CN112190976A - 一种一键式萃取系统和萃取方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于萃取技术领域，具体涉及一种一键式萃取系统和萃取方法，包括萃取机，该系统还包括通过管路连接在萃取机上的重相源、轻相源、重相收集装置、轻相收集装置，其中重相源连接在萃取机的重相进口上、轻相源连接在萃取机的轻相进口上、重相收集装置连接在萃取机的重相出液管上、轻相收集装置连接在萃取机的轻相出液管上，本系统在启动萃取开始程序后，实现自检阶段、萃取或洗涤或反萃阶段、停车阶段、残液处理阶段、清洗阶段过程的自动化联锁控制，各过程之间的过渡无需人工参与，同时对相关的工作数据进行采集、运算，实现程序逻辑控制，也可进行在线参数设定，达到萃取系统的自动化、智能化操作，实现操作过程的数据化。

Description

一种一键式萃取系统和萃取方法

技术领域

本发明属于萃取技术领域，具体涉及一种一键式萃取系统和萃取方法。

背景技术

萃取作为分离和提纯物质的重要单元过程，其技术正得到快速发展，应用面也越来越广。离心式溶剂萃取法因其效率高、分相速度快、密闭、连续等优点，广泛应用于石油化工、湿法冶金、精细化工、生物、制药等领域。离心萃取机作为离心式溶剂萃取法的核心设备，从结构型式到技术参数，都得到创新发展。

离心萃取机在运行时，因内部涉及到密度不同的两相平衡，启动时，为了快速达到相平衡，对进料次序有要求：一般是，先启动离心萃取机，达到额定转速或设定转速，再进重相，待重相出口有液体流出后，再进轻相。运行稳定后，轻重两相可根据工艺要求，进行流量和相比的调整；而离心萃取机停机时，应先停止两相进料，待两相出口无液体流出时，再停止离心萃取机。对于上下支撑结构、大长径比的环隙式离心萃取机，因底部结构摩擦副需要液膜，在启动前，就需要进一定量的重相。在实际应用中，离心萃取机启动、停止、清洗、异常停车等操作过程，要求较多，步骤繁琐；尤其在多级串联使用中，如多级串联错流、多级串联逆流等，离心萃取机台数多，流程较复杂，操作难度更大。特别在医药行业，GMP规范要求其所有操作、参数设定等要具备可追溯性。以上均对离心萃取机、萃取系统的控制提出了更高要求。目前，离心萃取机以及多级萃取系统大都处在人工控制阶段，即使在进料流量控制部分，应用到闭环自动化控制，也是人工点动后，局部联锁，人工参与度高，不符合当今工业生产过程的要求，亟待解决，同时，由于人工参与的步骤多，操作过程无法做到数据化保存，不能实现过程的可追溯。

发明内容

本发明的其一目的在于提供一种一键式萃取系统，实现萃取过程中的完全自动化控制，系统启动后即可实现自主的萃取过程，避免人工参与。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种一键式萃取系统，包括萃取机，该系统还包括通过管路连接在萃取机上的重相源、轻相源、重相收集装置、轻相收集装置，其中重相源连接在萃取机的重相进口上、轻相源连接在萃取机的轻相进口上、重相收集装置连接在萃取机的重相出液管上、轻相收集装置连接在萃取机的轻相出液管上；该系统还包括控制单元和检测单元，所述检测单元包括分别设置于重相源、轻相源上的液位计，所述液位计将检测到的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元根据液位检测信号判断重相源、轻相源中是否为有料状态并控制两者的启动供料或者关闭停料；

所述重相源与萃取机之间的管路上设有重相进口阀，轻相源与萃取机之间的管路上设有轻相进口阀；所述重相收集装置与萃取机之间的管路上设有重相出口阀，所述轻相收集装置与萃取机之间的管路上设有轻相出口阀；所述控制单元根据控制信号控制重相进口阀、轻相进口阀、重相出口阀、轻相出口阀的启闭。

优选的，所述重相源与重相进口阀之间的管路上沿重相料液的流向依次设有重相进料泵、重相流量计、重相调节阀；所述轻相源与轻相进口阀之间的管路上沿轻相料液的流向依次设有轻相进料泵、轻相流量计、轻相调节阀；所述各流量计中产生的流量信号传递至控制单元中，控制单元根据流量信号控制对应调节阀的开度大小进而调节流量的大小。

优选的，该系统还包括通过管路与萃取机的残液出口连接的洗液收集装置和事故收集装置；所述洗液收集装置与萃取机连接的管路上设有洗液出口阀、事故收集装置与萃取机连接的管路上设有残液排空阀；所述事故收集装置的进液口通过管路与重相出液管连接，且两者之间的管路上设有重相初始料阀；所述事故收集装置的出液口通过管路连接至重相进口，且两者之间的管路上设有混合液出口阀；所述重相出液管的出口处还设有传感器。

优选的，所述事故收集装置的出液口与混合液出口阀之间设有混合液输出泵，所述混合液输出泵与混合液出口阀之间的管路上分支管路连接至事故收集装置的进液口，该分支管路上设有混合液循环阀。

优选的，所述重相收集装置、轻相收集装置、洗液收集装置、事故收集装置上均设有液位计，且重相收集装置、轻相收集装置、洗液收集装置的出液口均设有输出泵；

所述重相收集装置、轻相收集装置、洗液收集装置、事故收集装置的进液口与萃取机对应连接的出液口存在高度差，且萃取机对应的出液口处于高位；

所述重相出口阀、重相初始料阀的阀芯直径大于或等于萃取机中重相出液管管径，轻相出口阀的阀芯直径大于或等于萃取机中轻相出液管管径。

优选的，所述该系统还包括通过管路连接在萃取机的清洗管口上的清洗剂源和吹扫气源，且清洗剂源与清洗管口的连接管路上设有清洗剂进口阀、吹扫气源与清洗管口的连接管路上设有吹扫气进口阀。

本发明的另一技术目的是提供一种一键式萃取系统的萃取方法，包括以下步骤：

1)自检阶段

控制单元控制重相进口阀、轻相进口阀、重相初始料阀、洗液出口阀、混合液出口阀、混合液循环阀、清洗剂进口阀、吹扫气进口阀关闭，轻相出口阀、重相出口阀开启，重相进料泵、轻相进料泵、混合液输出泵、输出泵关闭；重相源和轻相源中的液位计将两者的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元判断重相源和轻相源中是否为有料状态，重相收集装置、轻相收集装置、洗液收集装置、事故收集装置上的液位计将各收集装置的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元判断各收集装置是否为未满状态；

2)萃取或洗涤或反萃阶段

自检阶段完成后，萃取机自动启动并达到预定转速，重相出口阀关闭，重相进口阀、轻相进口阀、重相初始料阀开启，重相调节阀开启至最小开度，重相进料泵开启，重相料液从重相源中通过管路流经重相进口进入萃取机中，当重相出液管的出口处的传感器检测到出液信号并将出液信号传递至控制单元中，控制单元识别出液信号并控制轻相进口阀、轻相进料泵开启，轻相料液从轻相源中通过管路流经轻相进口进入萃取机中；当萃取机中的轻、重两相达到相平衡后，重相初始料阀关闭，重相出口阀开启，萃取机中的重相、轻相通过管路分别流向重相收集装置、轻相收集装置；

3)停车阶段

当停车信号触发，控制单元控制轻相进料泵停止、轻相进口阀关闭、重相进料泵停止、重相进口阀关闭，当重相出液管的出口处的传感器检测到无出液时并将无出液信号传递至控制单元中，控制单元识别无出液信号并控制萃取机自动降速直至停止运行；

4)残液处理阶段

萃取机停止运行后，控制单元控制残液排空阀开启，萃取机中的残液通过管路流入事故收集装置中直至残液排空，残液排空阀在控制单元的作用下关闭；

5)清洗阶段

控制单元控制重相出口阀关闭、轻相出口阀关闭、清洗剂进口阀打开，清洗剂由清洗管口进入萃取机中，萃取机中的清洗剂液位信号传输至控制单元中，控制单元将清洗剂液位信号与预设值比较，当清洗剂液位信号达到预设值后，控制单元控制清洗剂进口阀关闭，控制单元控制萃取机启动并进行预设低转速和预设时间运行；运行时间到达后，萃取机停机，控制单元控制残液排空阀开启，萃取机内部的清洗剂流入洗液收集装置中直至残液排空，残液排空阀在控制单元的作用下关闭；重复上述清洗步骤，达到预设清洗次数后，控制单元控制残液排空阀、吹扫气进口阀打开，吹扫气进入萃取机内进行吹扫。

优选的，步骤萃取或洗涤或反萃阶段中，在轻、重两相达到相平衡之前，重相与轻相的混合液从重相出液管流出并进入事故收集装置中。

优选的，步骤自检阶段中，当事故收集装置上的液位计的液位检测信号为满液状态，则混合液循环阀打开，混合液输出泵启动，事故收集装置内的混合液进行内部循环。

优选的，在萃取或洗涤或反萃阶段中，轻、重两相达到相平衡之后，事故收集装置的内部循环达到预设循环时间，混合液出口阀打开、混合液循环阀关闭、重相进口阀关闭，事故收集装置中的混合液通过重相进口进入萃取机中；当事故收集装置上的液位计的液位检测信号为未满状态，混合液输出泵关闭、混合液出口阀关闭、重相进口阀、重相进料泵开启，系统自动切换到重相源进料。

本发明的有益效果在于：本系统在启动萃取开始程序后，实现自检阶段、萃取或洗涤或反萃阶段、停车阶段、残液处理阶段、清洗阶段过程的自动化联锁控制，各过程之间的过渡无需人工参与，同时各阶段在工作过程中，对相关的工作数据进行采集、运算，实现程序逻辑控制，也可进行在线参数设定，达到萃取系统的自动化、智能化操作，实现操作过程的数据化。

附图说明

图1为萃取系统示意图；

图2为萃取机的结构示意图；

图3为萃取机的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解，以下结合附图，对本发明的具体结构及工作方式作以下进一步描述。

本发明的一键式萃取系统主要由萃取机10、控制单元、检测单元、重相单元、轻相单元、重相收集单元、轻相收集单元、洗液收集单元、事故收集单元、清洗单元等部分构成，下面分别进行说明。

萃取机10中包括立式设置在基座11上的筒状的机壳20，所述机壳20的顶部设有动力电机30，所述机壳20内同轴设置有转鼓21，转鼓21的上端与动力电机30的输出轴连接，所述转鼓21的侧壁与机壳20的内壁之间设有重相围堰22和轻相围堰23，其中重相围堰22位于轻相围堰23的上部，重相围堰22与机壳20的内壁之间构成重相液体收集腔，轻相围堰23与机壳20的内壁之间构成轻相液体收集腔；所述重相围堰22的堰底呈一侧高位、另一侧低位的倾斜姿态，重相围堰22的低位堰底处设有连通至机壳20外部的重相出液管221；所述轻相围堰23的堰底呈一侧高位、另一侧低位的倾斜姿态，轻相围堰23的低位堰底处设有连通至机壳20外部的轻相出液管231；所述重相围堰22与轻相围堰23的倾斜方向相反；所述机壳20的底部还设有与转鼓21内腔连通的重相进口222、轻相进口232、残液出口24。重相围堰22的堰底呈一侧高位、另一侧低位的倾斜姿态进而导致重相液体收集腔呈现一侧高、一侧低的倾斜姿态，萃取后的重相液体在倾斜的重相液体收集腔中被处于低位堰底处的重相出液管221引导出萃取机10，倾斜的重相液体收集腔更加有利于重相液体从萃取机10中流出，提高重相液体的流出效率；同理，倾斜的轻相液体收集腔更加有利于轻相液体从萃取机10的轻相出液管231中流出，提高轻相液体的流出效率。同时重相围堰22与轻相围堰23的倾斜方向相反致使重相出液管221与轻相出液管231的出口方向相背离。

由于转鼓21在机壳20内高速转动，萃取完成后得到的轻相液体和重相液体分别集聚在轻相液体收集腔和重相液体收集腔中，转鼓21转动时，轻相液体和重相液体会随着转鼓21的转动而产生切向速度，为了便于轻相液体和重相液体的流出，重相出液管221、轻相出液管231的管体均相切于机壳20的侧壁。所述重相出液管221、轻相出液管231的管芯指向均为斜向布置在机壳20上，其中两者位于机壳20内壁上的进液口均处于高位、在机壳20外的出液口均处于低位，即重相出液管221、轻相出液管231斜向布置在机壳20上，有利于轻相液体和重相液体在自身重力的作用下从机壳20内流出。

另外，重相围堰22包括沿转鼓21的周向环绕布置且构成环形结构的重相立板223和重相底板224，所述重相立板223的板面与转鼓21的侧壁之间呈夹角布置并形成斜面，重相立板223处于上位的一侧边靠近转鼓21的侧壁、重相立板223处于下位的一侧边与连接在机壳20内壁上的重相底板224连接，进而围合成倾斜姿态的重相液体收集腔。所述重相立板223与重相底板224之间为圆弧过渡，保证液体在重相液体收集腔内的流通顺畅，同时重相底板224的板面最低处高于重相出液管221的内侧入口位置，保证液体在重相液体收集腔中能全部流出无残留。

同理，轻相围堰23包括沿转鼓21的周向环绕布置且构成环形结构的轻相立板233和轻相底板234，所述轻相立板233的板面与转鼓21的侧壁之间呈夹角布置并构成斜面，轻相立板233处于上位的一侧边靠近转鼓21的侧壁、轻相立板233处于下位的一侧边与连接在机壳20内壁上的轻相底板234连接，进而围合成倾斜姿态的轻相液体收集腔。所述轻相立板233与轻相底板234之间为圆弧过渡，保证液体在轻相液体收集腔内的流通顺畅，同时轻相底板234的板面最低处高于轻相出液管231的内侧入口位置，保证液体在轻相液体收集腔中能全部流出无残留。

萃取机10在完成萃取工作后，需要对转鼓21和机壳20的内壁进行清洗，保证萃取机10的洁净，以便下次使用。转鼓21的顶部与机壳20之间区域为气液混合腔26，所述气液混合腔26内设有清洗装置，所述清洗装置包括环形清洗管25和清洗管口251，清洗管口251连通环形清洗管25与外部清洗剂源和吹扫气源；环形清洗管25的管壁上设有等距间隔布置的喷嘴252，喷嘴252在环形清洗管25上设置上下两排，且喷嘴252的出口方向均指向机壳20的内壁；所述环形清洗管25的直径大于转鼓21的直径；所述气液混合腔26内设有液位传感器261。当萃取机10萃取完成，轻相液体和重相液体从机壳20内完全流出后，转鼓21的外壁和机壳20的内壁上都会残留有料液，所以在萃取完成后，启动清洗装置，此时重相出口阀56a、轻相出口阀54关闭、清洗剂进口阀252打开，清洗剂由清洗管口251进入萃取机10中，萃取机10中液位传感器261实时监测萃取机10内清洗剂的液位变化，当液位达到预设值时，清洗剂进口阀252关闭，清洗剂源停止提供清洗剂，萃取机10启动并进行预设低转速和预设时间运行；当运行时间到达后，萃取机10停机，残液出口24开启，萃取机10内部的清洗剂流出，待残液排空后残液出口阀56关闭；重复上述清洗步骤，达到预设清洗次数后，残液出口阀56、吹扫气进口阀253打开，吹扫气进入环形清洗管25中并对萃取机10内进行吹扫。

控制单元、检测单元：检测单元检测系统内的各项数据，并将检测数据传输至控制单元中，控制单元接受检测数据后并对检测数据进行处理，并发出控制信号进而控制各个部件工作。控制单元通过发出控制信号控制系统中各部件的工作，进而实现系统的自动化控制。

重相单元：包括通过管路连接在萃取机10的重相进口222上的重相源31，重相源31与重相进口222之间的管路上沿重相料液的流向依次设有重相进料泵61、重相流量计62、重相调节阀63和重相进口阀51。本实施例中，重相源31为储罐形式，重相源31的出液口位于罐底处，便于料液从罐体中流出。重相源31上设有检测液位的液位计40，液位计40检测重相源31中的液位高度，得到液位检测信号并将液位检测信号传输至控制单元中，控制单元根据液位检测信号判断重相源31中的重相料液是否为有料状态，当重相源31中为有料状态，萃取机10中需要供料工作，控制单元控制重相调节阀63打开、重相进料泵61启动工作进行泵送供料；当重相源31中为无料状态，控制单元发出提醒信号，提醒人员对重相源31进行补料，补料完成后，重相源31为有料状态，此时控制单元解除提醒信号，正常启动供料。

轻相单元：包括通过管路连接在萃取机10的轻相出液管231上的轻相源32，轻相源32与轻相进口232之间的管路上沿轻相料液的流向依次设有轻相进料泵64、轻相流量计65、轻相调节阀66和轻相进口阀52。本实施例中，轻相源32同样为储罐形式，轻相源32的出液口位于罐底处，轻相源32上设有检测液位的液位计40，轻相源32中的液位计40工作原理和过程与重相单元中重相源31上的液位计40一致，具体不做赘述。

如果重相源31、轻相源32采用的进料方式为高位自流进料，即重相源31、轻相源32的出液口与萃取机10对应连接的进液口存在高度差，且萃取机10对应的进液口位于低位，重相料液和轻相料液可在自身重力的作用下流入到萃取机10中，则可取消重相进料泵61、轻相进料泵64。

重相收集单元：包括通过管路连接在萃取机10的重相出液管221上的重相收集装置33和事故收集装置36，管路包括主管路和支管路，主管路从重相出液管221处引出，在主管路上设置有传感器2211，传感器2211检测主管路中是否有重相液体流出，并将信号传输至控制单元中，控制单元对信号进行识别处理，也可通过电导率仪或者流量检测计等检测设备检测重相液体的流出。沿重相的流向，在传感器2211之后的主管路分叉为分别通向重相收集装置33和事故收集装置36的支管路，通向重相收集装置33的支管路上设有重相出口阀53，重相出口阀53的启闭控制从重相出液管221流出的重相液体是否流向重相收集装置33；另外在通向事故收集装置36的管路上设有重相初始料阀56a。重相收集装置33和事故收集装置36在本实施例中均为储罐形式体现。

重相收集装置33和事故收集装置36上都设有液位计40。事故收集装置36还通过管路与残液出口24连接，同时，两者之间的管路上设有残液排空阀56。另外事故收集装置36的出液口通过管路连接至重相进口222，此处管路包括两部分，一部分是设置混合液输出泵67的混合液输出主管路，在混合液输出泵67后的混合液输出主管路分叉为两个混合液输出分管路，其中一个混合液输出分管路连接至重相进口222，另一个混合液输出分管路连接至事故收集装置36上部的进液口上，使事故收集装置36内的料液可以形成自循环，避免料液在事故收集装置36中出现轻相、重相分层现象。同时在两个混合液输出分管路均分别设有混合液出口阀56b、混合液循环阀56c。

轻相收集单元：包括通过管路连接在萃取机10的轻相出液管231上的轻相收集装置34，两者之间的管路上设有轻相出口阀54，轻相收集装置34为储罐形式，同时在罐体上同样设有液位计40用于检测罐体内的液位状态。

洗液收集单元：包括通过管路连接在萃取机10的残液出口24上的洗液收集装置35，两者之间的管路上设有洗液出口阀55，洗液收集装置35为储罐形式，同时在罐体上同样设有液位计40用于检测罐体内的液位状态。

为了便于各收集装置排液，重相收集装置33、轻相收集装置34、洗液收集装置35的出液口均设有输出泵68，同时输出泵68设置在各收集装置的罐底位置，保证罐内液体能完全排出。当重相收集装置33、轻相收集装置34、洗液收集装置35中的液位计40检测到其中一个或多个收集装置盛放的料液状态为满液状态时，控制单元识别满液信号后发出启动对应输出泵68的控制信号，对应的输出泵68启动工作，排出罐体内的料液；待罐内料液排出后，液位计40检测到收集装置盛放的料液状态为未满状态时，未满信号传输至控制单元中，控制单元控制对应的输出泵68停止工作，实现安全联锁，避免出现输出泵68空运行。

事故收集单元：即包括上述叙述中提到的事故收集装置36，具体不做赘述。

清洗单元：包括通过管路连接在萃取机10的清洗管口251上的清洗剂源和吹扫气源，且清洗剂源与清洗管口251的连接管路上设有清洗剂进口阀252、吹扫气源与清洗管口251的连接管路上设有吹扫气进口阀253。当萃取机10萃取完成，轻相液体和重相液体从机壳20内完全流出后，转鼓21的外壁和机壳20的内壁上都会残留有料液，所以在萃取完成后，启动清洗装置进行清洗，保证萃取机10的洁净，以便下次使用。

另外在设置各部件的位置时，重相收集装置33、轻相收集装置34、洗液收集装置35、事故收集装置36的进液口与萃取机10对应连接的出液口存在高度差，且萃取机10对应的出液口位于高位，以便料液可以在重力的作用下沿着管路进入相应收集装置中，同时也防止管路中出现残留。

重相出口阀53、重相初始料阀56a的阀芯直径大于或等于萃取机10中重相出液管221管径，轻相出口阀54的阀芯直径大于或等于萃取机中轻相出液管231管径，避免因为阀芯直径出现阻力，导致出液不畅，造成相平衡破坏，分相不清。

以下阐述一键式萃取系统的萃取方法，在萃取机10工作过程中，通常采用三种进料模式：一是先进重相后进轻相；二是先进轻相后进重相；三是轻相、重相同时进料，而在应用时，使用第一种先进重相后进轻相占大多数，这种工作模式可以达到最好的萃取效果。以下阐述先进重相后进轻相的工作模式，萃取系统中设有人机交互界面，操作人员通过人机交互界面对系统进行控制，对系统内的流程、参数等进行设定或修改，控制单元中设有开始程序，开始程序运行后，包括以下步骤：

1)自检阶段

控制单元控制重相进口阀51、轻相进口阀52、重相初始料阀56a、洗液出口阀55、混合液出口阀56b、混合液循环阀56c、清洗剂进口阀252、吹扫气进口阀253关闭，轻相出口阀54、重相出口阀53开启，重相进料泵61、轻相进料泵64、混合液输出泵67、输出泵68关闭；重相源31和轻相源32中的液位计40将两者的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元判断重相源31和轻相源32中是否为有料状态，重相收集装置33、轻相收集装置34、洗液收集装置35、事故收集装置36上的液位计40将各收集装置的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元判断各收集装置是否为未满状态；

2)萃取或洗涤或反萃阶段

在此阶段中，本实施例公开三种，分别为萃取或洗涤或反萃阶段，但不局限于这三种，本领域技术人员可根据实际需求，安排其他步骤。

自检阶段完成后，萃取机10自动启动并达到预定转速，重相出口阀53关闭，重相进口阀51、轻相进口阀52、重相初始料阀56a开启，重相调节阀63开启至最小开度，重相进料泵61开启，重相料液从重相源31中通过管路流经重相进口222进入萃取机10中，当重相出液管221的出口处的传感器2211检测到出液信号并将出液信号传递至控制单元中，控制单元识别出液信号并控制轻相进口阀52、轻相进料泵64开启，轻相料液从轻相源32中通过管路流经轻相进口232进入萃取机10中；当萃取机10中的轻、重两相达到相平衡后，重相初始料阀56a关闭，重相出口阀53开启，萃取机10中的重相、轻相通过管路分别流向重相收集装置33、轻相收集装置34；

3)停车阶段

当停车信号触发，控制单元控制轻相进料泵64停止、轻相进口阀52关闭、重相进料泵61停止、重相进口阀51关闭，当重相出液管221的出口处的传感器2211检测到无出液时并将无出液信号传递至控制单元中，控制单元识别无出液信号并控制萃取机10自动降速直至停止运行；

4)残液处理阶段

萃取机10停止运行后，控制单元控制残液排空阀56开启，萃取机10中的残液通过管路流入事故收集装置36中直至残液排空，残液排空阀56在控制单元的作用下关闭；

5)清洗阶段

控制单元控制重相出口阀53关闭、轻相出口阀54关闭、清洗剂进口阀252打开，清洗剂由清洗管口251进入萃取机10中，萃取机10中的清洗剂液位信号传输至控制单元中，控制单元将清洗剂液位信号与预设值比较，当清洗剂液位信号达到预设值后，控制单元控制清洗剂进口阀252关闭，控制单元控制萃取机10启动并进行预设低转速和预设时间运行；运行时间到达后，萃取机10停机，控制单元控制残液排空阀56开启，萃取机10内部的清洗剂流入洗液收集装置35中直至残液排空，残液排空阀56在控制单元的作用下关闭；重复上述清洗步骤，达到预设清洗次数后，控制单元控制残液排空阀56、吹扫气进口阀253打开，吹扫气进入环形清洗管25中并对萃取机10内进行吹扫，吹扫气体通常选择洁净的压缩空气或者氮气。

在上述步骤的萃取或洗涤或反萃阶段中，在轻、重两相达到相平衡之前，重相与轻相的混合液从重相出液管221流出并进入事故收集装置36中。在萃取或洗涤或反萃阶段中，轻、重两相达到相平衡之后，事故收集装置36的内部循环达到预设循环时间，混合液出口阀56b打开、混合液循环阀56c关闭、重相进口阀51关闭，事故收集装置36中的混合液通过重相进口222进入萃取机10中；当事故收集装置36上的液位计40的液位检测信号为未满状态，混合液输出泵67关闭、混合液出口阀56b关闭、重相进口阀51、重相进料泵61开启，系统自动切换到重相源31进料。系统在工作过程中，当萃取机10出现故障，导致非正常停车，控制单元控制残液排空阀56打开，萃取机10内部的混合液通过残液出口24排出到事故收集装置36中。

在上述步骤的自检阶段中，当事故收集装置36上的液位计40的液位检测信号为满液状态，则混合液循环阀56c打开，混合液输出泵67启动，事故收集装置36内的混合液进行内部循环。

Claims (10)

1.一种一键式萃取系统，包括萃取机(10)，其特征在于，该系统还包括通过管路连接在萃取机(10)上的重相源(31)、轻相源(32)、重相收集装置(33)、轻相收集装置(34)，其中重相源(31)连接在萃取机(10)的重相进口(222)上、轻相源(32)连接在萃取机(10)的轻相进口(232)上、重相收集装置(33)连接在萃取机(10)的重相出液管(221)上、轻相收集装置(34)连接在萃取机(10)的轻相出液管(231)上；该系统还包括控制单元和检测单元，所述检测单元包括分别设置于重相源(31)、轻相源(32)上的液位计(40)，所述液位计(40)将检测到的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元根据液位检测信号判断重相源(31)、轻相源(32)中是否为有料状态并控制两者的启动供料或者关闭停料；

所述所述重相源(31)与萃取机(10)之间的管路上设有重相进口阀(51)，轻相源(32)与萃取机(10)之间的管路上设有轻相进口阀(52)；所述重相收集装置(33)与萃取机(10)之间的管路上设有重相出口阀(53)，所述轻相收集装置(34)与萃取机(10)之间的管路上设有轻相出口阀(54)；所述控制单元根据控制信号控制重相进口阀(51)、轻相进口阀(52)、重相出口阀(53)、轻相出口阀(54)的启闭。

2.根据权利要求1所述的一种一键式萃取系统，其特征在于，所述重相源(31)与重相进口阀(51)之间的管路上沿重相料液的流向依次设有重相进料泵(61)、重相流量计(62)、重相调节阀(63)；所述轻相源(32)与轻相进口阀(52)之间的管路上沿轻相料液的流向依次设有轻相进料泵(64)、轻相流量计(65)、轻相调节阀(66)；所述各流量计中产生的流量信号传递至控制单元中，控制单元根据流量信号控制对应调节阀的开度大小进而调节流量的大小。

3.根据权利要求1所述的一种一键式萃取系统，其特征在于，该系统还包括通过管路与萃取机(10)的残液出口(24)连接的洗液收集装置(35)和事故收集装置(36)；所述洗液收集装置(35)与萃取机(10)连接的管路上设有洗液出口阀(55)、事故收集装置(36)与萃取机(10)连接的管路上设有残液排空阀(56)；所述事故收集装置(36)的进液口通过管路与重相出液管(221)连接，且两者之间的管路上设有重相初始料阀(56a)；所述事故收集装置(36)的出液口通过管路连接至重相进口(222)，且两者之间的管路上设有混合液出口阀(56b)；所述重相出液管(221)的出口处还设有传感器(2211)。

4.根据权利要求3所述的一种一键式萃取系统，其特征在于，所述事故收集装置(36)的出液口与混合液出口阀(56b)之间设有混合液输出泵(67)，所述混合液输出泵(67)与混合液出口阀(56b)之间的管路上分支管路连接至事故收集装置(36)的进液口，该分支管路上设有混合液循环阀(56c)。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种一键式萃取系统，其特征在于，所述重相收集装置(33)、轻相收集装置(34)、洗液收集装置(35)、事故收集装置(36)上均设有液位计(40)，且重相收集装置(33)、轻相收集装置(34)、洗液收集装置(35)的出液口均设有输出泵(68)；

所述重相收集装置(33)、轻相收集装置(34)、洗液收集装置(35)、事故收集装置(36)的进液口与萃取机(10)对应连接的出液口存在高度差，且萃取机(10)对应的出液口处于高位；

所述重相出口阀(53)、重相初始料阀(56a)的阀芯直径大于或等于萃取机(10)中重相出液管(221)管径，轻相出口阀(54)的阀芯直径大于或等于萃取机中轻相出液管(231)管径。

6.根据权利要求1所述的一种一键式萃取系统，其特征在于，所述该系统还包括通过管路连接在萃取机(10)的清洗管口(251)上的清洗剂源和吹扫气源，且清洗剂源与清洗管口(251)的连接管路上设有清洗剂进口阀(252)、吹扫气源与清洗管口(251)的连接管路上设有吹扫气进口阀(253)。

7.一种根据权利要求1～6任意一项所述的一键式萃取系统的萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)自检阶段

控制单元控制重相进口阀(51)、轻相进口阀(52)、重相初始料阀(56a)、洗液出口阀(55)、混合液出口阀(56b)、混合液循环阀(56c)、清洗剂进口阀(252)、吹扫气进口阀(253)关闭，轻相出口阀(54)、重相出口阀(53)开启，重相进料泵(61)、轻相进料泵(64)、混合液输出泵(67)、输出泵(68)关闭；重相源(31)和轻相源(32)中的液位计(40)将两者的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元判断重相源(31)和轻相源(32)中是否为有料状态，重相收集装置(33)、轻相收集装置(34)、洗液收集装置(35)、事故收集装置(36)上的液位计(40)将各收集装置的液位检测信号传输至控制单元中，控制单元判断各收集装置是否为未满状态；

2)萃取或洗涤或反萃阶段

自检阶段完成后，萃取机(10)自动启动并达到预定转速，重相出口阀(53)关闭，重相进口阀(51)、轻相进口阀(52)、重相初始料阀(56a)开启，重相调节阀(63)开启至最小开度，重相进料泵(61)开启，重相料液从重相源(31)中通过管路流经重相进口(222)进入萃取机(10)中，当重相出液管(221)的出口处的传感器(2211)检测到出液信号并将出液信号传递至控制单元中，控制单元识别出液信号并控制轻相进口阀(52)、轻相进料泵(64)开启，轻相料液从轻相源(32)中通过管路流经轻相进口(232)进入萃取机(10)中；当萃取机(10)中的轻、重两相达到相平衡后，重相初始料阀(56a)关闭，重相出口阀(53)开启，萃取机(10)中的重相、轻相通过管路分别流向重相收集装置(33)、轻相收集装置(34)；

3)停车阶段

当停车信号触发，控制单元控制轻相进料泵(64)停止、轻相进口阀(52)关闭、重相进料泵(61)停止、重相进口阀(51)关闭，当重相出液管(221)的出口处的传感器(2211)检测到无出液时并将无出液信号传递至控制单元中，控制单元识别无出液信号并控制萃取机(10)自动降速直至停止运行；

4)残液处理阶段

萃取机(10)停止运行后，控制单元控制残液排空阀(56)开启，萃取机(10)中的残液通过管路流入事故收集装置(36)中直至残液排空，残液排空阀(56)在控制单元的作用下关闭；

5)清洗阶段

控制单元控制重相出口阀(53)关闭、轻相出口阀(54)关闭、清洗剂进口阀(252)打开，清洗剂由清洗管口(251)进入萃取机(10)中，萃取机(10)中的清洗剂液位信号传输至控制单元中，控制单元将清洗剂液位信号与预设值比较，当清洗剂液位信号达到预设值后，控制单元控制清洗剂进口阀(252)关闭，控制单元控制萃取机(10)启动并进行预设低转速和预设时间运行；运行时间到达后，萃取机(10)停机，控制单元控制残液排空阀(56)开启，萃取机(10)内部的清洗剂流入洗液收集装置(35)中直至残液排空，残液排空阀(56)在控制单元的作用下关闭；重复上述清洗步骤，达到预设清洗次数后，控制单元控制残液排空阀(56)、吹扫气进口阀(253)打开，吹扫气进入萃取机(10)内进行吹扫。

8.根据权利要求7所述的一种萃取方法，其特征在于，步骤萃取或洗涤或反萃阶段中，在轻、重两相达到相平衡之前，重相与轻相的混合液从重相出液管(221)流出并进入事故收集装置(36)中。

9.根据权利要求7所述的一种萃取方法，其特征在于，步骤自检阶段中，当事故收集装置(36)上的液位计(40)的液位检测信号为满液状态，则混合液循环阀(56c)打开，混合液输出泵(67)启动，事故收集装置(36)内的混合液进行内部循环。

10.根据权利要求8所述的一种萃取方法，其特征在于，在萃取或洗涤或反萃阶段中，轻、重两相达到相平衡之后，事故收集装置(36)的内部循环达到预设循环时间，混合液出口阀(56b)打开、混合液循环阀(56c)关闭、重相进口阀(51)关闭，事故收集装置(36)中的混合液通过重相进口(222)进入萃取机(10)中；当事故收集装置(36)上的液位计(40)的液位检测信号为未满状态，混合液输出泵(67)关闭、混合液出口阀(56b)关闭、重相进口阀(51)、重相进料泵(61)开启，系统自动切换到重相源(31)进料。

Images