡液集液斗均通过各自的浓液泵管道连接下游装置。本改进方案的下游装置是指下一步工序所用到的各种设备。

综上所述，本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：该浸出器的推出与现行使用两台浸出器实现三相萃取工艺相比较可以显著缩短设备流程；与变通使用一台油脂浸出器完成二液相依次浸取工艺相比较浸提率显著提高特别是对活性抗营养成分的浸取尤为高效；其在提高生产率、节能降耗，提升蛋白质品质、分离纯化活性抗营养成分等方面具有很好的进步，具有油脂提取较彻底、脱杂质较彻底、有效减少两种浸提液混合，有效提高蛋白质利用率、设备使用维修方便、结构紧凑等优点，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本发明的整体结构示意图；

附图2是本发明的局部示意图。

图中所示：

1、机架，2、主动轮，3、从动轮，4、导向轮I，5、导向轮II，6、输料链条刮板，7、逆流喷淋浸提机构，7.1、进料口，7.2、浸提液集液斗，7.3、上层格栅，7.4、循环泵，7.5、喷淋头，8、滴干机构，8.1、滴干格栅，8.2、滴干液集液斗，8.3、滴干液循环泵，8.4、浸提溶剂喷淋管，9、逆流全浸泡机构，9.1、浸泡槽，9.2、溢流口，9.3、浸泡液集液斗，9.4、浸泡溶剂喷淋管，9.5、格栅孔，9.6、浸泡循环泵，9.7、浸泡喷淋头，9.8、集液筒，10、沥干机构，10.1、出料口，10.2、沥干格栅，10.3、沥干液集液斗，10.4、沥干循环泵，11、浓液泵，12、下游装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的双液相一体式浸出器的具体实施方式作以下详细说明。

如附图1、图2所示，本发明提供一种双液相一体式浸出器，包括机架1，该机架1内置主动轮2、从动轮3、设置在机架1下侧的导向轮I4和导向轮II5、通过主动轮2驱动的输料链条刮板6，所述输料链条刮板6顺序绕经主动轮2、从动轮3、导向轮I4、导向轮II5后形成上下两层可循环输送的闭合状，该输料链条刮板6还顺序经过逆流喷淋浸提机构7、滴干机构8、逆流全浸泡机构9和沥干机构10，所述逆流喷淋浸提机构7设置在主动轮2与从动轮3之间、滴干机构8设置在从动轮3与导向轮I4之间、逆流全浸泡机构9设置在导向轮I4与导向轮II5之间、沥干机构10设置在导向轮II5与主动轮2之间。

所述逆流喷淋浸提机构7包括开设在机架1顶部的进料口7.1、设置在上层输料链条刮板6下方的从左至右的1～8个浸提液集液斗7.2、设置在输料链条刮板6与浸提液集液斗7.2之间的上层格栅7.3，所述第2～8个浸提液集液斗7.2均连接一个循环喷淋机构，该循环喷淋机构包括对应设置在第2～8个浸提液集液斗7.2所对应的上层输料链条刮板6上方的喷淋头7.5，上述第2～8个浸提液集液斗7.2通过循环泵7.4管道连接喷淋头7.5。

所述滴干机构8包括设置在输料链条刮板6下侧的滴干液集液斗8.2、设置在输料链条刮板6与滴干液集液斗8.2之间的滴干格栅8.1、设置在滴干机构8前端的输料链条刮板6上方且可喷淋浸提溶剂的浸提溶剂喷淋管8.4，所述每个滴干液集液斗8.2均连接一个滴干液循环泵8.3，该滴干液循环泵8.3通过管道连接设置在上层输料链条刮板6上方、逆流喷淋浸提机构7最右端的喷淋头7.5。

所述逆流全浸泡机构9包括与下层输料链条刮板6配合使用的浸泡槽9.1、设置在下层输料链条刮板6上方且与浸泡槽9.1配合使用的浸泡溶剂喷淋管9.4，所述浸泡槽9.1侧壁上开设有至少两处格栅孔9.5，每个格栅孔9.5均对应连接一个集液筒9.8，所述集液筒9.8还通过浸泡循环泵9.6管道连接，所述浸泡循环泵9.6管道连接设置在下层输料链条刮板6上方的浸泡喷淋头9.7，所述浸泡槽9.1还连接有液位控制装置。

所述液位控制装置为设置在滴干机构8与逆流全浸泡机构9连接处的溢流口9.2，该溢流口9.2下侧设置有浸泡液集液斗9.3。

所述的逆流喷淋浸提机构7的底面呈水平或倾斜，即倾角为0或正、负坡为0；所述滴干机构8的底面为负坡0.2；所述逆流全浸泡机构9的底面正坡在0.017～0.044范围内；所述沥干机构10的底面为正坡0.28。

所述沥干机构10包括出料口10.1、设置在出料口10.1与浸泡槽9.1之间的沥干格栅10.2，所述沥干格栅10.2设置在输料链条刮板6的下侧且其下方设置有2个沥干液集液斗10.3，每个沥干液集液斗10.3均通过沥干循环泵10.4管道连接浸泡喷淋头9.7。

所述逆流喷淋浸提机构7的前1～2个浸提液集液斗7.2通过浓液泵11管道连接下游装置12；逆流全浸泡机构9的浸泡液集液斗9.3通过浓液泵11管道连接下游装置12。

在本实施例中，双液相一体式浸出器的动力经由大扭矩、大速比传动装置输出到主动轮2带动重载输料链条刮板6运动，双液相一体式浸出器另一端的从动轴兼作张紧轴上的从动轮3作换向轮使得输料链条刮板6做周期循环运动，输料链条刮板6的回程中另有两个导向轮I4、导向轮II5限制输料链条刮板6作：下降、准水平、上升的定向运动。

物料经由双液相一体式浸出器上的进料口7.1进入，在输料链条刮板6的推动下向上层喷淋浸出端缓慢前行，同时进行多级喷淋后在从动轮3处做一次翻料进入下层下降段再用新鲜的溶剂作一级喷淋而后湿料继续行进并自然滴干，从而完成高含量油脂的浸出，这里新鲜的浸提溶剂是指新鲜的己烷溶剂。

浸出油脂后的物料行近至导向轮I4处进入浸泡段，该段浸泡槽9.1为平板实底浸泡槽9.1，物料浸入其中进行三次分段循环浸泡后平行至导向轮II5处，开始脱离浸泡液上升沥干行程，从而完成活性毒素和抗营养因子等低（微）含量杂质的浸出，浸泡过程所用浸泡溶剂为新鲜的甲醇溶剂。最后物料经由双液相一体式浸出器主动轮2下部的出料口10.1排出。

另外，入浸物料可以是棉籽仁或菜籽粕片，当物料为大豆或其它时，所使用的浸提溶剂和浸泡溶剂采用相对应的其他溶剂，棉籽或菜籽浸提油脂的同时，将棉籽中的游离棉酚和菜籽中的硫甙浸出，大豆浸提油脂的同时将大豆中的低聚糖等浸出。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，例如浸提溶剂和浸泡溶剂的浓度配比，浸泡槽9.1的正坡和负坡值，都可根据实际生产中物料的实际情况进行设定，再如将脱杂质阶段的生产线设置的较浸提油脂的生产线短，可达到有限的设备内，合理利用溶剂的极性和物料的特性，达到最优的提油和除杂质效果等。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双液相一体式浸出器，其特征在于：包括机架（1），该机架（1）内置主动轮（2）、从动轮（3）、设置在机架（1）下侧的导向轮I（4）和导向轮II（5）、通过主动轮（2）驱动的输料链条刮板（6），所述输料链条刮板（6）顺序绕经主动轮（2）、从动轮（3）、导向轮I（4）、导向轮II（5）后形成上下两层可循环输送的闭合状，该输料链条刮板（6）还顺序经过逆流喷淋浸提机构（7）、滴干机构（8）、逆流全浸泡机构（9）和沥干机构（10），所述逆流喷淋浸提机构（7）设置在主动轮（2）与从动轮（3）之间且所述的逆流喷淋浸提机构（7）的底面呈水平或倾斜，即倾角为0或正、负坡在0～0.18范围内；滴干机构（8）设置在从动轮（3）与导向轮I（4）之间且所述滴干机构（8）的底面为负坡在0～0.866范围内；逆流全浸泡机构（9）设置在导向轮I（4）与导向轮II（5）之间且所述逆流全浸泡机构（9）的底面为正坡在0.017～0.044范围内；沥干机构（10）设置在导向轮II（5）与主动轮（2）之间且所述沥干机构（10）的底面为正坡0～0.866范围内。

2.根据权利要求1所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：所述逆流喷淋浸提机构（7）包括开设在机架（1）顶部的进料口（7.1）、设置在上层输料链条刮板（6）下方的从左至右的1～N个浸提液集液斗（7.2）、设置在输料链条刮板（6）与浸提液集液斗（7.2）之间的上层格栅（7.3），第2～N个浸提液集液斗（7.2）均对应连接一个循环喷淋机构，该循环喷淋机构包括对应设置在第2～N个浸提液集液斗（7.2）所对应的上层输料链条刮板（6）上方的喷淋头（7.5），上述第2～N个浸提液集液斗（7.2）通过循环泵（7.4）管道连接喷淋头（7.5），所述N为≥2的自然数。

3.根据权利要求1所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：所述逆流全浸泡机构（9）包括与下层输料链条刮板（6）配合使用的浸泡槽（9.1）、设置在下层输料链条刮板（6）上方且与浸泡槽（9.1）配合使用的浸泡溶剂喷淋管（9.4），所述浸泡槽（9.1）侧壁上开设有至少两处格栅孔（9.5），每个格栅孔（9.5）均对应连接一个集液筒（9.8），所述集液筒（9.8）还通过管道连接有浸泡循环泵（9.6），所述浸泡循环泵（9.6）管道连接设置在下层输料链条刮板（6）上方的浸泡喷淋头（9.7），所述浸泡槽(9.1)还连接有液位控制装置。

4.根据权利要求3所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：所述液位控制装置为设置在滴干机构(8)与逆流全浸泡机构(9)连接处的溢流口(9.2)，该溢流口(9.2)下侧设置有浸泡液集液斗(9.3)。

5.根据权利要求1所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：所述的逆流喷淋浸提机构（7）的底面呈水平，即倾角为0或正、负坡为0；所述滴干机构（8）的底面为负坡0.2；所述逆流全浸泡机构（9）的底面正坡在0.017～0.044范围内；所述沥干机构（10）的底面为正坡0.28。

6.根据权利要求1或3所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：所述沥干机构（10）包括出料口（10.1）、设置在出料口（10.1）与浸泡槽（9.1）之间的沥干格栅（10.2），所述沥干格栅（10.2）设置在输料链条刮板（6）的下侧且其下方设置有M个沥干液集液斗（10.3），每个沥干液集液斗（10.3）均通过沥干循环泵（10.4）管道连接浸泡喷淋头（9.7），所述M为≥1的自然数。

7.根据权利要求2所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：所述逆流喷淋浸提机构（7）的前1～2个浸提液集液斗（7.2）、通过浓液泵(11)管道连接下游装置(12)。

8.根据权利要求3所述的双液相一体式浸出器，其特征在于：逆流全浸泡机构（9）的浸泡液集液斗（9.3）通过浓液泵（11）管道连接下游装置（12）。

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