CN111548245B - 一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备及其使用方法，包括破碎罐、融化罐、冷凝器、蒸汽罐、水洗罐、静置罐、水罐、搅拌罐、过滤罐、精馏塔、储存罐、活性炭储料罐及硅藻土料箱；所述的破碎罐的出料口通过导管与融化罐的入料口连接，导管内安装有有阀门。本发明通过冷凝器对循环的水蒸气进行冷凝，减少水资源的消耗。本发明通过在水洗罐和过滤罐中加入过滤网I和过滤网II，分别实现对松脂和脂液净的过滤，进而提高柠檬烯产品的纯度；本发明在破碎罐采用梯形割刀来回切割挤压成条的高脂松松脂，使之形成形状均匀的颗粒，融化时间短且均匀，减少了能耗。

Description

一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及天然香料制备技术领域，具体涉及一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备及其使用方法。
背景技术
柠檬烯（Limonene）又称苎烯，属单萜类化合物，呈橙红、橙黄色或无色澄清液体，是橘皮中一种著名的精油，有类似于柠檬的香味。动物实验显示具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，目前研究指出柠檬烯具有抗肿瘤作用。复方柠檬烯在临床上可用于利胆、溶石、促进消化液分泌和排除肠内积气。此外柠檬烯在工业上有广泛的用途。它在香料工业中可直接用于调香，作为一种新鲜的头香香料用于化妆、皂用及日用化学品香精，在古龙型、花香中的茉莉型、薰衣草型以及松木、醛香、木香、果香或清香型中均适宜，在很多日化香精配方中都有应用，其用量可达30%，国际日用香精香料协会( International FragranceAssociation，IFRA)没有限制规定。1994 年柠檬烯还被美国食用香料与提取物制造商协会( Flavor and Extract Manufacture' s Association of the United States，FEMA) 认定其毒性属GRAS( 一般公认安全) 级，并经FDA 批准食用。
现有设备制备出得柠檬烯纯度较低，耗能高，提炼时间长，不能满足工业高效生产的需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种提炼纯度高、时间短、耗能低的柠檬烯制备设备。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，包括破碎罐、融化罐、冷凝器、蒸汽罐、水洗罐、静置罐、水罐、搅拌罐、过滤罐、精馏塔、储存罐、活性炭储料罐及硅藻土料箱；所述的破碎罐的出料口通过导管与融化罐的入料口连接，导管内安装有有阀门；所述的融化罐的出油口通过导管与水洗罐的进油口，导管内安装有流量控制阀；所述的水洗罐出油口通过导管与静置罐的进油口连接，导管内流量控制阀；所述的静置罐的出油口通过导管与搅拌罐的内部连接，导管内安装有流量控制阀；所述的搅拌罐的出油口通过导管与过滤罐的进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的过滤罐的出油口与精馏塔的进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的精馏塔的出油口与储存罐进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的融化罐的蒸汽出口通过导管与冷凝器的进气口连接；所述的冷凝器的出水口通过导管与水罐的进水口连接；所述的水罐的出水口安装有抽水泵；所述的抽水泵的出水口通过导管分别与蒸汽罐和水洗罐的进水口连接，且导管内皆安装有流量控制阀；所述的蒸汽罐的排气口通过导管与融化罐中部的进气口连接，且之间的导管安装有蒸汽阀；所述的融化罐上部分别安装有水料罐和磷酸料罐；所述的水料罐和磷酸料罐分别通过导管与融化罐连接，之间的导管分别安装有流量控制阀；所述的活性炭储料罐和硅藻土料箱的出料口分别安装有传送带；所述的传送带尽头延伸至搅拌罐顶部的开口；
所述的融化罐包括罐体；所述的罐体下端安装有电机Ⅰ；所述的电机Ⅰ的转轴伸入罐内，且末端安装有搅拌叶轮Ⅰ；
所述的水洗罐的罐内中部安装有过滤网Ⅰ；所述的水洗罐下端安装有电机Ⅱ；所述的电机Ⅱ的转轴延伸至罐内，且末端安装有搅拌叶轮Ⅱ；
所述的搅拌罐的底端安装有电机Ⅲ；所述的电机Ⅲ的转轴伸入罐内，且末端安装有搅拌叶轮Ⅲ；所述的搅拌罐的罐内安装有电加热棒；
所述的过滤罐的罐内中部安装有过滤网Ⅱ。
进一步技术改进，所述的破碎罐包括壳体、液压缸Ⅰ、压板、成型板、梯形割刀、液压缸Ⅱ、L型板；所述的壳体顶部设有矩形开口；所述的液压缸Ⅰ的输出端与压板固定连接；所述的压板大小与矩形开口匹配，且压板与壳体的内壁滑动连接；所述的壳体内部的中间安装有成型板；所述的成型板底面与梯形割刀滑动连接；所述的梯形割刀底端固定连接液压缸Ⅱ的输出端；所述的液压缸Ⅱ底端通过螺栓与L型板连接；所述的L型板通过螺栓与壳体中部连接。
进一步技术改进，所述的罐体顶部安装有泄压阀Ⅰ。
进一步技术改进，所述的冷凝器顶部安装有泄压阀Ⅱ。
进一步技术改进，所述的搅拌罐的罐内安装有温度传感器。所述的温度传感器用于对测量搅拌罐的温度进行实时监控。
进一步技术改进，所述的水料罐和磷酸料罐分别设有玻璃窗口。所述的玻璃窗和口设有刻度条。所述的玻璃窗口刻度条是为了方便工作人员定量加入辅料。
进一步技术改进，所述的过滤网Ⅱ设有挂钩；所述的挂钩钩住过滤罐顶部。所述的挂钩是为了方便工作人员更换过滤网Ⅱ。
以上从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备的使用方法包括以下步骤：
1）松脂破碎：将块状的高脂松松脂放入破碎罐，控制液压缸启动，推动压板挤压高脂松松脂通过成型板，高脂松松脂成条状排出，再控制液压缸Ⅱ启动，带动梯形割刀在成型板下端来回切割条状的高脂松松脂，使其呈圆柱型颗粒状，掉落到破碎罐底端的出料口；
2）松脂溶解：打开破碎罐与融化罐之间的阀门，颗粒状高脂松松脂落入融化罐内，同时向罐内加入清水和磷酸；分别打开蒸汽阀、融化罐与冷凝器之间的流量控及冷凝器与水罐之间的流量控制阀，将蒸汽罐内的高温蒸汽通入融化罐内对颗粒状高脂松松脂进行溶解，再通过融化罐的蒸汽出口排入到冷凝器，冷凝器再将冷凝水排入水罐；蒸汽罐内缺水时，启动抽水泵和打开抽水泵与蒸汽罐之间的流量控制阀，及时向蒸汽罐加入水；
3）松脂过滤、水洗及澄清：待松脂溶解完全溶解后，打开融化罐与水洗罐之间的流量控制阀，排入的松脂经过滤网Ⅰ过滤后，再打开抽水泵与水洗罐之间的流量控制阀，向罐内排入水，对松脂进行水洗；待水洗完后，打开水洗罐与静置罐之间的流量控制阀，将水洗后形成的脂液排入静置罐进行澄清；
4）脂液净制：澄清成型后的澄清脂液排入搅拌罐，打开活性炭储料罐和硅藻土料箱的出料口，通过传送带向澄清脂液中加入食用级活性炭和硅藻土，在搅拌罐内进行搅拌，再排入过滤罐内进行过滤得到净制脂液；
5）净制脂液分馏：打开过滤罐精馏塔之间的流量控制阀，将净制脂液投放到精馏塔中进行分馏，得到柠檬烯产品；
6）收集柠檬烯产品：打开精馏塔与储存罐之间的流量控制阀，开始收集产品。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
1、本发明通过在水洗罐和过滤罐中加入过滤网Ⅰ和过滤网Ⅱ，分别实现对松脂和脂液净的过滤，进而提高柠檬烯产品的纯度。
2、本发明在破碎罐采用梯形割刀来回切割挤压成条的高脂松松脂，使之形成形状均匀的颗粒，融化时间短且均匀，减少了能耗。
3、本发明通过蒸气罐-冷凝器-水罐-蒸气罐的方式进行水循环，减少了水资源的消耗。
4、本发明结构科学，实用方便，装置结构和操作流程简单，操作工人适应快，且制备出得柠檬烯产品纯度高，满足工业高效生产的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的破碎罐的结构示意图。
图3为A-A的剖视图。
附图标识：
1-破碎罐，2-融化罐，3-冷凝器，4-蒸气罐，5-水洗罐，6-搅拌罐，7-精馏塔，8-储存罐，9-活性炭储料罐，10-硅藻土料箱，11-壳体，12-液压缸Ⅰ，13-压板，14-成型板，15-梯形割刀，16-液压缸Ⅱ，17-L型板，21-水料罐，22-磷酸料罐，23-泄压阀Ⅰ，24-搅拌叶轮Ⅰ，31-泄压阀Ⅱ，51-静置罐，52-水罐，53-抽水泵，54-过滤网Ⅰ，55-搅拌叶轮Ⅱ，61-搅拌叶轮Ⅲ，62-电加热棒，63-温度传感器，64-过滤罐，65-过滤网Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例：
一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，包括破碎罐1、融化罐2、冷凝器3、蒸汽罐4、水洗罐5、静置罐51、水罐52、搅拌罐6、过滤罐64、精馏塔7、储存罐8、活性炭储料罐9及硅藻土料箱10；所述的破碎罐1的出料口通过导管与融化罐2的入料口连接，导管内安装有有阀门；所述的融化罐2的出油口通过导管与水洗罐5的进油口，导管内安装有流量控制阀；所述的水洗罐5出油口通过导管与静置罐51的进油口连接，导管内流量控制阀；所述的静置罐51的出油口通过导管与搅拌罐6的内部连接，导管内安装有流量控制阀；所述的搅拌罐6的出油口通过导管与过滤罐64的进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的过滤罐64的出油口与精馏塔7的进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的精馏塔7的出油口与储存罐8进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的融化罐2的蒸汽出口通过导管与冷凝器3的进气口连接；所述的冷凝器3的出水口通过导管与水罐52的进水口连接；所述的水罐52的出水口安装有抽水泵53；所述的抽水泵53的出水口通过导管分别与蒸汽罐4和水洗罐5的进水口连接，且导管内皆安装有流量控制阀；所述的蒸汽罐4的排气口通过导管与融化罐2中部的进气口连接，且之间的导管安装有蒸汽阀41；所述的融化罐2上部分别安装有水料罐21和磷酸料罐22；所述的水料罐21和磷酸料罐22分别通过导管与融化罐2连接，之间的导管分别安装有流量控制阀；所述的活性炭储料罐9和硅藻土料箱10的出料口分别安装有传送带91；所述的传送带91尽头延伸至搅拌罐6顶部的开口；
所述的融化罐2包括罐体；所述的罐体下端安装有电机Ⅰ；所述的电机Ⅰ的转轴伸入罐内，且末端安装有搅拌叶轮24；
所述的水洗罐5的罐内中部安装有过滤网Ⅰ54；所述的水洗罐5下端安装有电机Ⅱ；所述的电机Ⅱ的转轴延伸至罐内，且末端安装有搅拌叶轮55；
所述的搅拌罐6的底端安装有电机Ⅲ；所述的电机Ⅲ的转轴伸入罐内，且末端安装有搅拌叶轮61；所述的搅拌罐6的罐内安装有电加热棒62；
所述的过滤罐64的罐内中部安装有过滤网Ⅱ65。
以上从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备的使用方法如下：
松脂破碎：将块状的高脂松松脂放入破碎罐1，控制液压缸Ⅰ12启动，推动压板13挤压高脂松松脂通过成型板14，高脂松松脂成条状排出，再控制液压缸Ⅱ16启动，带动梯形割刀15在成型板14下端来回切割条状的高脂松松脂，使其程圆柱型颗粒状，掉落到破碎罐1底端的出料口；松脂溶解：打开破碎罐1与融化罐2之间的阀门，颗粒状高脂松松脂落入融化罐2内，同时向罐内加入清水和磷酸；分别打开蒸汽阀41、融化罐2与冷凝器3之间的流量控及冷凝器3与水罐52之间的流量控制阀，将蒸汽罐4内的高温蒸汽通入融化罐2内对颗粒状高脂松松脂进行溶解，再通过融化罐2的蒸汽出口排入到冷凝器3，冷凝器3再将冷凝水排入水罐52；蒸汽罐4内缺水时，启动抽水泵53和打开抽水泵53与蒸汽罐4之间的流量控制阀，及时向蒸汽罐4加入水；松脂过滤、水洗及澄清：待松脂溶解完全溶解后，打开融化罐2与水洗罐5之间的流量控制阀，排入的松脂经过滤网Ⅰ过滤后，再打开抽水泵53与水洗罐5之间的流量控制阀，向罐内排入水，对松脂进行水洗；待水洗完后，打开水洗罐5与静置罐51之间的流量控制阀，将水洗后形成的脂液排入静置罐51进行澄清；脂液净制：澄清成型后的澄清脂液排入搅拌罐6，打开活性炭储料罐9和硅藻土料箱10的出料口，通过传送带91向澄清脂液中加入食用级活性炭和硅藻土，在搅拌罐6内进行搅拌，，再排入过滤罐64内进行过滤得到净制脂液；净制脂液分馏：打开过滤罐64精馏塔7之间的流量控制阀，将净制脂液投放到精馏塔7中进行分馏，得到柠檬烯产品；收集柠檬烯产品：打开精馏塔7与储存罐8之间的流量控制阀，开始收集产品。
实施例2：
与实施例1不同之处在于，所述的破碎罐1包括壳体11、液压缸Ⅰ12、压板13、成型板14、梯形割刀15、液压缸Ⅱ16、L型板17；所述的壳体11顶部设有矩形开口；所述的液压缸Ⅰ12的输出端与压板13固定连接；所述的压板13大小与矩形开口匹配，且压板13与壳体11的内壁滑动连接；所述的壳体11内部的中间安装有成型板14；所述的成型板14底面与梯形割刀15滑动连接；所述的梯形割刀15底端固定连接液压缸Ⅱ16的输出端；所述的液压缸Ⅱ16底端通过螺栓与L型板17连接；所述的L型板17通过螺栓与壳体11中部连接。
所述的罐体顶部安装有泄压阀Ⅰ23。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例3：
与实施例2不同之处在于，所述的冷凝器3顶部安装有泄压阀Ⅱ31。
所述的搅拌罐6的罐内安装有温度传感器63。所述的温度传感器63用于对测量搅拌罐6的温度进行实时监控。
所述的水料罐21和磷酸料罐22分别设有玻璃窗口；所述的玻璃窗口设有刻度条。所述的玻璃窗和口设有刻度条。所述的玻璃窗口刻度条是为了方便工作人员定量加入辅料。
所述的过滤网Ⅱ65设有挂钩；所述的挂钩钩住过滤罐64顶部。所述的挂钩是为了方便工作人员更换过滤网Ⅱ65。
本实施例的工作原理与实施例2相同。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，其特征在于：包括破碎罐（1）、融化罐（2）、冷凝器（3）、蒸汽罐（4）、水洗罐（5）、静置罐（51）、水罐（52）、搅拌罐（6）、过滤罐（64）、精馏塔（7）、储存罐（8）、活性炭储料罐（9）及硅藻土料箱（10）；所述的破碎罐（1）的出料口通过导管与融化罐（2）的入料口连接，导管内安装有有阀门；所述的融化罐（2）的出油口通过导管与水洗罐（5）的进油口，导管内安装有流量控制阀；所述的水洗罐（5）出油口通过导管与静置罐（51）的进油口连接，导管内流量控制阀；所述的静置罐（51）的出油口通过导管与搅拌罐（6）的内部连接，导管内安装有流量控制阀；所述的搅拌罐（6）的出油口通过导管与过滤罐（64）的进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的过滤罐（64）的出油口与精馏塔（7）的进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的精馏塔（7）的出油口与储存罐（8）进油口连接，导管内安装有流量控制阀；所述的融化罐（2）的蒸汽出口通过导管与冷凝器（3）的进气口连接；所述的冷凝器（3）的出水口通过导管与水罐（52）的进水口连接；所述的水罐（52）的出水口安装有抽水泵（53）；所述的抽水泵（53）的出水口通过导管分别与蒸汽罐（4）和水洗罐（5）的进水口连接，且导管内皆安装有流量控制阀；所述的蒸汽罐（4）的排气口通过导管与融化罐（2）中部的进气口连接，且之间的导管安装有蒸汽阀（41）；所述的融化罐（2）上部分别安装有水料罐（21）和磷酸料罐（22）；所述的水料罐（21）和磷酸料罐（22）分别通过导管与融化罐（2）连接，之间的导管分别安装有流量控制阀；所述的活性炭储料罐（9）和硅藻土料箱（10）的出料口分别安装有传送带（91）；所述的传送带（91）尽头延伸至搅拌罐（6）顶部的开口；
所述的融化罐（2）包括罐体；所述的罐体下端安装有电机I；所述的电机I的转轴伸入罐内，且末端安装有搅拌叶轮Ⅰ（24）；
所述的水洗罐（5）的罐内中部安装有过滤网I（54）；所述的水洗罐（5）下端安装有电机II；所述的电机II的转轴延伸至罐内，且末端安装有搅拌叶轮Ⅱ（55）；
所述的搅拌罐（6）的底端安装有电机III；所述的电机III的转轴伸入罐内，且末端安装有搅拌叶轮Ⅲ（61）；所述的搅拌罐（6）的罐内安装有电加热棒（62）；
所述的过滤罐（64）的罐内中部安装有过滤网II（65）；
所述的破碎罐（1）包括壳体（11）、液压缸I（12）、压板（13）、成型板（14）、梯形割刀（15）、液压缸II（16）、L型板（17）；所述的壳体（11）顶部设有矩形开口；所述的液压缸I（12）的输出端与压板（13）固定连接；所述的压板（13）大小与矩形开口匹配，且压板（13）与壳体（11）的内壁滑动连接；所述的壳体（11）内部的中间安装有成型板（14）；所述的成型板（14）底面与梯形割刀（15）滑动连接；所述的梯形割刀（15）底端固定连接液压缸II（16）的输出端；所述的液压缸II（16）底端通过螺栓与L型板（17）连接；所述的L型板（17）通过螺栓与壳体（11）中部连接。
2.根据权利要求1所述的从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，其特征在于：所述的罐体顶部安装有泄压阀I（23）。
3.根据权利要求1所述的从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，其特征在于：所述的冷凝器（3）顶部安装有泄压阀II（31）。
4.根据权利要求1所述的从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，其特征在于：所述的搅拌罐（6）的罐内安装有温度传感器（63）。
5.根据权利要求1所述的从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，其特征在于：所述的水料罐（21）和磷酸料罐（22）分别设有玻璃窗口；所述的玻璃窗口设有刻度条。
6.根据权利要求1所述的从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备，其特征在于：所述的过滤网II（65）设有挂钩；所述的挂钩钩住过滤罐（64）顶部。
7.一种如权利要求1-6任一所述的从高脂松松脂中制备柠檬烯的设备的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）松脂破碎：将块状的高脂松松脂放入破碎罐（1），控制液压缸I（12）启动，推动压板（13）挤压高脂松松脂通过成型板（14），高脂松松脂成条状排出，再控制液压缸II（16）启动，带动梯形割刀（15）在成型板（14）下端来回切割条状的高脂松松脂，使其程圆柱型颗粒状，掉落到破碎罐（1）底端的出料口；
2）松脂溶解：打开破碎罐（1）与融化罐（2）之间的阀门，颗粒状高脂松松脂落入融化罐（2）内，同时向罐内加入清水和磷酸；分别打开蒸汽阀（41）、融化罐（2）与冷凝器（3）之间的流量控及冷凝器（3）与水罐（52）之间的流量控制阀，将蒸汽罐（4）内的高温蒸汽通入融化罐（2）内对颗粒状高脂松松脂进行溶解，再通过融化罐（2）的蒸汽出口排入到冷凝器（3），冷凝器（3）再将冷凝水排入水罐（52）；蒸汽罐（4）内缺水时，启动抽水泵（53）和打开抽水泵（53）与蒸汽罐（4）之间的流量控制阀，及时向蒸汽罐（4）加入水；
3）松脂过滤、水洗及澄清：待松脂溶解完全溶解后，打开融化罐（2）与水洗罐（5）之间的流量控制阀，排入的松脂经过滤网I过滤后，再打开抽水泵（53）与水洗罐（5）之间的流量控制阀，向罐内排入水，对松脂进行水洗；待水洗完后，打开水洗罐（5）与静置罐（51）之间的流量控制阀，将水洗后形成的脂液排入静置罐（51）进行澄清；
4）脂液净制：澄清成型后的澄清脂液排入搅拌罐（6），打开活性炭储料罐（9）和硅藻土料箱（10）的出料口，通过传送带（91）向澄清脂液中加入食用级活性炭和硅藻土，在搅拌罐内（6）进行搅拌，再排入过滤罐（64）内进行过滤得到净制脂液；
5）净制脂液分馏：打开过滤罐（64）精馏塔（7）之间的流量控制阀，将净制脂液投放到精馏塔（7）中进行分馏，得到柠檬烯产品；
6）收集柠檬烯产品：打开精馏塔（7）与储存罐（8）之间的流量控制阀，开始收集产品。
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