CN108355825A - 一种油茶果预处理浮选机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品加工设备领域，并具体公开了一种油茶果预处理浮选机及方法。该浮选机包括浮选机主体、溶液回收装置和循环配液装置，浮选机主体包括浮选槽，浮选槽两侧作为入料端和出料端，入料端开设有补液孔和回液孔，浮选槽底部为凹形结构，内部设有浮选循环传送带和导流阻隔挡板；浮选循环传送带包括水平段和倾斜段，水平段浸没在浮选液中；导流阻隔挡板下端浸没在浮选液中，上端高于浮选液液面，用于阻挡并聚集果壳，果壳利用去果壳拨板装置排出至果壳导出槽；溶液回收装置与果壳导出槽相连，循环配液装置用于实现浮选液的补充。所述方法利用所述浮选机进行茶籽及果壳的分选。本发明具有茶籽分选效果好，劳动强度低和生产成本低的优点。

Description

一种油茶果预处理浮选机及方法

技术领域

本发明属于食品加工设备领域，更具体地，涉及一种油茶果预处理浮选机及方法。

背景技术

油茶是我国特有的木本食用油料树种，其果实由油茶果壳和茶籽两部分组成，其中茶籽可以作为食用油、饲料和化工产品的原料，果壳可以用于制备活性炭、栲胶、培养基、皂素等高附加值产品。油茶果成熟即应及时采收，传统上翻晒工序，使果壳脱落，油茶籽则放在通风干燥处收藏。但由于油茶果壳的包裹，水分不易晒干，再加上收获季节常有阴雨天，极易导致茶籽在翻晒过程中发热霉烂或发芽，影响出油品质。因此，及时地去除油茶果壳及杂质对减少茶籽霉变、提高油品质量具有重大帮助。

现有的油茶果脱壳机将果壳机械剥离后，多利用茶籽与果皮之间尺寸和密度差异对果壳和茶籽进行分离。但由于部分茶籽与果壳在尺寸和密度上相差无几，使用效果欠佳，果壳中含籽率和籽中含果壳率两项指标均超标，造成浪费的同时影响出油率和出油品质，不得不采用人工方法对茶籽与果壳再进行分选。如专利CN201610766571.5公开了一种采用筛网连接风选机的壳籽分离单元，该单元综合筛网加风选方式分选茶籽与果壳，结果也难以达到生产要求，同时由于分选后的茶籽难免混有泥、沙、铁、石等污染物，增加了后续剥壳的困难和成本，影响茶油的品质。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种油茶果预处理浮选机及方法，其通过对关键组件浮选机主体的具体结构及具体布置方式的研究与设计，以利用浮选液实现茶籽、果壳及杂质的有效分离，能有效提高油茶果加工效率、增强茶籽分选效果，具有茶籽分选效果好、效率高，劳动强度低和生产成本低的特点，且节能环保、有利于流水线化工业生产。

为实现上述目的，本发明提出了一种油茶果预处理浮选机，其包括浮选机主体、溶液回收装置和循环配液装置，其中：

所述浮选机主体用于分选茶籽与果壳，其包括装设有浮选液的浮选槽，该浮选槽的两侧分别作为入料端和出料端，在浮选槽作为入料端的一侧上开设有补液孔和回液孔，所述浮选槽的底部为凹形结构，内部设置有浮选循环传送带和导流阻隔挡板；所述浮选循环传送带包括水平段和倾斜段，其中水平段水平设置，其作为输入端浸没在浮选液中，而倾斜段倾斜设置，其作为输出端用于将分选出的茶籽输出；所述导流阻隔挡板插装在浮选槽内部并位于浮选循环传送带的上方，其下端浸没在浮选液中，上端高于浮选液的液面，用于将漂浮在浮选液表面的果壳予以阻挡并聚集，聚集的果壳通过去果壳拨板装置排出至果壳导出槽中，该果壳导出槽设置在浮选槽上；

所述溶液回收装置与所述果壳导出槽相连，用于将浮选液经回液孔重新送入浮选槽中以进行回收利用；所述循环配液装置用于实现浮选槽中浮选液的及时补充。

作为进一步优选的，所述浮选循环传送带为网孔直径为1mm～2mm的网孔结构，其倾斜段的倾斜角为15°～45°，优选为40°；所述浮选循环传送带的表面间隔设有固定挡料板。

作为进一步优选的，所述浮选液的密度为0.9g/ml。

作为进一步优选的，所述浮选槽内设置有内槽，内槽上设置有用于支撑浮选循环传送带并使其保持形状的带槽；所述浮选循环传送带边沿伸入带槽中，两者之间的间隙小于2mm，所述浮选循环传送带的水平段与倾斜段的连接处由传送带压紧轮压紧。

作为进一步优选的，所述浮选循环传送带水平段远离倾斜段一端的上方设置有挡刷，该挡刷固定在内槽上，用于阻止茶籽逆向浮动。

作为进一步优选的，所述导流阻隔挡板呈弧形，其一端固定在内槽上，另一端延伸至果壳导出槽。

作为进一步优选的，所述去果壳拨板装置包括去果壳拨板及驱动该去果壳拨板转动的去果壳拨板电机，该去果壳拨板设置为外端部为弧形、网孔直径为1～2mm的网孔结构。

作为进一步优选的，所述去果壳拨板与果壳导出槽的间隙小于1mm；所述果壳导出槽为带网孔的倾斜滑槽，其宽度大于去果壳拨板的宽度，并且其下端通过集液器与溶液回收装置相连。

作为进一步优选的，所述溶液回收装置包括储液箱、滤网、液位计和回液泵组，所述滤网设置在储液箱的上方，用于过滤掉由果壳导出槽中回收的浮选液中的杂质，所述液位计用于监测储液箱中的液位，所述回液泵组用于根据储液箱中的液位，将过滤后的浮选液通过回液孔重新泵入浮选槽。

作为进一步优选的，循环配液装置包括溶剂存储箱、水箱、配液池和控制单元，所述溶剂存储箱用于向配液池提供溶剂，所述水箱用于向配液池提供水，所述配液池用于将溶剂与水混合以配置浮选液，其内设置有密度传感器，用于检测配液池中浮选液的密度，所述控制单元用于根据密度传感器的检测结果调整送入配液池中溶剂和水的比例，进而调整浮选液的密度；所述浮选槽中还设置有液位传感器，用于检测浮选槽中浮选液的液位，所述控制单元根据液位传感器的检测结果调整配液池中浮选液泵入浮选槽的速度。

按照本发明的另一个方面，提供了一种油茶果预处理浮选方法，包括如下步骤：

S1将茶籽、果壳及泥沙的混合物料从浮选槽的进料端送入装有浮选液的浮选槽内，果壳漂浮于浮选液表面，茶籽和泥沙下沉至浮选循环传送带，并且泥沙透过浮选循环传送带的网孔掉落至浮选槽凹形结构的底部予以沉积；

S2茶籽由浮选循环传送带送出，而漂浮于浮选液表面的果壳随浮选液流向导流阻隔挡板予以聚集，利用去果壳拨板将聚集的果壳拨出至果壳导出槽；

S3从果壳导出槽流出的浮选液由溶液回收装置回收并重新送入浮选槽，并由循环配液装置随时补充浮选槽中的浮选液。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明能够在预处理过程中实现油茶果茶籽、果壳及杂质混合物的一次性分离，并起到初步清洗作用，具有分离效率高、成本低的优点；分选过程无需人工干涉，大幅降低分拣人员的劳动强度，节约人力成本。

2.本发明结构紧凑、布置集中，易与上下工序连接，可作为自动化生产的一环，从而使整个装置占地面积小，自动化程度高。

3.本发明利用浮选液采用密度分选法对茶籽、果壳及杂质进行分选，即利用茶籽的密度大于果壳密度的原理，将茶籽与果壳通过浮选液分离，可实现茶籽与果壳的有效分离，并在分离中去除杂质。

4.本发明中的茶籽及泥沙杂质因密度大而下沉，并通过设计带孔结构的浮选循环传送带的设置，使得茶籽下沉落在浮选循环传送带上，而泥沙杂质则穿过浮选循环传送带的网孔下沉至浮选槽凹形结构的底部，予以沉积，以此实现茶籽与泥沙杂质的有效分离，起到了茶籽清洗的效果。

5.本发明中的果壳由于密度较小，漂浮在液面上，果壳在浮选液带动下流向导流阻隔挡板，由于受到导流阻隔挡板的阻挡与导向，使得果壳集中在导流阻隔挡板靠近果壳导出槽入口处，在旋转的去果壳叶片作用下，果壳由果壳导出槽入口处送至果壳导出槽上供下一工序使用，整个茶籽分选过程基本实现无人作业，并且增强了茶籽分选效果，提高了生产效率。

6.本发明优选密度为0.9g/ml的溶液作为本发明的浮选液，因为通过发明人的不断研究发现当采用密度为0.9g/ml的浮选液时，可实现茶籽、果壳及杂质的有效完美分离，分选效果优良，分选出的茶籽中无果壳及杂质，纯度高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种油茶果预处理浮选机的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的浮选机主体的装配图；

图3为本发明实施例提供的浮选槽左视图；

图4为本发明实施例提供的浮选槽内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的内槽与导流阻隔挡板的装配示意图；

图6为本发明实施例提供的内槽的俯视图；

图7为本发明实施例提供的浮选循环传送带的结构示意图；

图8(a)-(b)为本发明实施例提供的去果壳拨板装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的溶液回收装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的循环配液装置的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的配液控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-2所示，本发明实施例提供的一种油茶果预处理浮选机，其包括浮选机主体36、溶液回收装置37和循环配液装置38，其中，浮选机主体用于对茶籽、果壳和杂质(例如泥沙)的原始混合原料进行分选，以去除杂质，将茶籽和果壳分选出，并单独输出；溶液回收装置用于回收分选过程中排出的浮选液，达到浮选液的重复利用；循环配液装置则用于实现浮选槽中浮选液的及时补充。通过上述各装置的相互配合，可有效提高油茶果分选效率、增强茶籽分选效果，具有劳动强度低、生产成本低的特点。

下面将逐一对各个装置进行更为具体的说明。

如图2所示，浮选机主体包括装设有浮选液的浮选槽1，其采用密度分离法实现茶籽、果壳及杂质的分离，该浮选槽1的两侧分别作为入料端和出料端，如图2所示，左侧作为入料端，右侧作为出料端，入料端的一侧上开设有补液孔11和回液孔12，该浮选槽的底部为凹形结构，利于泥沙沉积于槽底，并实现排污，该浮选槽内部设置有浮选循环传送带6和导流阻隔挡板16。

为了便于各部件的安装与布置，浮选槽1整体呈长方体形状，底部设计为凹形结构，凹形结构连接泥沙排污管3，由电磁阀4控制泥沙排污管3的通闭，该浮选槽由支架10支撑固定。

为了便于浮选传送带的安装固定，浮选槽内设置有内槽2，内槽2上设置有带槽8，该带槽用于支撑浮选循环传送带并使其保持形状，浮选循环传送带6边沿伸入带槽8中，两者之间的间隙小于2mm(最小茶籽直径)，以避免茶籽进入间隙中。为了防止浮选循环传送带6与带槽8下边缘之间的摩擦过大，在带槽8下边缘上安装有支撑辊轮5。

进一步的，浮选循环传送带设计为网孔直径为1mm～2mm的网孔结构，该网孔尺寸小于最小茶籽直径而大于泥沙粒径，使得茶籽停留在传送带的表面便于输出，而泥沙则穿过传送带的孔沉积至浮选槽的凹形底部，浮选循环传送带倾斜段的倾斜角设计为15°～45°，优选设计为40°，以保证茶籽不会掉落且设备尽量紧凑，该浮选循环传送带由金属或橡胶材质制成，在浮选循环传送带的表面间隔设有固定挡料板。浮选循环传送带水平段远离倾斜段一端的上方还设置有挡刷9，该挡刷9固定在内槽2上，用于阻止茶籽逆向浮动。

更为具体的，浮选循环传送带的两端套装在传送带从动轴18和传送带主动轴17上，传送带主动轴17上安装有传送带驱动带轮19，传送带驱动带轮19由传送带驱动电机20驱动。传送带驱动电机20为交流电机，以变频器调速，通过传送带驱动带轮19将传送带驱动电机20动力传递到传送带主动轴17，以带动传送带主动轴转动，进而带动浮选循环传送带运动。传送带驱动电机20的速度由变频器控制，传送带驱动带轮19直径分为若干档，通过将皮带套在不同直径的传送带驱动带轮19上，以组合出适当的传送速度。

如图4-6所示，导流阻隔挡板16插装在浮选槽内部并位于浮选循环传送带的上方，其布置方向与浮选循环传送带的传送方向垂直，其下端浸没在浮选液中，上端高于浮选液的液面，用于将漂浮在浮选液表面的果壳予以阻挡并聚集，并利用去果壳拨板装置将聚集的果壳排出至设置在浮选槽上的果壳导出槽22中。具体的，导流阻隔挡板呈弧形，表面光滑，一端固定在内槽上，另一端延伸至果壳导出槽。

如图4、图7所示，浮选循环传送带6包括水平段和倾斜段，其中水平段水平设置，其设置在靠近浮选槽的入料端，以作为物料的输入端，并且浸没浮选液中，而倾斜段倾斜设置，并设置在靠近浮选槽的出料端，以作为输出端将分选出的茶籽输出，浮选循环传送带的水平段与倾斜段的连接处由传送带压紧轮7压紧，该浮选循环传送带呈环形位于浮选槽内槽。

如图8(a)-(b)所示，去果壳拨板装置包括去果壳拨板13及驱动该去果壳拨板转动的去果壳拨板电机14，该去果壳拨板电机14由设置在浮选槽上的龙门架15安装固定。该去果壳拨板设计成外端部为弧形的叶片，并且该叶片为带网孔的结构，网孔直径为1～2mm，如此使得漂浮在浮选液上的果壳被旋转的去果壳叶片外端弧形结构铲起，果壳获得一个近似水平方向的初速度分离至果壳导出槽中，而将网孔直接设计为1-2mm可保证在去果壳叶片旋转过程中带走尽可能多的果壳以及尽可能减少浮选液的损失。安装时，应保证运动到果壳导出槽22入口处的当前叶片的下端与果壳导出槽入口间的间隙小于1mm，减少果壳遗漏的同时避免卡塞，同时该当前叶片与水平面的夹角大于50°，以保证果壳顺利掉落而不会粘在叶片表面。

具体的，果壳导出槽22为带网孔的倾斜滑槽，其宽度大于去果壳拨板的宽度，并且其下端通过集液器23与溶液回收装置37相连，其固定于浮选槽开口处。

如图1和图9所示，溶液回收装置37与果壳导出槽22相连，用于将回收的浮选液经回液孔12重新送入浮选槽中以进行回收利用，该溶液回收装置37包括储液箱25、滤网24、液位计27和回液泵组26，所述滤网24设置在储液箱的上方，用于将由果壳导出槽中回收的浮选液中的杂质过滤掉，液位计27用于监测储液箱中的液位，回液泵组26用于根据储液箱中的液位，将过滤后的浮选液通过回液孔重新泵入浮选槽中。

如图10所示，循环配液装置38包括溶剂存储箱29、水箱28、配液池30和控制单元(PLC)31，溶剂存储箱29用于向配液池30提供溶剂，水箱28用于向配液池30提供水，配液池30用于将溶剂与水混合以配置所需密度的浮选液，该配液池内设置有密度传感器34，用于检测配液池中浮选液的密度，所述控制单元31用于根据密度传感器的检测结果调整送入配液池中溶剂和水的比例，进而调整浮选液的密度。具体的，密度传感器34实时监测配液池30中浮选液的密度，控制单元根据密度传感器的检测值和预设值的差值实时调整水箱和溶剂存储箱上配液泵33的流量比，以使溶剂和水按适当比例进入配液池30，配置所需密度的浮选液。经研究发现浮选液密度为0.9g/ml时，浮选效果最好，具体可采用密度为0.9g/ml的酒精、离子溶液等，例如C₁₄H₂₇N₂BF₄，C₇H₁₀BF₄N，C₁₆H₂₇N₃F₆S₂O₄等溶液。

具体的，配液池30内还设置有搅拌装置35，使得配液池中的浮选液均匀，利于密度传感器34的准确测量；浮选槽中还设置有液位传感器21，用于检测浮选槽中浮选液的液位，控制单元31根据液位传感器的检测结果调整配液池中浮选液泵入浮选槽的速度，以将浮选液经补液孔送入浮选槽中。浮选槽中浮选液的液面高度由液位传感器21控制，不低于果壳导出槽22槽口高度，若液位低于果壳导出槽22槽口高度，控制单元控制配液池上的补液泵32以调整补液速度，使得液位增高，符合实际要求。

本发明还提供了一种油茶果预处理浮选方法，包括如下步骤：

S1将茶籽、果壳及泥沙的混合物料从浮选槽的进料端送入装有浮选液的浮选槽内，其中，果壳漂浮于浮选液表面，茶籽和泥沙下沉至浮选循环传送带，由于密度不同，泥沙以更快速度下沉，并透过浮选循环传送带网孔掉落至浮选槽凹形结构的底部予以沉积，泥沙达到一定积累量则打开电磁阀进行清理；

S2分选出的茶籽由浮选循环传送带送出进入下一工序，而由于回液流量及补液流量及果壳导出槽22的存在，使得漂浮于浮选液表面的果壳将随浮选液的流动流向导流阻隔挡板，由导流阻隔挡板的阻挡和导向作用，果壳将在果壳导出槽入口处聚集，通过去果壳拨板将聚集的果壳拨出至果壳导出槽；

S3浮选过程中从果壳导出槽被带出的浮选液绝大多数由溶液回收装置回收并重新送入浮选槽，另外损失掉的溶液由循环配液装置38随时补充。

本发明充分利用了茶籽、果壳及杂质在浮选液中的良好分层效果，以使茶籽及果壳的有效分选，若有部分茶籽上浮，经实验判定大多为霉变或发育不良的茶籽，去除这类茶籽有助于提升茶油品质。本发明在预处理过程中将果壳和茶籽完全分离，并且在此过程中可去除树叶、粉尘、石子等杂质及已变质茶籽，工艺流程简单，可实现规模化连续性工业生产。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油茶果预处理浮选机，其特征在于，包括浮选机主体(36)、溶液回收装置(37)和循环配液装置(38)，其中：

所述浮选机主体用于分选茶籽与果壳，其包括装设有浮选液的浮选槽，该浮选槽的两侧分别作为入料端和出料端，在浮选槽作为入料端的一侧上开设有补液孔(11)和回液孔(12)，所述浮选槽的底部为凹形结构，内部设置有浮选循环传送带(6)和导流阻隔挡板(16)；所述浮选循环传送带(6)包括水平段和倾斜段，其中水平段水平设置，其作为输入端浸没在浮选液中，而倾斜段倾斜设置，其作为输出端用于将分选出的茶籽输出；所述导流阻隔挡板(16)插装在浮选槽内部并位于浮选循环传送带的上方，其下端浸没在浮选液中，上端高于浮选液的液面，用于将漂浮在浮选液表面的果壳予以阻挡并聚集，聚集的果壳通过去果壳拨板装置排出至果壳导出槽(22)中，该果壳导出槽(22)设置在浮选槽上；

所述溶液回收装置(37)与所述果壳导出槽(22)相连，用于将浮选液经回液孔(12)重新送入浮选槽中以进行回收利用；所述循环配液装置(38)用于实现浮选槽中浮选液的及时补充。

2.如权利要求1所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述浮选循环传送带为网孔直径为1mm～2mm的网孔结构，其倾斜段的倾斜角为15°～45°，优选为40°；所述浮选循环传送带的表面间隔设有固定挡料板；所述浮选液的密度为0.9g/ml。

3.如权利要求1所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述浮选槽内设置有内槽(2)，内槽(2)上设置有用于支撑浮选循环传送带并使其保持形状的带槽(8)；所述浮选循环传送带(6)边沿伸入带槽(8)中，两者之间的间隙小于2mm，所述浮选循环传送带的水平段与倾斜段的连接处由传送带压紧轮(7)压紧。

4.如权利要求3所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述浮选循环传送带水平段远离倾斜段一端的上方设置有挡刷(9)，该挡刷(9)固定在内槽(2)上，用于阻止茶籽逆向浮动。

5.如权利要求3所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述导流阻隔挡板(16)呈弧形，其一端固定在内槽(2)上，另一端延伸至果壳导出槽(22)。

6.如权利要求1所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述去果壳拨板装置包括去果壳拨板(13)及驱动该去果壳拨板转动的去果壳拨板电机(14)，该去果壳拨板设置为外端部为弧形、网孔直径为1～2mm的网孔结构。

7.如权利要求6所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述去果壳拨板(13)与果壳导出槽(22)的间隙小于1mm；所述果壳导出槽(22)为带网孔的倾斜滑槽，其宽度大于去果壳拨板的宽度，并且其下端通过集液器(23)与溶液回收装置(37)相连。

8.如权利要求1所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，所述溶液回收装置(37)包括储液箱(25)、滤网(24)、液位计(27)和回液泵组(26)，所述滤网(24)设置在储液箱的上方，用于过滤掉由果壳导出槽中回收的浮选液中的杂质，所述液位计(27)用于监测储液箱中的液位，所述回液泵组(26)用于根据储液箱中的液位，将过滤后的浮选液通过回液孔重新泵入浮选槽。

9.如权利要求1所述的油茶果预处理浮选机，其特征在于，循环配液装置(38)包括溶剂存储箱(29)、水箱(28)、配液池(30)和控制单元(31)，所述溶剂存储箱(29)用于向配液池(30)提供溶剂，所述水箱(28)用于向配液池(30)提供水，所述配液池(30)用于将溶剂与水混合以配置浮选液，其内设置有密度传感器(34)，用于检测配液池中浮选液的密度，所述控制单元(31)用于根据密度传感器的检测结果调整送入配液池中溶剂和水的比例，进而调整浮选液的密度；所述浮选槽中还设置有液位传感器(21)，用于检测浮选槽中浮选液的液位，所述控制单元(31)根据液位传感器的检测结果调整配液池中浮选液泵入浮选槽的速度。

10.一种油茶果预处理浮选方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1将茶籽、果壳及泥沙的混合物料从浮选槽的进料端送入装有浮选液的浮选槽内，果壳漂浮于浮选液表面，茶籽和泥沙下沉至浮选循环传送带，并且泥沙透过浮选循环传送带的网孔掉落至浮选槽凹形结构的底部予以沉积；

S2茶籽由浮选循环传送带送出，而漂浮于浮选液表面的果壳随浮选液流向导流阻隔挡板予以聚集，利用去果壳拨板将聚集的果壳拨出至果壳导出槽；

S3从果壳导出槽流出的浮选液由溶液回收装置回收并重新送入浮选槽，并由循环配液装置随时补充浮选槽中的浮选液。