CN105233922B - 植物物料选择性粉碎与分离设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物物料选择性粉碎与分离设备及方法，该选择性粉碎与分离设备包括：进料斗，用于盛放待处理的物料；松弛设备，所述松弛设备实现物料颗粒组织间内聚力的释放；粉碎设备，所述粉碎设备实现物料颗粒内不同内聚力组织的分离；旋风分离设备，所述旋风分离设备将前述的粉碎后的粗细粉混合物料全部收集进入暂存仓；筛分装置，所述筛分装置将前述粉碎后的粗细粉混合物料筛分为不同粒径范围的产物并分别存储。本发明设备及方法实现了植物物料纯物理加工方式、选择性粉碎与分离的目的，本发明的设备与方法，可以用于所有的组织结构性质类似于含皮红枣果肉颗粒、麦麸的植物原料，将极大的提升该类原料的分离纯度、物料利用率和工作效率。

Description

植物物料选择性粉碎与分离设备及方法

技术领域

本发明属于物料加工技术领域，特别是涉及植物物料选择性粉碎与分离设备，以及植物物料选择性粉碎与分离方法。

背景技术

植物机体的不同组织的生理功能与所含有的组成物质均不同。当这些组织作为食物或药物被人体摄取时，它们对于人体的作用也相应不同。当人们为了摄取特定物质，需要植物的特定组织部位时，往往会碰到很难把需要的植物组织有针对性的提取出来而只能接受混杂大量其他不需要的植物组织的情况，因而出现“纯度低但只能如此”的状况；同时，人们在加工食品原料或制作食物的过程中，有时为了某一目的又会把含有其他大量有益于人体的成分作为废料抛弃，从而造成“纯度满足但浪费资源”的状况，更有甚者，会出现抛弃的成分其作用被大大低估，造成“纯度达标但得不偿失”的状况。

例如，红枣富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、B族维生素、维生素C、维生素P以及钙、磷、铁和环磷酸腺苷等营养成分，是食药同源性原料，其作为食物或药物的功能被我国居民广泛接受，但红枣的果皮和果肉含有的物质成分是大不相同的，其功效和用途也是不同的。红枣皮是一味名贵中药材，目前通用的提取方法都是煮熟后挤去枣泥(果肉)，再对剩下枣皮和枣核继续加工，这种原始的加工方法存在浪费大、卫生性低、有效成分大量丧失等缺点，而红枣果肉加工成的红枣粉作为一种冲调饮料食品，有一定的保健功能而深受消费者喜爱，但目前的红枣粉生产方法都是红枣整体粉碎，存在能耗高、枣皮不易粉碎、口感粗糙等缺点。

再例如，小麦麸皮是面粉工业的副产品，我国年产量逾2000万吨，目前只有极小的比例被应用于食品，绝大部分被用作饲料。但小麦麸皮作为饲料使用是极大的资源浪费，从食品科学的角度，附着在小麦麸皮内层的糊粉层是对人体健康有重要意义、有实际保健作用的一种物质，其实质是可以作为主粮食用的有实际保健功能的大宗食品原料，如果加以合理利用，将每年给国民增加600万吨的有保健功能的粮食与食品原料。提取小麦糊粉层的困难就在于糊粉层是和小麦外种皮结合在一起，难以有效分离，所以在面粉生产过程中，糊粉层就随着麸皮进入饲料。产业界通过不断提升面粉的精度来满足人们日益提高的生活需求，但伴随而来的是，糊粉层这一富集了小麦中绝大多数有益营养成分的物质被抛弃了。

因此，如果有一种物理性加工方法和设备，能够把与红枣含皮果肉颗粒、小麦麸皮类似的含有不同组织、不同利用价值的植物物料做选择性、高纯度的分离与粉碎，使不同的组织成分在起源上分开，就可以实现资源的有效、合理、科学的利用。这种加工工艺将大大的提高相关行业的产品质量水平、行业科技水平和经济效益，更好、更经济的满足人们的需求。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种植物物料选择性粉碎与分离设备。

本发明的第二目的是提供一种植物物料选择性粉碎与分离方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种植物物料选择性粉碎与分离设备，其包括：

进料斗，用于盛放待处理的物料；

松弛设备，所述松弛设备的进料口与所述进料斗通过螺旋输送机连接；所述松弛设备实现物料颗粒内组织层间内聚力的释放；

粉碎设备，所述粉碎设备的进料口与松弛设备的出料口连接；所述粉碎设备实现物料颗粒中不同内聚力组织的分离，较小内聚力组织脱离后在粉碎设备内被粉碎，较大内聚力组织基本保持不变；粉碎后的物料为粒度在1.4～150μm之间的细粉组份和粒度超过150μm的粗粉组份的混合物；

旋风分离设备，所述旋风分离设备与粉碎设备出料口连通；旋风分离器出料口与暂存仓连通；

筛分装置，上述物料粗细粉混合物从上述暂存仓出料口经螺旋输送机进入所述筛分装置，在所述筛分装置内筛分为不同粒径范围的产物；并且不同粒径范围的产物分别进入不同的存储仓。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，螺旋输送机包括输送系统和运动控制系统，所述运动控制系统控制并驱动输送螺旋转动。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，所述松弛设备包括：松弛设备进料口、松弛设备出料口、松弛设备机体、震动杆和运动控制系统；运动控制系统驱动松弛设备机体和震动杆震动。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，所述粉碎设备包括粉碎机体和运动控制系统；粉碎机体包括腔体、固定粉碎盘、转动粉碎盘；固定粉碎盘与腔体一侧内部连为一体，转动粉碎盘安装在所述腔体内；由运动控制系统控制的电机的转轴与转动粉碎盘连接，驱动转动粉碎盘运行。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，固定粉碎盘和转动粉碎盘都为圆形，分别设置有与盘面垂直的粉碎柱，粉碎柱的直径为Φ6～12mm，长度40～90mm，固定粉碎盘的粉碎柱与转动粉碎的粉碎柱交错设置，相邻两根粉碎柱之间的间隙为0.2～1.5mm。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，粉碎机腔体呈扁圆柱状，圆柱的内壁加工为平行设置的直径为Φ6～12mm的半圆柱型，半圆柱的轴心线与粉碎柱的轴心线平行，转动粉碎盘的最外环粉碎柱与所述半圆柱之间的间隙为0.5～1.5mm。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，所述旋风分离设备包括旋风分离器、高压引风机和运动控制系统，高压引风机连接在旋风分离器的上部。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，进一步，所述筛分设置包括运动控制系统和三次元筛分设备；三次元筛分设备由筛体和筛面构成；筛面具有3层，由上至下依次排布。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种物料选择性粉碎与分离方法，包括以下步骤：

步骤1，将物料送入进料斗，物料粒度在1mm～4mm之间，物料水分含量范围为8～15wt％；

步骤2，将进料斗中的物料送入松弛设备，设备震频为150～300Hz，处理时间为5～10秒；用震动、撞击的方式提供动能，实现物料颗粒不同组织层之间内聚力的松弛，使物料颗粒中内聚力小的组织层和内聚力大的组织层之间的结合力大幅降低；

步骤3，物料从松弛设备流入粉碎设备，设备转速3000～6000rad/min；粉碎设备通过揉搓、撞击、摩擦的方式，实现小内聚力组织颗粒脱离并被粉碎；

步骤4，粉碎后物料由旋风分离设备收集到暂存仓；

步骤5，暂存仓内物料经螺旋输送设备流入筛分设备，通过三次元负压长方筛的筛分，满足不同粒度要求的物料进入不同的储存仓。

本发明如上所述的植物物料选择性粉碎与分离方法适用于不同组织结合力和内聚力有一定差异的植物颗粒物料，优选地，所述物料为含有不同的生物组织层，各生物组织层的内聚力有较大差异的植物原料。例如，所述物料为红枣含皮果肉颗粒或小麦麸皮红枣含皮果肉颗粒水分含量在9.5wt％以下，小麦麸皮的水分含量在14.5wt％以下。

本发明的有益效果是：

本发明设备及方法为物理性加工方法，物料颗粒中小内聚力结构层在松弛设备内先经过震动和径向撞击而释放部分内聚力，后在粉碎设备内经过碰撞、摩擦、揉搓和冲击作用而继续释放内聚力，达到组织脱离和粉碎目的，而由于设备提供的动能不足以彻底释放大内聚力结构层内部的组织内聚力，物料颗粒中大内聚力结构层将基本保持不变或只有少部分产生断裂现象。这样，就实现了纯物理加工方式、选择性粉碎的发明目的，并已经通过试验证实该方案可行。此外，本发明的设备与方法，可以用于所有的组织结构性质类似于含皮红枣果肉、麦麸的植物颗粒，在相关行业推广使用，将极大的提升原料的性能、纯度和使用率，从而提升产业价值和科技含量，也具有极强的经济增值效果。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明一种实施例的物料选择性粉碎分离方法的流程示意图；

图2为本发明一种实施例的选择性物料粉碎分离设备的整体示意图；

图3为本发明一种实施例的进料斗及螺旋输送机示意图；

图4为本发明一种实施例的松弛设备及粉碎设备示意图；

图5为本发明一种实施例的旋风分离设备示意图；

图6为本发明一种实施例的暂存仓示意图；

图7为本发明一种实施例的筛分装置示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的植物物料选择性粉碎与分离装置及植物物料选择性粉碎与分离方法的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

一种植物物料选择性粉碎与分离设备，其包括：

进料斗1000，用于盛放待处理的物料；在一种实施例中所述进料斗的下部为倒锥形，便于物料靠重力下落到进料斗底部。

松弛设备3000，所述松弛设备的进料口3011与所述进料斗1000通过螺旋输送机2000连接；所述松弛设备实现物料内聚力的释放；

粉碎设备4000，所述粉碎设备的进料口与松弛设备的出料口3013连接；所述粉碎设备实现物料的粉碎；粉碎后的物料包括颗粒粒度约在1.4～150μm之间的细粉组份和颗粒粒度超过150μm的粗粉组份；

旋风分离设备5000，所述旋风分离设备将粉碎后的粗细粉混合物收集，并进入暂存仓；

筛分装置7000，所述筛分装置的进料口7011与所述的旋风分离设备的暂存仓出料口5041通过螺旋输送机6000连接，所述筛分装置将所述的粗细粉混合物筛分为不同粒径范围的产物；并且不同粒径范围的产物分别进入不同的存储仓。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎与分离设备中，所述进料斗包括出料控制阀1001，物料经过出料控制阀1001流出。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎与分离设备中，螺旋输送机2000用于将物料由进料斗输送至松弛设备。所述螺旋输送机2000包括外筒2021、输送螺旋2022、运动控制系统2030；物料进入后，在输送螺旋2022的输送推力作用下，进入螺旋输送机出料口2011，并流入松弛设备3000。输送螺旋2022的运动速度决定了物料的流量，这个运动速度是由运动控制系统2030控制的，运动控制系统2030是一台三相电机和电器控制器的组合，通过人机界面给三相电机以工作指令，实现物料流量的精准控制，实际流量数值由产品生产产量需求和设备功能决定。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎与分离设备中，松弛设备3000实现物料的内聚力释放。松弛设备3000包括松弛设备进料口3011、松弛设备出料口3013、震动杆3012、震动机体3014和运动控制系统3020；运动控制系统3020驱动震动杆3012和震动机体3014震动。运动控制系统3020由震动电机与控制器3021、震动传动机构3022构成，实现方式是在人机界面给出指令，震动电机3021提供一定振幅和震频的震动源，这个震动源发出的震动经过震动传动机构3022的作用传递到震动杆3012和震动机体3014上，震动杆3012和震动机体3014就在这个振幅和震频下工作，达到工艺目的。实际震动频率设置为150～300Hz，振幅通过验证物料处理效果设定，一般为2～5mm。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎与分离设备中，物料的粉碎在粉碎设备的粉碎机体4020内完成，粉碎动力由电机及控制系统4030提供；粉碎机体4020包括固定粉碎盘4021、转动粉碎盘4022和腔体4023，电机4031驱动转动粉碎盘4022运行。

转动粉碎盘4022为圆形，设置直径不同的4环粉碎柱4024，每一根粉碎柱4024的直径为Φ8mm，长度80mm，同一环的相邻两根粉碎柱4024之间的间隙为0.2～1.5mm，转动粉碎盘4022固定在转动主轴4032上。固定粉碎盘4021为圆形，设置直径不同的4环粉碎柱4024，每一根粉碎柱4024的直径为Φ8mm，长度80mm，同一环的相邻两根粉碎柱4024之间的间隙为0.2～1.5mm，固定粉碎盘4021与腔体4023为一体。固定粉碎盘4021和转动粉碎盘4022配合使用，各自设置的环形分布的粉碎柱4024交错设置，相邻两环的间隙为0.2～1.5mm。

为了实现物料的有效粉碎，腔体4023的内壁加工成并列排放的直径为Φ8mm的半圆柱，半圆柱的轴心方向与粉碎柱4024的轴心方向平行，起到粉碎柱的作用。转动粉碎盘的转速为3500～6500rad/min，这个转动的动力是由电机及运动控制系统4030提供，具体由人机界面给出运动指令到电机4031，电机4031开始工作，带动传动主轴4032高速转动，同时，安装在传动主轴4032上的转动粉碎盘4022以同样的转速开始高速旋转，流入粉碎腔的物料在由所有粉碎柱4024、转动粉碎盘4022、固定粉碎盘4021和腔体4023构成的密闭空间内做无规则的紊流运动，并不断的受到撞击、摩擦、揉搓的作用，经过松弛的物料小内聚力机构层会不断的脱离下来，并被继续粉碎，达到工艺目的。同时，在高速旋转的转动粉碎盘4022的作用下，腔体内部形成风压，带动物料从出料口4012流出进入旋风分离设备5000。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎与分离设备中，旋风分离设备5000包括旋风分离器5010和高压引风机5020，高压引风机5020的风管连接在旋风分离器5010的上部。高负压风力由高压引风机5020产生，其工作指令由人机界面给到引风机电机5031，引风机电机5031带动高压风机5020运转产生满足工艺要求的风量和风压。高压引风机的风量为3500～6500m³/h，全压为6000～16000Pa。粗细粉混合物料由旋风分离器5010的顶端进料口5011进入收旋风集器5010内，在风力和自身重力的作用下，做螺旋形沉降从出料口5012流出，尾风通过布袋除尘器5013排出，尾风中的细小颗粒物料经布袋的过滤作用，留存在旋风分离器5010中，集结后在自身重力作用下一并沉降从出料口5012流出，从旋风分离器出料口5012流出的物料混合物在自身重力作用下进入暂存仓5040。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎与分离设备中，螺旋输送机6000用于将物料由暂存仓5040输送至筛分设备。所述螺旋输送机6000包括外筒6021、输送螺旋6022、运动控制系统6030；物料进入后，在输送螺旋6021的输送推力作用下，进入出料口6011，并流入松弛设备7000。输送螺旋6021的运动速度决定了物料的流量，这个运动速度是由运动控制系统6030控制的，运动控制系统6030是一台三相电机和电器控制器的组合，通过人机界面给三相电机以工作指令，实现物料流量的精准控制，实际流量数值由产品生产产量需求和设备功能决定。

在本发明上述实施例的植物物料选择性粉碎分离设备中，三次元筛分装置7000包括筛体7010、筛面7020和震动系统7030。粗细粉混合物料由螺旋输送机6000输送至筛分装置7000的进料口7011，经进料口7011落入筛面7020的第一层，通过人机界面把工作指令给到震动电机7031，震动电机7031开始工作，带动整体筛体7010最三次元运动，物料由筛面7020的第一层开始，逐次经过筛面7020的三层，不同颗粒度的物料在不同的筛面上留存并流出，进入各自的储存器。

一种植物物料选择性粉碎与分离方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1，将物料送入进料斗，物料粒度在1mm～4mm之间，物料水分含量范围为8～15wt％；优选地，所述物料为红枣或小麦麸皮。更优选地，红枣水分含量在9.5wt％以下，小麦麸皮的水分含量在14.5wt％以下。

步骤2，将进料斗中的物料送入松弛设备，设备震频为150～300Hz，处理时间为5～10秒；用震动的方式实现物料颗粒内部不同组织层之间内聚力的松弛，使内聚力小的组织层和内聚力大的组织层之间的结合力大幅降低；

步骤3，物料从松弛设备流入粉碎设备，设备转速3000～6000rad/min；粉碎设备实现小内聚力组织层颗粒脱离并粉碎；

步骤4，粉碎后物料由脉冲式旋风分离设备收集到暂存仓；

步骤5，暂存仓内物料流入筛分设备，通过三次元长方筛的筛分，使不同粒度范围的物料分离，并进入不同的储存仓。

利用本发明设备实现物料选择性粉碎分离方法的具体工艺流程为：

1、准备质量符合要求的植物小颗粒物料，粒度在1mm～4mm之间，水分含量在8％～15％，无可能导致后续设备损坏的其他异物，将物料倒入进料斗1000中，经过出料控制阀1001流出，进入螺旋输送机2000。

2、第一螺旋输送机2000主要实现物料的输送，物料进入后，在输送螺旋2022的输送推力作用下，通过出料口2011，并流入松弛设备3000。输送螺旋2022的运动速度决定了物料的流量，这个运动速度是由第一运动控制系统2030控制的，第一运动控制系统2030是一台三相电机和电器控制器的组合，通过人机界面给三相电机以工作指令，实现物料流量的精准控制，实际流量数值由产品生产产量需求和设备功能决定。

3、松弛设备3000主要实现物料的内聚力释放，物料由进料口3011进入，经过内置多层次震动杆3012的一定频率和振幅的多次径向挤压和碰撞，实现物料中小内聚力结构层的结合力释放，然后由出料口3013流出，进入粉碎设备4000。震动杆3012的震动，是由第二运动控制系统3020实现的，第二运动控制系统3020由震动电机与控制器3021、震动传动机构3022构成，实现方式是在人机界面给出指令，震动电机3021提供一定振幅和震频的震动源，这个震动源发出的震动经过震动传动机构3022的作用传递到震动腔体3014和震动杆3012上，震动腔体3014和震动杆3012就在这个振幅和震频下工作，达到工艺目的。实际震动频率设置为150～300Hz，振幅通过验证物料处理效果设定，一般为2～5mm。

4、物料由粉碎设备4000的进料口4011进入，经过粉碎机体4020，由出料口4012流出。物料的粉碎在粉碎机体4020内完成，粉碎动力由第三运动控制系统4030提供。粉碎机体4020的主要构成为固定粉碎盘4021、转动粉碎盘4022、和腔体4023。转动粉碎盘4022为圆形，设置直径不同的4环粉碎柱4024，每一根粉碎柱4024的直径为Φ8mm，长度80mm，同一环的相邻两根粉碎柱4024之间的间隙为0.2～1.5mm，转动粉碎盘4022固定在转动主轴4032上。固定粉碎盘4021为圆形，设置直径不同的4环粉碎柱4024，每一根粉碎柱4024的直径为Φ8mm，长度80mm，同一环的相邻两根粉碎柱4024之间的间隙为0.2～1.5mm，固定粉碎盘4021与腔体4023的一侧为一体。固定粉碎盘4021和转动粉碎盘4022配合使用，各自设置的环形分布的粉碎柱4024交错布置，相邻两环的间隙为0.2～1.5mm。为了实现物料的有效粉碎，腔体4023的环状外壳的内壁也加工成并列放置的直径为Φ8mm的半圆柱型，半圆柱型的轴心方向与粉碎柱4024的轴心方向平行，起到粉碎柱的作用。转动粉碎盘的转速为3500～6500rad/min，这个转动的动力是由第三运动控制系统4030提供，具体由人机界面给出运动指令到电机4031，电机4031开始工作，带动传动主轴4032高速转动，同时，安装在传动主轴4032上的转动粉碎盘4022以同样的转速开始高速旋转，流入粉碎腔的物料在由所有粉碎柱4024、转动粉碎盘4022、固定粉碎盘4021和腔体4023构成的密闭空间内做无规则的紊流运动，并不断的受到撞击、摩擦、揉搓的作用，给物料颗粒提供一定的动能使小内聚力层逐渐松弛，经过松弛的物料小内聚力构成层会不断的脱离下来，并被继续粉碎，达到工艺目的。同时，在高速旋转的转动粉碎盘4022的作用下，腔体内部形成风压，带动物料从出料口4012流出进入旋风分离设备5000。

5、进入旋风分离设备5000的粉碎后物料，在高压引风机5020产生的负压风力的作用下，流入旋风分离器5010内，进入旋风分离器5010的物料，由于自身的重力和风力的作用下，将呈螺旋状并向下沉降，经下部的出料口5011流出，部分比重较小的粉尘状物料随风力流动，在经过过滤布袋5012时，被过滤，粉尘状物料将留在旋风分离器5010内，与物料主体混合并向下沉降，而经过滤后的风经引风机5020排出。这种脉冲式旋风分离设备的封闭加工的作用既降低了产品受到二次污染的可能性，又最大限度的减少物料泄露和杂质飞扬，避免环境污染。过程中的高负压风力是由高压引风机5020产生的，工作指令由第四运动控制系统5030发出，其具体工作指令由人机界面给到引风机电机5031，引风机电机5031开始运行并带动高压风机5020运转，从而产生满足工艺要求的风量和风压。经过旋风分离器出料口5012的物料混合物在自身重力作用下进入暂存仓5040。高压引风机的风量为3500～6000m³/h，全压为6000～16000Pa。

6、第二螺旋输送机6000主要实现物料的输送，物料进入后，在输送螺旋6022的输送推力作用下，通过出料口6011，并流入筛分装置7000。输送螺旋6022的运动速度决定了物料的流量，这个运动速度是由第五运动控制系统6030控制的，第五运动控制系统6030是一台三相电机和电器控制器的组合，通过人机界面给三相电机以工作指令，实现物料流量的精准控制，实际流量数值由产品生产产量需求和设备功能决定。

7、物料由第二螺旋输送机6000的出料口6011流出，经过三次元筛分设备的进料口7011进入筛分装置的筛面7020的第一层，筛分功能是由第六运动控制系统震动电机7031、筛体7010、筛面7020完成，工作过程是由人机界面发出工作指令到第六运动控制系统震动电机7031，震动电机7031开始运动，带动筛体7010运动，物料在筛面7020上同时开始运动，在自身重量作用下，不同粒度的颗粒逐层通过不同目数的筛面7020，不能通过相应目数筛面的物料从各自出料口流出，进入各自存储仓，筛分功能完成。

本发明上述方法的原理如下：

植物机体的不同组织部位的内聚力和结合力是不一样的，有时还差异很大。例如，红枣的果皮与果肉、小麦麸皮的外种皮与糊粉层，两种物料有结构力上的共性：一层强内聚力和结合力组织，以长分子链、分子之间结合力很大的植物纤维素、木质素为主要构成物质，其外在表现为使用物理方法很难粉碎，而另外一层弱内聚力和结合力组织，以蛋白质、淀粉等大分子为主要构成物质，其分子之间的结合力相对的就低很多，其外在表现为提供一定的动能就可以使这个内聚力释放。因此，只要在技术与装备上找到这两个生物结构层之间在内聚力的差异点并合理利用，就可以使用物理方法实现把小内聚力组织脱离开来，达到高纯度、选择性分离的目的。

本发明中，物料中小内聚力结构层在松弛设备内先经过径向撞击而释放部分内聚力，后在粉碎设备经过碰撞、摩擦、揉搓和冲击作用继续释放内聚力，达到分离并粉碎的目的，而大内聚力结构层由于设备提供的动能不足以释放结构层内部的内聚力，物料可能出现部分断裂但不会被粉碎，所以物料将基本保持不变。这样，就实现了纯物理加工方式、选择性粉碎的发明目的，并已经通过试验证实该方案可行。

此外，本发明的设备与方法，可以用于所有的组织结构性质类似于含皮红枣果肉颗粒、麦麸的植物物料，在相关行业推广使用，将极大的提升植物原料的性能、纯度和使用率，从而提升产业价值和科技含量，也具有极强的经济增值效果。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (8)

1.一种植物物料选择性粉碎与分离设备，其特征在于，包括：

进料斗，用于盛放待处理的物料；

松弛设备，所述松弛设备的进料口与所述进料斗通过螺旋输送机连接；所述松弛设备实现物料颗粒内组织层间内聚力的释放；

粉碎设备，所述粉碎设备的进料口与松弛设备的出料口连接；所述粉碎设备实现物料颗粒中不同内聚力组织的分离，较小内聚力组织脱离后在粉碎设备内被粉碎，较大内聚力组织基本保持不变；粉碎后的物料为粒度在1.4～150μm之间的细粉组份和粒度超过150μm的粗粉组份的混合物；

旋风分离设备，所述旋风分离设备与粉碎设备出料口连通；旋风分离器出料口与暂存仓连通；

筛分装置，上述物料粗细粉混合物从上述暂存仓出料口经螺旋输送机进入所述筛分装置，在所述筛分装置内筛分为不同粒径范围的产物；并且不同粒径范围的产物分别进入不同的存储仓；该筛分装置包括运动控制系统和三次元筛分设备；三次元筛分设备由筛体和筛面构成；筛面具有3层，由上至下依次排布；

其中，所述粉碎设备包括粉碎机体和电机；粉碎机体包括腔体、固定粉碎盘、转动粉碎盘；固定粉碎盘与腔体一侧内部连为一体，转动粉碎盘安装在所述腔体内；电机转轴与转动粉碎盘连接，驱动转动粉碎盘运行；固定粉碎盘和转动粉碎盘都为圆形，分别设置有与盘面垂直的粉碎柱，粉碎柱的直径为Φ6～12mm，长度40～90mm，固定粉碎盘的粉碎柱与转动粉碎盘的粉碎柱交错设置，相邻两根粉碎柱之间的间隙为0.2～1.5mm。

2.根据权利要求1所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，其特征在于，螺旋输送机包括输送系统和运动控制系统，所述运动控制系统控制并驱动输送系统转动。

3.根据权利要求1所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，其特征在于，所述松弛设备包括：松弛设备进料口、松弛设备出料口、松弛设备机体、震动杆和运动控制系统；运动控制系统驱动松弛设备机体和震动杆震动。

4.根据权利要求1所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，其特征在于，粉碎机腔体呈扁圆柱状，圆柱的内壁加工为平行设置的直径为Φ6～12mm的半圆柱型，半圆柱的轴心线与粉碎柱的轴心线平行，转动粉碎盘的最外环粉碎柱与所述半圆柱之间的间隙为0.5～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的植物物料选择性粉碎与分离设备，其特征在于，所述旋风分离设备包括旋风分离器和高压引风机，高压引风机风管连接在旋风分离器的上部。

6.一种利用权利要求1所述设备进行植物物料选择性粉碎与分离方法，包括以下步骤：

步骤1，将物料送入进料斗，物料粒度在1mm～4mm之间，物料水分含量范围为8～15wt％；

步骤2，将进料斗中的物料送入松弛设备，设备震频为150～300Hz，处理时间为5～10秒；用震动的方式使物料颗粒内部组织间内聚力的松弛，使物料颗粒中内聚力小的组织层和内聚力大的组织层之间的结合力大幅降低；

步骤3，物料从松弛设备流入粉碎设备，设备转速3000～6000rad/min；粉碎设备实现小内聚力组织颗粒脱离并粉碎，大内聚力组织有部分断裂；

步骤4，粉碎后物料由旋风分离设备收集到暂存仓；

步骤5，暂存仓内物料流入筛分设备，通过三次元长方筛的筛分，满足不同粒度要求的物料进入不同的储存仓。

7.根据权利要求6所述的植物物料选择性粉碎与分离方法，其特征在于，所述物料为含有不同的生物组织层，各生物组织层的内聚力有较大差异的植物原料。

8.根据权利要求7所述的植物物料选择性粉碎与分离方法，其特征在于，所述物料为红枣含皮果肉颗粒或小麦麸皮，红枣含皮果肉颗粒水分含量在9.5wt％以下，小麦麸皮的水分含量在14.5wt％以下。