CN109133314A - 一种连续提取设备和利用该设备提取麦饭石的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续提取设备和利用该设备提取麦饭石的方法，连续提取设备包括依次连接的进水管道、工作提取单元和提取液接出管道，还包括待机提取单元；所述工作提取单元由至少一个提取装置串联组成，所述待机提取单元包括至少一个提取装置，所述提取装置包括提取柱和检测装置，所述提取柱中填充有提取原料，所述检测装置用于检测流出所述提取柱的提取液的期望参数；当所述工作提取单元中检测装置检测的期望参数的数值低于预设值时，包含所述检测装置的提取装置停止工作，待机提取单元中的提取装置接入所述工作提取单元的末端进行工作。设备无需停机更换即可实现连续化生产，利用该设备提取麦饭石的方法简单高效，同时保证了产品的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及提取装置，尤其是涉及一种连续提取设备和利用该设备提取麦饭石的方法。
背景技术
现有技术中利用麦饭石制备矿物质水通常采用浸泡法，通过使用小粒径的麦饭石原石粉体或颗粒，采用搅拌的方式提升传质过程，增加收率。此种方式一般为间歇式操作，每当麦饭石溶出效果达不到要求时，需要停机更换，造成生产暂停。譬如申请号为201220478448.0的中国实用新型专利，该实用新型公开了使用提取罐和过滤罐在线提取麦饭石有益元素，由于该实用新型每个提取罐中所使用的原料不尽相同，势必存在更换滤料时，产线暂停的情况，并且由于每个提取罐中滤料特性不同，更换周期也不相同，同时也缺乏相应的监测手段，无法保证最终产品品质的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种连续提取设备和利用该设备提取麦饭石的方法。
本发明所采取的技术方案是：
本发明提供一种连续提取设备，包括依次连接的进水管道、工作提取单元和提取液接出管道，还包括待机提取单元；所述工作提取单元由至少一个提取装置串联组成，所述待机提取单元包括至少一个提取装置，所述提取装置包括提取柱和检测装置，所述提取柱中填充有提取原料，所述检测装置用于检测流出所述提取柱的提取液的期望参数；当所述工作提取单元中检测装置检测的期望参数的数值低于预设值时，包含所述检测装置的提取装置停止工作，待机提取单元中的提取装置接入所述工作提取单元的末端进行工作。
优选地，所述提取柱连接有储罐，所述检测装置内设于所述储罐中。
优选地，所述提取柱具有夹套。
优选地，还包括与所述提取液接出管道相连接的净化装置，所述净化装置包括过滤装置和/或杀菌装置。
进一步地，还包括与所述净化装置依次相连接的换热器和浓缩设备。更进一步地，所述换热器为板式换热器，所述浓缩设备为RO设备。
更近一步地，还包括与所述浓缩设备连接的旋流器。
优选地，所述工作提取单元中提取装置为5～15个，所述待机工作单元中提取装置为1～5个。
优选地，所述提取原料的填充高度占所述提取柱高度的1/3～1/2。
优选地，所述提取柱的高径比为100：(10～20)。
优选地，所述提取原料包括煅烧的麦饭石；所述检测装置为TDS检测仪。
进一步地，所述提取原料的粒径为60～120目。
本发明还提供一种利用上述的连续提取设备提取麦饭石的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将水泵入上述的连续提取设备中，所述提取柱中填充有煅烧的麦饭石，所述提取柱具有夹套，所述夹套中通有30～60℃热水，所述检测装置为TDS检测仪；
(2)当所述工作提取单元中检测装置检测的TDS低于预设值时，包含所述检测装置的提取装置停止工作，待机提取单元中的提取装置接入所述工作提取单元的末端进行工作。
进一步地，控制步骤(1)中水泵入的流量，使得提取液在提取柱中液面上升高度为1～2cm/min。
进一步地，步骤(1)中煅烧的麦饭石为麦饭石经700～950℃煅烧制得。
进一步地，步骤(2)中预设值通常为50ppm。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种连续提取设备，能够实现提取原料的连续提取，利用检测装置可以及时地了解到工作提取单元中的提取柱的提取状况，当提取柱中提取原料的提取效果达不到要求时，无需停机更换，通过接入待机提取单元的提取装置实现连续化生产，且保证了产品的稳定性。
附图说明
图1为实施例1中的一种连续提取设备的结构示意图；
图2为图1中连续提取设备的工作原理图；
图3为实施例1中连接有储罐的连续提取设备的部分结构示意图；
图4为实施例1中的另一种连续提取设备的部分连接结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种连续提取设备，包括依次连接的进水管道1、工作提取单元2和提取液接出管道3，还包括待机提取单元4；所述工作提取单元2由至少一个提取装置串联组成，所述待机提取单元4包括至少一个提取装置，本实施例的连续提取设备中工作提取单元2中的提取装置以5个为例、待机提取单元4中的提取装置以3个为例进行描述，所述提取装置包括提取柱和检测装置，为便于清楚理解本实施例中连续提取设备的工作过程，本实施例对使用的提取柱进行了依次标号(如图1中的01-08)，与提取柱相连的检测装置在图1中未显示，所述提取柱中填充有提取原料，所述检测装置用于检测流出所述提取柱的提取液的期望参数，本实施例中提取柱中提取原料为750℃煅烧的麦饭石，检测装置为TDS检测仪，为保证提取原料的连续提取，必须有提取柱处于待机状态，一旦工作提取单元中检测装置检测到提取柱不能满足工艺参数要求(例如本实施例中要求TDS≤50ppm)时，马上进行切换，将提取完全的提取柱从工作提取单元中分离进行重新装填，同时将待机提取单元中的提取柱接入工作提取单元的末端，保证所述工作提取单元中提取柱的数量始终一致，综合考虑重新填装所需要的时间和提取柱消耗的速度，确定整体提取柱的数量，优选工作提取单元中提取柱的数量为5～15个，待机提取单元中提取柱的数量为1～5个。
实际生产中根据产量的要求以及车间高度的布局关系确定使用的提取柱的具体高度和直径，优选高径比为100：(10～20)，本实施例中使用的8个提取柱的高径比均为100:13，填充柱内填装经过750℃煅烧活化的麦饭石细微颗粒，细度为60～120目，在提取过程中，提取原料由于水流的影响会产生流化床状态，即在填充柱中处于一个上升力与重力相对平衡的状态，因此装填量需要控制在一个合适的范围内，使得填充的提取原料都处在一个悬浮状态，又不会冒顶溢出，优选提取原料的填充高度占所述提取柱高度的1/3～1/2，本实施例中填充柱两端封头使用法兰连接，同时使用500目的涤纶过滤网做密封处理，防止提取原料随液体渗漏，填充柱采用双层夹套设计，可在夹套中通入热水进行加热保温，提取麦饭石时热水的温度一般控制在30～60℃为宜。参见图2，在进行连续提取时，控制填充柱的夹套中热水温度为50℃，将纯水从储罐经泵由进水管道1注入，由于泵的流量会影响提取原料在提取柱中的状态，流量过小时提取原料相对密实，提取效果偏低，流量过大时提取时间过短影响收率，且填料层悬浮冒顶，会使泵压力增大，堵塞柱顶出水口，严重时或造成尼龙网布破裂，填料泄露，因此优选控制水泵入的流量，使得提取液在提取柱中液面上升高度为1～2cm/min为宜，然后由工作提取单元2中的填充柱01的上端流出，所述填充柱01的流出端设置有在线TDS检测仪，可以随时监控矿物质溶出情况，同样的，经过提取柱01的提取液，由提取柱02下端注入，上端流出；提取柱02与提取柱01结构相同，填料相同，且温度与流速都相同，也一样在流出端设置有在线TDS检测仪。以此类推，直至通过提取柱05提取后由提取液接出管道3流出，完成提取后的提取液根据实际需求后续可以进行过滤和/或杀菌工序。此时，待机工作单元中的提取柱06-08为待机状态。待工作提取单元2中的提取柱01连接的TDS检测仪返回的数值低于预设值(本实施设为TDS≤50ppm)，通过管路切换，纯水从提取柱01的下端分离，从提取柱02的下端进入提取系统，同时待机提取单元4中的提取柱06接入工作提取单元2的末端，与提取柱05连接，纯水依次经提取柱02、提取柱03、……、提取柱05和提取柱06进行提取，最后由提取液接出管道3流出，完成提取后的提取液根据实际需求后续可以进行过滤和/或杀菌工序，此时提取柱01为脱机状态，通过打开底部的法兰、进行提取原料的卸载和重新填装，关闭底部法兰，注入纯水进入待机工作单元4中处于待机状态。同样地，当提取柱02连接的TDS在线检测仪返回数据低于预设值时，提取柱02从工作提取单元2中分离，待机提取单元4中的提取柱07接入工作提取单元的末端，与提取柱06连接，如此反复即可实现麦饭石的连续提取。利用本发明的连续提取设备进行提取麦饭石，提取液接出管道3中锶含量可高于0.2mg/L，硅含量(以偏硅酸计)高于25mg/L，总TDS高于100mg/L，提取液接出管道3中得到的提取液可以直接进行灌装成包装饮用水，此饮用水中硅、锶含量达到《GB 8537-2008饮用天然矿泉水》中相关要求。
参见图3，由于实际生产需要的产量较大，优选提取柱连接有储罐，以提取柱01和提取柱02的连接为例，通过管道依次连接有提取柱01、储罐011、提取柱02和储罐022，TDS检测仪的探头内设于所述储罐01和储罐02中。
参见图4，优选地，本发明的连续提取设备还包括与所述提取液接出管道3相连接的净化装置5，所述净化装置包括过滤装置和/或杀菌装置，由所述提取液接出管道3流出的提取液根据实际需求，可以选择性地对提取液进行过滤和/或杀菌处理后使用。进一步优选地，经过过滤和/或杀菌处理后的提取液通过板式换热器6进行降温，达到RO设备7的进水要求后，进入RO设备7中进行循环浓缩，此过程中的热量能够回收用于纯水的预热，用于麦饭石的提取，通过本发明的连续提取设备处理，浓缩液的TDS值能够达到3000～5000ppm，浓缩液经过紫外流经杀菌器，控制一定的流速与紫外线强度进行活菌杀灭，杀菌后的浓缩液可以进行喷雾干燥，得到麦饭石提取物固体粉末。杀菌后的浓缩液通过旋流器8分离结晶，通过烘干、粉碎和直接喷雾干燥得到的麦饭石提取物固体粉末合并后进行包装，为麦饭石矿晶。
本发明的连续提取设备中可根据实际需求通过更换不同的提取原料，来实现不同物质的提取过程，提取原料包含但不限于本实施例中的煅烧的麦饭石。
Claims (12)
1.一种连续提取设备，其特征在于，包括依次连接的进水管道、工作提取单元和提取液接出管道，还包括待机提取单元；所述工作提取单元由至少一个提取装置串联组成，所述待机提取单元包括至少一个提取装置，所述提取装置包括提取柱和检测装置，所述提取柱中填充有提取原料，所述检测装置用于检测流出所述提取柱的提取液的期望参数；当所述工作提取单元中检测装置检测的期望参数的数值低于预设值时，包含所述检测装置的提取装置停止工作，待机提取单元中的提取装置接入所述工作提取单元的末端进行工作。
2.根据权利要求1所述的连续提取设备，其特征在于，所述提取柱连接有储罐，所述检测装置内设于所述储罐中。
3.根据权利要求1所述的连续提取设备，其特征在于，所述提取柱具有夹套。
4.根据权利要求1-3任一项所述的连续提取设备，其特征在于，还包括与所述提取液接出管道相连接的净化装置，所述净化装置包括过滤装置和/或杀菌装置。
5.根据权利要求4所述的连续提取设备，其特征在于，还包括与所述净化装置依次相连接的换热器和浓缩设备。
6.根据权利要求5所述的连续提取设备，其特征在于，还包括与所述浓缩设备连接的旋流器。
7.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的连续提取设备，其特征在于，所述工作提取单元中提取装置为5～15个，所述待机工作单元中提取装置为1～5个。
8.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的连续提取设备，其特征在于，所述提取原料的填充高度占所述提取柱高度的1/3～1/2。
9.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的连续提取设备，其特征在于，所述提取柱的高径比为100：(10～20)。
10.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的连续提取设备，其特征在于，所述提取原料包括煅烧的麦饭石；所述检测装置为TDS检测仪。
11.一种利用权利要求1-10任一项所述的连续提取设备提取麦饭石的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将水泵入权利要求1-10任一项所述的连续提取设备中，所述提取柱中填充有煅烧的麦饭石，所述提取柱具有夹套，所述夹套中通有30～60℃热水，所述检测装置为TDS检测仪；
(2)当所述工作提取单元中检测装置检测的TDS低于预设值时，包含所述检测装置的提取装置停止工作，待机提取单元中的提取装置接入所述工作提取单元的末端进行工作。
12.根据权利要求11所述的连续提取设备提取麦饭石的方法，其特征在于，控制步骤(1)中水泵入的流量，使得提取液在提取柱中液面上升高度为1～2cm/min。
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