CN105146582B - 一种壳膜分离方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种壳膜分离方法、系统及装置。其中，方法包括：对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物；利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。本发明所公开的技术方案能够提高壳膜分离效率，并降低壳膜分离成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种壳膜分离方法、系统及装置。
背景技术
蛋壳占整个鸡蛋质量的10％-12％，由壳上膜、真壳、壳下膜3部分组成。壳上膜又称胶质薄膜，覆盖在蛋壳表面，由白色透明的粘液干燥而成。真壳又称石灰壳，主要成分为碳酸钙，约占真壳质量的93％。壳下膜在蛋壳内部，由蛋壳膜与蛋白膜组成，本文中提到的蛋壳的膜指的是包括蛋壳膜与蛋白膜的壳下膜，而非单指蛋壳膜本身。
每年世界禽蛋产量达到6000万吨，其中中国近3000万吨，如果按蛋壳占蛋质量的11％计算，世界每年产出的蛋壳约为660万吨，中国约占330万吨。传统对待蛋壳的方法就是当做垃圾处理，这给环境造成极大污染。此外，蛋壳是宝贵的天然生物材料，除了用于提取溶菌酶外，还有很多用途。首先石灰壳是优质钙资源，可直接用于营养制造业、制药业、牲畜饲料与作物肥料加工业，新一代补钙剂生产原料；同时，由于蛋壳特有结构、组成、性质，还有可作酶固定化载体、色谱填料、陶瓷色料、含氟废水处理剂、去污粉、搪瓷工业研磨剂、饮料澄清剂等。其次，蛋壳的膜已广泛应用于医药及护肤用品，近年来研究表明，蛋壳的膜还可用作生物吸附剂、酶生物传感器固定化膜、生物矿化调控基质、新型药物控释及医用包扎材料等。综合利用蛋壳，既可实现环境保护的需求，也可实现天然资源的最大经济效益。要充分利用蛋壳资源，首先必须有效分离壳和膜。
目前在进行壳膜分离时，有些技术利用酸溶液作为壳膜分离剂来进行壳膜分离，但这种方法需要消耗较长时间和较多的酸，且对壳膜的结构或成分改变很大。有些技术则需要在将蛋壳碾压粉碎后通过在水中浸泡搅拌来实现壳膜分离，但这种方式一方面需要消耗大量的时间和水进行浸泡，另一方面也需要消耗较多的能量来对浸水后的壳进行烘干。可见目前的壳膜分离技术不仅分离效率低，且分离成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例中一方面提供一种壳膜分离方法，另一方面提供一种壳膜分离系统及装置，用以提高壳膜分离效率，并降低壳膜分离成本。
本发明实施例中提供的一种壳膜分离方法，包括：
对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物；
利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本发明实施例中提供的一种壳膜分离系统，包括：
壳膜膨化处理装置，用于对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物；和
第一体积分离装置，用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本发明实施例中提供的一种壳膜膨化处理装置，包括：
外层壳体，用于接收来自外部的热量；
内层壳体，其设置于所述外侧壳体内部，用于容纳去除了杂质的蛋壳以及用于增加所述蛋壳的膜的韧性的水；
所述外层壳体和所述内层壳体之间设置有导热油，用于将所述外部的热量由外层壳体传导至内层壳体；
物料入口，其从外层壳体延伸至内层壳体；
物料出口，其从内层壳体延伸至外层壳体；和
搅拌部件，其设置于所述内层壳体内，所述搅拌部件包括一个沿所述内层壳体的轴向延伸的转轴和复数个连接在所述转轴上并随所述转轴旋转的搅拌棒，当所述搅拌部件沿第一方向旋转时，用于对所述蛋壳进行搅拌膨化；当所述搅拌部件沿第二方向旋转时，用于将膨化处理后的壳膜混合物从所述物料出口排出。
可见，本发明实施例中，通过首先对去除了杂质的蛋壳在一定的温度和湿度条件下进行膨化分离处理，继而对膨化分离处理后的壳膜混合物通过包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛进行体积分离，从而可以快速实现壳膜的分离，提高了壳膜分离的效率。该分离方法无需使用大量的水对壳进行浸泡，也无需对壳进行浸泡后再烘干的处理，因此可大大节约壳膜分离的能量和成本。此外，本发明实施例中的壳膜分离技术无需酸碱等化学处理，最大限度的保留了石灰壳和蛋壳膜的物理化学性质，实现了对蛋壳膜的充分利用，且具有较大的竞争力和宽广的发展前景。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，
图1为本发明一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图；
图2为本发明一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图；
图3A和图3B为本发明一个实施例中一种壳膜膨化处理装置的结构示意图；
图4A和图4B为本发明一个实施例中一种第一体积分离装置的结构示意图；
图5为本发明另一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图；
图6为本发明另一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图；
图7A和图7B为本发明一个实施例中一种第一比重分离装置的结构示意图；
图8为本发明又一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图；
图9为本发明又一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图；
图10为本发明一个实施例中一种第二比重分离装置的结构示意图；
图11为本发明再一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图；
图12为本发明再一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图；
图13A至图13C为本发明一个实施例中碾压装置的结构示意图；
图14A和图14B为本发明一个实施例中一种第二体积分离装置的结构示意图；
图15为本发明再一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图；
图16为本发明再一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图。
具体实施方式
考虑到传统壳膜分离方法中对蛋壳进行水液浸泡后再烘干等处理过程需要浪费较多的时间和能量，为了提高壳膜分离效率，降低壳膜分离成本，本案发明人通过克服惯性思维，进行了大量的实验后找出了一个全新的解决方案，即首先对壳膜进行膨化处理，也就是说在使得蛋壳中的膜具有一定湿度和韧性而壳本身干燥的前提下，通过高温搅拌，使得蛋壳中的膜尽量不破裂而壳破裂后从膜上脱落下来，不仅实现了壳膜的快速分离，而且由于该方法中无需使用大量的水对壳进行浸泡，也无需对壳进行浸泡后再烘干的处理，因此可大大节约能量和成本。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为本发明一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图。如图1所示，该方法可包括如下步骤：
步骤101，对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
具体实现时，膨化处理的方式可有多种。例如，在一个实施方式中，本步骤中可将去除了杂质的第一设定重量的蛋壳投入到预热为第一设定温度的膨化炉中，注入用于增加所述蛋壳的膜的韧性的第二设定重量的水，进行高温雾化，控制所述膨化炉的炉温保持在第二设定温度，并进行设定时长的膨化处理。本实施例中，所注入的水主要被蛋壳的膜所吸收，用于增加蛋壳的膜的韧性，蛋壳部分吸收水分极其有限。这样的话，在高温搅拌作用下，蛋壳的壳会破裂并从不破裂的膜上脱落下来。
例如，在一个实施方式中，所述第一设定温度可以为200℃，所述第二设定温度可以为150～170℃，所述设定时长可以为20～50分钟。
本步骤中，高温的膨化炉在快速实现蛋壳膨化分离的同时，还可以实现高温杀菌，且高温雾化后的蒸汽可进一步增强杀菌力度，因此本发明实施例中的方法无需额外增加专门杀菌的步骤。
此外，本发明实施例中的蛋壳膨化分离相比于传统的直接对蛋壳原料进行碾压分离产生较多粉尘的方法可以大大降低粉尘的产生量。
在一个实施方式中，经过本步骤的膨化处理后，蛋壳的壳可达0.1～0.4cm的颗粒度。
步骤102，利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本步骤中，可根据步骤101中进行膨化处理后蛋壳的膜的颗粒大小和壳的颗粒大小设置筛体的孔径，为了加快体积分离速度，可以设置两层或两层以上的筛体，且每层筛体具有不同的孔径，较大孔径的筛体位于较小孔径的筛体上方。
例如，在一个实施方式中，所述第一震动筛可以为第一层孔径为1.2cm、第二层孔径为0.6cm的两层震动筛。
在一个应用示例中，经过本实施例上述两个步骤的处理，膜大体可以分离出60％，也可以满足有些饲养业对蛋壳产生的钙及蛋白的饲料添加的分离要求。
本实施例中，可将分离出的一级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的一级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
图2为本发明一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图。该系统可用于实现图1所示的一种壳膜分离方法。对于图2所示本发明系统实施例中未披露的细节，请参照图1所示的本发明方法实施例中的描述。
如图2所示，该壳膜分离系统可包括壳膜膨化处理装置201和第一体积分离装置202。
其中，壳膜膨化处理装置201用于对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
第一体积分离装置202用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
在一个实施方式中，壳膜膨化处理装置201可以为图1中所述的膨化炉。例如，可将去除了杂质的第一设定重量的蛋壳投入到预热为第一设定温度的膨化炉中，注入用于增加所述蛋壳的膜的韧性的第二设定重量的水，进行高温雾化，控制所述膨化炉的炉温保持在第二设定温度，并进行设定时长的膨化处理。
例如，在一个实施方式中，所述第一设定温度可以为200℃，所述第二设定温度可以为150～170℃，所述设定时长可以为20～50分钟。
本实施例中，可将分离出的一级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的一级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
图3A和图3B示出了一个实施例中一种壳膜膨化处理装置201的结构示意图。其中，图3A为主视图的剖视图，图3B为左视图。如图3A和图3B所示，该壳膜膨化处理装置201可包括：外层壳体310、内层壳体320、物料入口330、物料出口340和搅拌部件350。
其中，外层壳体310用于接收来自外部的热量。例如，来自煤或天然气等热源燃烧的热量等。
内层壳体320设置于所述外侧壳体310内部，用于容纳去除了杂质的蛋壳以及用于增加所述蛋壳的膜的韧性的水。
外层壳体310和内层壳体320之间设置有导热油312，用于将所述外部的热量由外层壳体310传导至内层壳体320。
物料入口330从外层壳体310延伸至内层壳体320，用于使得所述蛋壳和水经由所述物料入口330注入内层壳体320。
物料出口340从内层壳体320延伸至外层壳体310，用于使得膨化处理后的壳膜混合物经由所述物料出口340排出。
搅拌部件350设置于内层壳体320内部，搅拌部件350包括一个沿内层壳体320的轴向延伸的转轴351和复数个连接在转轴351上并随转轴351旋转的搅拌棒352。当搅拌部件350中的转轴351在一电机370的驱动下沿第一方向(如正转)旋转时，搅拌部件350用于对所述蛋壳进行搅拌膨化；当搅拌部件350中的转轴351在所述电机370的驱动下沿第二方向(如反转)旋转时，搅拌部件350用于将膨化处理后的壳膜混合物从物料出口340排出。
图4A和图4B示出了一个实施例中一种第一体积分离装置202的结构示意图。其中，图4A为主视图，图4B为左视图。如图4A和图4B所示，该第一体积分离装置202可包括：装置壳体410、第一震动筛420、物料入口430、膜物料出口440和壳物料出口450。
其中，第一震动筛420位于装置壳体410内部，其可包括一层设定孔径的筛体，或者，较佳地，可包括两层或两层以上的不同设定孔径的筛体，且孔径较大的筛体位于孔径较小的筛体上方，所述第一震动筛420的筛体能够在震动电机(图中未示出)的驱动下产生震动，对进入装置壳体410内部的一级壳膜混合物进行体积分离。其中，对于两层或两层以上的不同设定孔径的筛体，其在震动电机的驱动下震动时，可对进入装置壳体410内部的一级壳膜混合物进行两级或两级以上的体积分离。例如，在一个实施方式中，第一震动筛420可包括第一层孔径为1.2cm的筛体421(图中用虚线示出)和第二层孔径为0.6cm的筛体422(图中用虚线示出)。
物料入口430位于装置壳体410的上方，用于经由所述物料入口430注入所述一级壳膜混合物。
膜物料出口440位于装置壳体410的侧方，用于排出体积分离后的一级膜物料。
壳物料出口450位于装置壳体410的下方，用于排出体积分离后的一级壳物料。
此外，该实施例中的第一体积分离装置202还可进一步包括支架460，用于支撑装置壳体410。
图5为本发明另一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图。如图5所示，该方法可包括如下步骤：
步骤501，对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
本步骤501的具体实现可与图1所示步骤101中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤502，利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本步骤502的具体实现可与图1所示步骤102中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤503，对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
本步骤中，比重震动筛用于将物料中的较轻物料抖起，而吸风机则用于将比重震动筛抖起的较轻物料吸走。也就是说，比重震动筛用于将体积分离后混在一级壳物料中的少量膜物料抖起，而吸风机则将这部分抖起的膜物料吸走，从而对上述步骤502中进行体积分离后得到的一级壳物料再次进行进一步的分离，从而得到更纯净的壳物料，即二级壳物料。同时，也从一级壳物料中分离出一部分膜物料，这里记为二级膜物料。这里比重震动筛的筛体的孔径主要用于震动过程中风的循环。在一个实施方式中，筛体的孔径可以为0.1～0.2cm。
与图1所述壳膜分离方法相比，本实施例中的方法多了步骤503，从而可在图1所述分离方法的基础上，进一步提高分离后的壳物料的纯度。经步骤503的比重分离后的壳物料可以达到95％以上的纯度。
本实施例中，可将分离出的二级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的一级膜物料和二级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
图6为本发明另一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图。该系统可用于实现图5所示的一种壳膜分离方法。对于图6所示本发明系统实施例中未披露的细节，请参照图5所示的本发明方法实施例中的描述。
如图6所示，该壳膜分离系统可包括壳膜膨化处理装置601、第一体积分离装置602和第一比重分离装置603。
其中，壳膜膨化处理装置601用于对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
第一体积分离装置602用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
第一比重分离装置603用于对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
与图2所述壳膜分离系统相比，本实施例中的系统多了第一比重分离装置603，从而可在图2所述分离系统的基础上，进一步提高分离后的壳物料的纯度。
本实施例中，可将分离出的二级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的一级膜物料和二级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
本实施例中，壳膜膨化处理装置601的功能及结构可与图2所示系统中的一致，例如，也可以具有如图3A和图3B所示的结构，此处不再赘述。
第一体积分离装置602的功能及结构可与图2所示系统中的第一体积分离装置一致，例如，也可以具有如图4A和图4B所示的结构，此处不再赘述。
图7A和图7B示出了一种第一比重分离装置603的结构示意图。其中，图7A为主视图，图7B为左视图。如图7A和图7B所示，该第一比重分离装置603可包括：装置壳体710、比重震动筛720、风吸管道730、物料入口740和壳物料出口750。
其中，比重震动筛720(图中用虚线示出)位于装置壳体710内部，其包括一设定孔径的筛体，所述设定孔径的筛体能够在震动电机(图中未示出)的驱动下产生震动，将进入所述装置壳体710内部的一级壳物料中较轻的物料抖起。这里较轻的物料一般为体积分离时混入一级壳物料中的膜物料。其中，在一个实施方式中，设定孔径可以为0.1～0.2cm，这里筛体的孔径主要用于震动过程中风的循环。
风吸管道730一端与装置壳体710相连，另一端与一吸风机760相连，用于在所述吸风机760的作用下，使得装置壳体710中较轻的物料(如膜物料)经由所述风吸管道730排出，得到二级膜物料。
物料入口740位于装置壳体710的上方，所述一级壳物料经由所述物料入口740进入装置壳体710内，并落在所述比重震动筛720上。
壳物料出口750位于装置壳体710的下方，用于排出装置壳体710中较重的物料(如壳物料)，得到二级壳物料。
图8为本发明又一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图。如图8所示，该方法可包括如下步骤：
步骤801，对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
本步骤801的具体实现可与图1所示步骤101中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤802，利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本步骤802的具体实现可与图1所示步骤102中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤803，对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
本步骤803的具体实现可与图5所示步骤503中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤804，对所述二级壳物料进行沉降过程中的比重分离，得到分离后的三级壳物料和三级膜物料。
与图5所述壳膜分离方法相比，本实施例中的方法多了步骤804，从而可在图5所述分离方法的基础上，进一步提高分离后的壳物料的纯度。
本步骤中，利用一个沉降通道，使得二级壳物料在沉降通道中沉降下落的过程中，较轻的物料会漂浮于上方，而较重的物料则下落至下方，再利用吸风机将较轻的物料，即本申请中在步骤803中的比重分离中残留在二级壳物料中的膜物料吸走，从而对经过一次比重分离后的二级壳物料再进行一次比重分离，即步骤803和步骤804经过二次比重分离后，使得经过体积分离后的一级壳物料的纯度进一步得到了提高。经过这两次比重分离后的壳物料可以达到99％以上甚至999‰以上的纯度。
本实施例中，可将分离出的三级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的一级膜物料、二级膜物料和三级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
图9为本发明又一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图。该系统可用于实现图8所示的一种壳膜分离方法。对于图9所示本发明系统实施例中未披露的细节，请参照图8所示的本发明方法实施例中的描述。
如图9所示，该壳膜分离系统可包括壳膜膨化处理装置901、第一体积分离装置902、第一比重分离装置903和第二比重分离装置904。
其中，壳膜膨化处理装置901用于对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
第一体积分离装置902用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
第一比重分离装置903用于对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
第二比重分离装置904用于对所述二级壳物料进行沉降过程中的比重分离，得到分离后的三级壳物料和三级膜物料。
与图6所述壳膜分离系统相比，本实施例中的系统进一步包括有第二比重分离装置904，从而可在图6所述分离系统的基础上，进一步提高分离后的壳物料的纯度，使得壳物料可达到99％以上甚至999‰以上的纯度。
本实施例中，可将分离出的三级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的一级膜物料、二级膜物料和三级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
本实施例中，壳膜膨化处理装置901的功能及结构可与图2所示系统中的一致，例如，也可以具有如图3A和图3B所示的结构，此处不再赘述。
第一体积分离装置902的功能及结构可与图2所示系统中的第一体积分离装置一致，例如，也可以具有如图4A和图4B所示的结构，此处不再赘述。
第一比重分离装置903的功能及结构可与图6所示系统中的第一比重分离装置一致，例如，也可以具有如图7A和图7B所示的结构，此处不再赘述。
图10示出了一种第二比重分离装置904的结构示意图。如图10所示，该第二比重分离装置904可包括：装置壳体1001、风吸口1002、物料入口1003、膜物料出口1004和壳物料出口1005。
装置壳体1001具有一物料沉降通道，用于使得所述二级壳物料流经所述沉降通道。该物料沉降通道的顶部可以为伞状。
风吸口1002位于装置壳体1001的一侧，用于与一吸风机相连，在所述吸风机的作用下，使得二级壳物料在沉降过程中大部分较轻的物料经由所述风吸口1002吸出，得到分离后的三级膜物料。
物料入口1003位于装置壳体1001的上方，用于使得所述二级壳物料经由所述物料入口1003注入所述装置壳体1001。
膜物料出口1004位于装置壳体1001的另一侧，用于将装置壳体1002中没有从风吸口1002吸出的少部分较轻的物料排出，得到分离后的三级膜物料。
壳物料出口1005位于装置壳体1001的下方，用于将装置壳体1001中较重的物料排出，得到分离后的三级壳物料。
图11为本发明再一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图。如图11所示，该方法可包括如下步骤：
步骤1101，对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
本步骤1101的具体实现可与图1所示步骤101中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1102，利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本步骤1102的具体实现可与图1所示步骤102中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1103，对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
本步骤1103的具体实现可与图5所示步骤503中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1104，对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。
本步骤中，碾压处理可将粘连在膜上的壳碾碎，而膜本身不受影响，因此可使碾碎的壳从膜上分离出来。
在一个应用中，碾压处理可采用一带有碾压辊的装置来实现。
步骤1105，利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
本步骤中，可根据步骤1104中进行碾压处理后膜的颗粒大小和壳的颗粒大小设置筛体的孔径，为了加快体积分离速度，可以设置两层或两层以上的筛体，且每层筛体具有不同的孔径，较大孔径的筛体位于较小孔径的筛体上方。
例如，在一个实施方式中，所述第二震动筛可以为第一层孔径为0.6cm、第二层孔径为0.3cm、第三层孔径为0.1cm的三层震动筛。
或者，在另一个实施方式中，步骤1104中也可以仅对所述一级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。相应地，在步骤1105中可利用所述包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和二级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
与图5所述壳膜分离方法相比，本实施例中的方法多了步骤1104和步骤1105，从而可在图5所述壳膜分离方法的基础上，进一步提高分离后的膜物料的纯度。
本实施例中，可将分离出的二级壳物料和四级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的四级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
图12为本发明再一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图。该系统可用于实现图11所示的一种壳膜分离方法。对于图12所示本发明系统实施例中未披露的细节，请参照图11所示的本发明方法实施例中的描述。
如图12所示，该壳膜分离系统可包括壳膜膨化处理装置1201、第一体积分离装置1202、第一比重分离装置1203、碾压装置1204和第二体积分离装置1205。
其中，壳膜膨化处理装置1201用于对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
第一体积分离装置1202用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
第一比重分离装置1203用于对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
碾压装置1204用于对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。
第二体积分离装置1205用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
或者，在另一个实施方式中，碾压装置1204也可以仅对所述一级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。相应地，第二体积分离装置1205可利用所述包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和二级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
与图6所述壳膜分离系统相比，本实施例中的系统还包括碾压装置1204和第二体积分离装置1205，从而可在图6所述壳膜分离系统的基础上，进一步提高分离后的膜物料的纯度。
本实施例中，可将分离出的二级壳物料和四级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的四级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
本实施例中，壳膜膨化处理装置1201的功能及结构可与图2所示系统中的壳膜膨化处理装置一致，例如，也可以具有如图3A和图3B所示的结构，此处不再赘述。
第一体积分离装置1202的功能及结构可与图2所示系统中的第一体积分离装置一致，例如，也可以具有如图4A和图4B所示的结构，此处不再赘述。
第一比重分离装置1203的功能及结构可与图6所示系统中的第一比重分离装置一致，例如，也可以具有如图7A和图7B所示的结构，此处不再赘述。
碾压装置1204可以采用一带有碾压辊的装置等实现。例如，图13A至图13C中示出了一种碾压装置的结构示意图。其中，图13A和图13B为碾压装置的外观图，分别为主视图和侧视图；图13C为其主要内部结构的侧视图。如图13A至图13C所示，该碾压装置可包括：装置壳体1301、进料口1302、下料辊1303、相对旋转的两个碾压辊1304和出料口1305。
其中，装置壳体1301用于容纳物料，如可包括上面所述的一级膜物料，或者一级膜物料和二级膜物料，以及碾压分离后的二级壳膜混合物。
进料口1302位于所述装置壳体1301的上方，用于接收物料，使得物料，如上面所述的一级膜物料，或者一级膜物料和二级膜物料，经由所述进料口1302进入所述装置壳体1301。
下料辊1303位于所述装置壳体1301的内部，用于对经由所述进料口1302进入的物料进行导引，使之到达碾压区，即两个碾压辊1304之间。
相对旋转的两个碾压辊1304位于所述装置壳体1301的内部，用于对导入两个碾压辊1304之间的物料进行碾压，得到碾压分离后的二级壳膜混合物。
出料口1305位于所述装置壳体1301的下方，用于使得所述碾压分离后的二级壳膜混合物经由所述出料口1305排出。
其中，下料辊1303和碾压辊1304可分别在一电机的驱动下进行旋转。
第二体积分离装置1205可采用与第一体积分离装置1202相类似的装置，只是所采用的震动筛的孔径可有所不同。第二体积分离装置1205中的筛体孔径需要根据碾压处理后膜的颗粒大小和壳的颗粒大小设置，同样地，为了加快体积分离速度，可以设置两层或两层以上的筛体，且每层筛体具有不同的孔径，较大孔径的筛体位于较小孔径的筛体上方。例如，在一个实施方式中，所述第二震动筛可以为第一层孔径为0.6cm、第二层孔径为0.3cm、第三层孔径为0.1cm的三层震动筛。
图14A和图14B示出了一个实施例中一种第二体积分离装置1205的结构示意图。如图14A和图14B所示，该第二体积分离装置1205可包括：装置壳体1410、第二震动筛1420、物料入口1430、膜物料出口1440和壳物料出口1450。
其中，装置壳体1410用于容纳物料，如上面所述的二级壳膜混合物。
第二震动筛1420位于装置壳体1410内部，其可包括一层设定孔径的筛体，或者，较佳地，可包括两层或两层以上的不同设定孔径的筛体，且孔径较大的筛体位于孔径较小的筛体上方，所述第二震动筛1420的筛体能够在震动电机(图中未示出)的驱动下产生震动，对进入装置壳体1410内部的二级壳膜混合物进行体积分离。其中，对于两层或两层以上的不同设定孔径的筛体，其在震动电机的驱动下震动时，可对进入装置壳体1410内部的二级壳膜混合物进行两级或两级以上的体积分离。例如，在一个实施方式中，第二震动筛1420可包括三层不同设定孔径的筛体，所述三层不同设定孔径的筛体能够在震动电机的驱动下产生震动，对进入装置壳体1410内部的物料进行三级体积分离。在一个实施方式中，所述第二震动筛1420可以包括第一层孔径为0.6cm的筛体1421(图中用虚线表示)、第二层孔径为0.3cm的筛体1422(图中用虚线表示)和第三层孔径为0.1cm的筛体1423(图中用虚线表示)。
物料入口1430位于装置壳体1410的上方，用于经由所述物料入口1430注入所述二级壳膜混合物。
膜物料出口1440用于排出体积分离后的四级膜物料。
壳物料出口1450用于排出体积分离后的四级壳物料。
此外，该实施例中的第二体积分离装置1202还可进一步包括支架1460，用于支撑装置壳体1410。
图15为本发明再一个实施例中一种壳膜分离方法的示例性流程图。如图15所示，该方法可包括如下步骤：
步骤1501，对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
本步骤1501的具体实现可与图1所示步骤101中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1502，利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
本步骤1502的具体实现可与图1所示步骤102中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1503，对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
本步骤1503的具体实现可与图5所示步骤503中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1504，对所述二级壳物料进行沉降过程中的比重分离，得到分离后的三级壳物料和三级膜物料。
本步骤1504的具体实现可与图8所示步骤804中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1505，对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。
本步骤1505的具体实现可与图11所示步骤1104中描述的具体实现一致，此处不再赘述。
步骤1506，利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和所述三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
本步骤中，可根据步骤1505中进行碾压处理后膜的颗粒大小和壳的颗粒大小设置筛体的孔径，为了加快体积分离速度，可以设置两层或两层以上的筛体，且每层筛体具有不同的孔径，较大孔径的筛体位于较小孔径的筛体上方。
例如，在一个实施方式中，所述第二震动筛可以为第一层孔径为0.6cm、第二层孔径为0.3cm、第三层孔径为0.1cm的三层震动筛。
或者，在另一个实施方式中，步骤1505中也可仅对所述一级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。相应地，在步骤1506中利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物、二级膜物料和所述三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
与图8所述壳膜分离方法相比，本实施例中的方法多了步骤1505和步骤1506，从而可在图8所述壳膜分离方法的基础上，进一步提高分离后的膜物料的纯度。
本实施例中，可将分离出的三级壳物料和四级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的四级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
图16为本发明再一个实施例中一种壳膜分离系统的示例性结构图。该系统可用于实现图15所示的一种壳膜分离方法。对于图16所示本发明系统实施例中未披露的细节，请参照图15所示的本发明方法实施例中的描述。
如图16所示，该壳膜分离系统可包括壳膜膨化处理装置1601、第一体积分离装置1602、第一比重分离装置1603、第二比重分离装置1604、碾压装置1605和第二体积分离装置1606。
其中，壳膜膨化处理装置1601用于对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物。
第一体积分离装置1602用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料。
第一比重分离装置1603用于对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
第二比重分离装置1604用于对所述二级壳物料进行沉降过程中的比重分离，得到分离后的三级壳物料和三级膜物料。
碾压装置1605用于对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。
第二体积分离装置1606用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和所述三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
或者，在另一个实施方式中，碾压装置1605也可以仅对所述一级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物。相应地，第二体积分离装置1606可利用所述包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物、二级膜物料和三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
与图9所述壳膜分离系统相比，本实施例中的系统还包括碾压装置1605和第二体积分离装置1606，从而可在图9所述壳膜分离系统的基础上，进一步提高分离后的膜物料的纯度。
本实施例中，可将分离出的三级壳物料和四级壳物料进行粉碎后收集，具体可以将粉碎后的壳物料装袋并码垛等。同时，也可将分离出的四级膜物料进行烘干及粉碎后收集，具体可将烘干粉碎后的膜物料码垛。
本实施例中，壳膜膨化处理装置1601的功能及结构可与图2所示系统中的壳膜膨化处理装置一致，例如，也可以具有如图3A和图3B所示的结构，此处不再赘述。
第一体积分离装置1602的功能及结构可与图2所示系统中的第一体积分离装置一致，例如，也可以具有如图4A和图4B所示的结构，此处不再赘述。
第一比重分离装置1603的功能及结构可与图6所示系统中的第一比重分离装置一致，例如，也可以具有如图7A和图7B所示的结构，此处不再赘述。
第二比重分离装置1604的功能及结构可与图9所示系统中的第二比重分离装置一致，例如，也可以具有如图10所示的结构，此处不再赘述。
碾压装置1605的功能及结构可与图12所示系统中的碾压装置一致，例如，也可以是一包含碾压辊的装置等。可以具有如图13A至图13C所示碾压装置的结构，此处不再赘述。
第二体积分离装置1606的功能及结构可与图12所示系统中的第二体积分离装置一致，例如，也可以具有如图14所示的结构，此处不再赘述。
本发明各实施例中，去除了杂质的蛋壳可以是直接来自蛋液加工厂等的已经达到食物极的蛋壳，也可以是来自孵化公司等的带有杂质的蛋壳经过去杂质处理后的蛋壳等。
上述仅列举了本发明中的几个方法实施例和系统实施例，其并不用以限制本发明。实际应用中，还可以根据本发明方法实施例或系统实施例中的描述，变换出其它的具体实施例，凡在在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (18)
1.一种壳膜分离方法，其特征在于，包括：
对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物；
利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料，
其中，所述对去除了杂质的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理包括：将去除了杂质的第一设定重量的蛋壳投入到预热为第一设定温度的膨化炉中，注入用于增加所述蛋壳的膜的韧性的第二设定重量的水，进行高温雾化，控制所述膨化炉的炉温保持在第二设定温度，并进行设定时长的膨化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：对所述二级壳物料进行沉降过程中的比重分离，得到分离后的三级壳物料和三级膜物料。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：对所述一级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物；利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和二级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料；或者，
对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物；利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：对所述一级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物；利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物、二级膜物料和所述三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料；或者，
对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物；利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和所述三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将所述四级膜物料进行烘干处理并收集。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将所述三级壳物料和所述四级壳物料进行粉碎并收集。
8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第二震动筛为包括第一层孔径为0.6cm、第二层孔径为0.3cm、第三层孔径为0.1cm的三层震动筛。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设定温度为200℃，所述第二设定温度为150～170℃，所述设定时长为20～50分钟。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一震动筛为第一层孔径为1.2cm、第二层孔径为0.6cm的两层震动筛。
11.一种壳膜分离系统，其特征在于，包括：
壳膜膨化处理装置，用于对去除了杂质的第一设定重量的蛋壳按照设定的温度和湿度条件进行膨化处理，得到膨化分离的一级壳膜混合物，其中，在进行膨化处理过程中，所述壳膜膨化处理装置能够向内注入有用于增加所述蛋壳的膜的韧性的第二设定重量的水，以进行高温雾化；
第一体积分离装置，用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第一震动筛对所述一级壳膜混合物进行体积分离，得到分离后的一级壳物料和一级膜物料；
第一比重分离装置，用于对所述一级壳物料利用比重震动筛和吸风机进行比重分离，得到分离后的二级壳物料和二级膜物料；
第二比重分离装置，用于对所述二级壳物料进行沉降过程中的比重分离，得到分离后的三级壳物料和三级膜物料；
碾压装置，用于对所述一级膜物料和二级膜物料进行碾压处理，以将所述一级膜物料和二级膜物料中粘连有壳的膜进一步分离得到二级壳膜混合物；和
第二体积分离装置，用于利用包括至少一层设定孔径筛体的第二震动筛对所述二级壳膜混合物和所述三级膜物料进行体积分离，得到分离后的四级壳物料和四级膜物料，
其中，所述壳膜膨化处理装置包括：
外层壳体，用于接收来自外部的热量；
内层壳体，其设置于所述外侧壳体内部，用于容纳去除了杂质的蛋壳以及用于增加所述蛋壳的膜的韧性的水；
所述外层壳体和所述内层壳体之间设置有导热油，用于将所述外部的热量由外层壳体传导至内层壳体；
物料入口，其从外层壳体延伸至内层壳体；
物料出口，其从内层壳体延伸至外层壳体；和
搅拌部件，其设置于所述内层壳体内，所述搅拌部件包括一个沿所述内层壳体的轴向延伸的转轴和复数个连接在所述转轴上并随所述转轴旋转的搅拌棒，当所述搅拌部件沿第一方向旋转时，用于对所述蛋壳进行搅拌膨化；当所述搅拌部件沿第二方向旋转时，用于将膨化处理后的壳膜混合物从所述物料出口排出。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述碾压装置包括：
装置壳体；
进料口，位于所述装置壳体上方，用于接收物料；
下料辊，位于所述装置壳体内部，用于将通过所述进料口进入的物料进行导引，以将物料送入碾压区；
相对旋转的两个碾压辊，位于所述装置壳体内部，用于对所述下料辊送入的物料进行碾压，得到碾压分离后的二级壳膜混合物；
出料口，位于所述装置壳体下方，用于排出碾压分离后的二级壳膜混合物。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二体积分离装置包括：
装置壳体；
第二震动筛，其位于所述装置壳体内部，包括三层不同设定孔径的筛体，且孔径较大的筛体位于孔径较小的筛体上方，所述三层不同设定孔径的筛体能够在震动电机的驱动下产生震动，对进入所述装置壳体内部的物料进行三级体积分离；
物料入口，其位于所述装置壳体的上方；
膜物料出口，其位于所述装置壳体的侧方，用于排出体积分离后的四级膜物料；和
壳物料出口，其位于所述装置壳体的下方，用于排出体积分离后的四级壳物料。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述三层不同设定孔径的筛体包括：第一层孔径为0.6cm的筛体、第二层孔径为0.3cm的筛体和第三层孔径为0.1cm的筛体。
15.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一体积分离装置包括：
装置壳体；
第一震动筛，其位于所述装置壳体内部，包括两层不同设定孔径的筛体，且孔径较大的筛体位于孔径较小的筛体上方，所述两层不同设定孔径的筛体能够在震动电机的驱动下产生震动，对进入所述装置壳体内部的一级壳膜混合物进行两级体积分离；
物料入口，其位于所述装置壳体的上方；
膜物料出口，其位于所述装置壳体的侧方，用于排出体积分离后的一级膜物料；和
壳物料出口，其位于所述装置壳体的上方，用于排出体积分离后的一级壳物料。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述两层不同设定孔径的筛体包括：第一层孔径为1.2cm的筛体和第二层孔径为0.6cm的筛体。
17.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一比重分离装置包括：
装置壳体；
比重震动筛，其位于所述装置壳体内部，包括一设定孔径的筛体，所述设定孔径的筛体能够在震动电机的驱动下产生震动，对进入所述装置壳体内部的一级壳物料进行体积分离的同时，将所述物料中较轻的物料抖起；
风吸管道，其一端与装置壳体相连，另一端与一吸风机相连，用于在所述吸风机的作用下，使得所述装置壳体中较轻的物料经由所述风吸管道排出，得到二级膜物料；
物料入口，其位于所述装置壳体的上方，用于经由所述物料入口注入所述一级壳物料；和
壳物料出口，其位于所述装置壳体的下方，用于排出所述装置壳体中较重的物料，得到二级壳物料。
18.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二比重分离装置包括：
装置壳体，其具有一物料沉降通道；
风吸口，位于所述装置壳体的一侧，用于与一吸风机相连，在所述吸风机的作用下，将沉降过程中二级壳物料中一部分较轻的物料经由所述风吸口吸出，得到分离后的三级膜物料；
物料入口，其位于所述装置壳体的上方，用于注入所述二级壳物料；
膜物料出口，位于所述装置壳体的另一侧，用于将装置壳体中另一部分较轻的物料排出，得到分离后的三级膜物料；和
壳物料出口，其位于所述装置壳体的下方，用于将装置壳体中较重的物料排出，得到分离后的三级壳物料。
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