CN115155100A - 一种自动化的超临界萃取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化的超临界萃取方法，属于超临界萃取领域，包括进料、萃取、分离和出料，采用自动化的进料和出料；进料阶段由料仓放出萃取釜所要萃取的原料，将原料导入轧片机进行轧片预处理，预处理后的物料由管道链条运输至萃取釜内，进料完毕后关闭釜盖；出料阶段控制出料设备移动至待出料的萃取釜上方，打开釜盖，将出料设备伸入萃取釜内部，使用出料设备前端的打散组件将料渣打散的同时经负压管路将料渣转移至渣仓。达到了出料、进料的全自动化。

Description

一种自动化的超临界萃取方法

技术领域

本发明涉及超临界萃取领域，尤其是一种超临界萃取方法。

背景技术

超临界萃取分离法，简称超临界萃取，是指利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的方法。超临界萃取分离法作为一项环境友好型的技术，因其独特的物理化学性质和所具备的许多优点，越来越受到人们的重视，并且随着研究的不断深入，超临界萃取分离法的应用也越来越广泛。

超临界萃取方法主要包括进料、萃取、分离和出料的过程，自动化程度已经很高，但在出料、进料阶段的自动化程度很低，几乎完全依赖人力完成出料、进料操作。现在的超临界萃取固态物料，萃取釜中需要装入料篮，放空开盖后，使用行车将料篮吊出，放置在物料小车上，将料篮翻倒，人工使用铲子将渣料倒入包装袋中，人工封包、码垛。然后进行原料预处理操作，将预处理之后的原料装入料篮中，再使用行车将料篮吊入到萃取釜中。总体来讲费时费力、操作繁琐，使用行车进行料篮的吊出与装入危险性也较高。人工掏取渣料时，在有除尘装置的情况下也会产生不少粉尘，不利于员工的身体健康。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种在出料、进料阶段全自动化的超临界萃取方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自动化的超临界萃取方法，包括进料、萃取、分离和出料，采用自动化的进料和出料；

进料阶段由料仓放出萃取釜所要萃取的原料，将原料导入轧片机进行轧片预处理，预处理后的物料由管道链条运输至萃取釜内，进料完毕后关闭釜盖；

出料阶段控制出料设备移动至待出料的萃取釜上方，打开釜盖，将出料设备伸入萃取釜内部，使用出料设备前端的打散组件将料渣打散的同时经负压管路将料渣转移至渣仓。

本发明技术方案的进一步改进在于：渣仓内的料渣通过自动定量包装系统进行快速定量包装。

本发明技术方案的进一步改进在于：出料设备包括通过行走支撑组件安装在萃取釜旁的支架上的设备安装架，出料设备通过行走支撑组件在支架上移动至待出料的萃取釜位置，设备安装架上设置有相互套接上下伸缩的套管组件，套管组件的活动端底部安装有打散组件，套管组件进入萃取釜后带动打散组件下降；打散组件底部中心设置有抽料口，抽料口上方设置有固定在打散组件上的抽料管，抽料管端部通过负压管路与渣仓和高压风机连接，高压风机产生负压将萃取釜中的料渣转移至渣仓中。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述套管组件包括套接的一级套管和二级套管，一级套管嵌套在二级套管中，一级套管和二级套管之间通过内嵌齿条连接，齿轮驱动齿条带动一级套管以及打散组件下降至萃取釜中。

本发明技术方案的进一步改进在于：打散组件的打散支架底部铰接打散叶片，打散支架圆周上安装矫正轮，矫正轮和打散支架之间设置有弹簧，打散支架圆周上设置四氟齿轮，四氟齿轮和矫正轮上下分开布置；下降过程中矫正轮与萃取釜侧壁滚动接触，四氟齿轮和打散叶片旋转将萃取釜侧壁和釜内的料渣进行打散作业。

本发明技术方案的进一步改进在于：设备安装架上设置有盘管机构，在套管组件升降过程中，负压管路盘入和脱离盘管机构。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述负压管路与旋风分离器连接，旋风分离器出口与渣仓入口相连，渣仓内部通过管路与高压风机连接，高压风机排气端与布袋除尘器连接，出料阶段，打开高压风机，负压管路中产生负压，将料渣转移至旋风分离器中，固态料渣掉入渣仓，料渣中灰尘进入布袋除尘器进行除尘处理。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述负压管路选用PU聚氨酯内嵌铜丝软管。

本发明技术方案的进一步改进在于：萃取釜一侧设置有槽钢组成的支架，设备安装架通过行走支撑组件安装在支架上，出料设备在支架上水平移动，在支架对应各个萃取釜的位置设置接近开关，出料设备在接近开关位置实现定位。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、本发明提供一种自动化的超临界萃取方法，对进料和出料过程进行重新设计，取代了工业超临界萃取传统落后的进、出料方式，进料阶段采用管道链条实现自动化送料，出料阶段选用自动化的出料设备，打散物料和抽料同步进行，实现了超临界萃取出料阶段的自动化，节约人工。

2、出料阶段可不带料篮进行萃取，增大了萃取釜内空间，提高了25％的生产力。

3、出料解读采用负压出料的方式，大大减少了人工出料时产生的粉尘量，提高了车间环境水平，有利于员工的身体健康。

4、进料阶段可以将一天所需的原料一次性投入到料仓内，需要预处理时，直接放出定量原料进入轧片机，预处理后，采用管道链条运输至萃取釜内，大大减少了工业超临界萃取预处理阶段所需时间，是提高超临界萃取产量最重要的前提条件。

5、出料阶段可以将萃取后物料先收集至渣仓内，集中进行包装处理，将工人工作时间集中起来，提高工作效率，减少劳动力需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明整体结构示意图；

图2是支架、套管组件和打散组件连接示意图；

图3是支架、套管组件和打散组件侧视图；

图4是支架、套管组件和打散组件俯视图；

图5是图3中的上部分放大图；

图6是图3中的下部分放大图；

图7是打散组件结构示意图；

图8是图7侧视图；

图9是打散支架仰视图；

其中，1、萃取釜，2、支架，3、设备安装架，4、打散支架，5、打散叶片，6、抽料口，7、抽料管，8、负压管路，9、渣仓，10、一级套管，11、二级套管，12、旋风分离器，13、高压风机，14、布袋除尘器，15、矫正轮，16、弹簧，17、叶片支架，18、四氟齿轮，19、自动定量包装系统，20、盘管机构，21、料仓，22、轧片机，23、管道链条，24、待萃取仓。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

一种自动化的超临界萃取方法，包括进料、萃取、分离和出料，本发明对进料和出料过程进行重新设计，取代了工业超临界萃取传统落后的进、出料方式，具体如下：

进料阶段由料仓21放出萃取釜1所要萃取的原料，将原料导入轧片机22进行轧片预处理，预处理后的物料由管道链条23运输至萃取釜1内，进料完毕后关闭釜盖；

出料阶段控制出料设备移动至待出料的萃取釜1上方，打开釜盖，将出料设备伸入萃取釜1内部，使用出料设备前端的打散组件将料渣打散的同时经负压管路8将料渣转移至渣仓9。渣仓9内的料渣通过自动定量包装系统19进行快速定量包装。

为了实现上述超临界萃取方法，需要增加全自动的进料设备和出料设备，如图1-9所示，具体如下：

进料设备包括料仓21、轧片机22和待萃取仓24，料仓21内物料通过提升机转移至轧片机22中进行预处理，预处理后的物料通过管道链条23输送至待萃取仓24暂存，萃取开始时将待萃取仓24中物料通过管道链条23传输至各个萃取釜1中。

出料设备包括支架2、设备安装架3、套管组件和打散组件。萃取釜1排列多个呈一排设置，支架2设置在多个萃取釜1一侧。设备安装架3通过行走支撑组件安装在萃取釜1旁的支架2上，在支架2对应各个萃取釜1的位置设置接近开关，出料设备在接近开关位置实现定位，配合锁死机构，确保工作时，出料设备都处于中心位置。套管组件固定在设备安装架3上，套管组件可以上下伸缩，具体的伸缩结构可以选用现有技术中任何一种。套管组件的活动端底部安装有打散组件，打散组件包括一个打散支架4，打散支架4上铰接一个叶片支架17，叶片支架17下端面上的均布一圈打散叶片5，打散支架4还安装有电机，电机可通过齿轮传动方式驱动叶片支架17转动。打散组件底部中心设置有抽料口6，抽料口6上方设置有固定在打散组件上的抽料管7，抽料管7端部通过负压管路8与渣仓9和抽料动力装置连接。本发明取代了工业超临界萃取传统落后的出料方式，打散物料和抽料同步进行，实现了超临界萃取出料阶段的自动化，节约人工；不带料篮进行萃取，增大了萃取釜内空间，提高了25％的生产力。

具体的，套管组件可以包括套接的一级套管10和二级套管11，一级套管10嵌套在二级套管11中，一级套管10和二级套管11之间通过内嵌齿条连接，打散组件的打散支架4安装在一级套管10底端。如图6所示，在一个固定部位，可以是二级套管11上安装一个齿轮支架，在齿轮支架上的齿轮在电机的转动下驱动齿轮带动一级套管10上的内嵌齿条上下升降。

打散组件还包括设置在打散支架4圆周上的矫正轮15，矫正轮15和打散支架4之间设置有弹簧16。在套管组件伸出较长的情况下，一些轻微摆动也会映射为剧烈摆动，发生碰壁现象，带弹簧的矫正轮沿着釜壁滚动，一旦发生摆动，矫正轮绑定的弹簧把这个摆动的力吸收，避免碰壁的发生。在叶片支架17圆周上设置四氟齿轮18，矫正轮15和四氟齿轮18上下分开布置，四氟齿轮18外轮廓略小于矫正轮15形成的外轮廓。萃取釜壁会有物料残留，残留过深时，贴壁物料坍塌会淹没打散组件，使得电机停止转动，打散结构四周加了四氟齿轮，对釜壁物料进行打散，保证出料的顺利进行。

行走支撑组件可以选用现有技术中任何一种可以提供横向支撑和行走的机构，本发明优选滑块滑轨滑动副以及齿轮齿条移动副。在支架2上安装滑轨，在设备安装架3上安装滑块，实现支撑滑动连接。同时，可以在支架2上安装齿条，在设备安装架3上设置电机以及与电机输出轴连接的齿轮，齿轮齿条啮合实现横向移动。

抽料管7端部与旋风分离器12连接，旋风分离器12下端出口与渣仓9入口相连，渣仓9内部通过管路与高压风机13连接，高压风机13排气端与布袋除尘器14连接。抽料管7端部依次连接旋风分离器12、渣仓9、高压风机13和布袋除尘器14，采用负压出料的方式，大大减少了人工出料时产生的粉尘量，提高了车间环境水平，有利于员工的身体健康。

设备安装架3上设置有盘管机构，抽料管7选用PU聚氨酯内嵌铜丝软管，负压管路防静电、耐低温、可伸缩、有弹性，随着套管组件的下降，负压管路要随之下降。盘管机构可以选用现有的装置，盘管机构内部设置有弹片，下降的时候，在拉力作用下管子放出来，上升的时候在弹片作用下将管子卷起来，保证负压管路在下降过程中不能发生大角度弯折，防止物料堆积在此处，发生堵塞。

整个操作流程如下：

进行进料作业时，由料仓21放出一釜要萃取的原料，进入轧片机22进行轧片操作，将轧片后的物料由管道链条23运输至待萃取釜1内，进料完毕后，进行关盖操作，进入待萃取状态。

进行出料作业时，出料设备经行走支撑组件移动至待出料操作的萃取釜1上方。启动高压风机13，开启出料设备底部的旋转打散组件，伸缩机构带着打散组件下降，下降速度调整到与抽走渣料的速度相同，将萃取后有板结情况的渣料打散，配合负压管路8将打散的渣料抽走，直至将渣料全部抽走，出料设备归位，系统关闭。

抽出的渣料集中存放在渣仓内，到达一定数量，配合定量包装系统进行快速定量包装。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动化的超临界萃取方法，包括进料、萃取、分离和出料，其特征在于：采用自动化的进料和出料；

进料阶段由料仓(21)放出萃取釜(1)所要萃取的原料，将原料导入轧片机(22)进行轧片预处理，预处理后的物料由管道链条(23)运输至萃取釜(1)内，进料完毕后关闭釜盖；

出料阶段控制出料设备移动至待出料的萃取釜(1)上方，打开釜盖，将出料设备伸入萃取釜(1)内部，使用出料设备前端的打散组件将料渣打散的同时经负压管路(8)将料渣转移至渣仓(9)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：渣仓(9)内的料渣通过自动定量包装系统(19)进行快速定量包装。

3.根据权利要求1所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：出料设备包括通过行走支撑组件安装在萃取釜(1)旁的支架(2)上的设备安装架(3)，出料设备通过行走支撑组件在支架(2)上移动至待出料的萃取釜(1)位置，设备安装架(3)上设置有相互套接上下伸缩的套管组件，套管组件的活动端底部安装有打散组件，套管组件进入萃取釜(1)后带动打散组件下降；打散组件底部中心设置有抽料口(6)，抽料口(6)上方设置有固定在打散组件上的抽料管(7)，抽料管(7)端部通过负压管路(8)与渣仓(9)和高压风机(13)连接，高压风机(13)产生负压将萃取釜(1)中的料渣转移至渣仓(9)中。

4.根据权利要求3所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：所述套管组件包括套接的一级套管(10)和二级套管(11)，一级套管(10)嵌套在二级套管(11)中，一级套管(10)和二级套管(11)之间通过内嵌齿条连接，齿轮驱动齿条带动一级套管(10)以及打散组件下降至萃取釜(1)中。

5.根据权利要求1所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：打散组件的打散支架(4)底部铰接打散叶片(5)，打散支架(4)圆周上安装矫正轮(15)，矫正轮(15)和打散支架(4)之间设置有弹簧(16)，打散支架(4)圆周上设置四氟齿轮(18)，四氟齿轮(18)和矫正轮(15)上下分开布置；下降过程中矫正轮(15)与萃取釜(1)侧壁滚动接触，四氟齿轮(18)和打散叶片(5)旋转将萃取釜(1)侧壁和釜内的料渣进行打散作业。

6.根据权利要求3所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：设备安装架(3)上设置有盘管机构(20)，在套管组件升降过程中，负压管路(8)盘入和脱离盘管机构。

7.根据权利要求3所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：所述负压管路(8)与旋风分离器(12)连接，旋风分离器(12)出口与渣仓(9)入口相连，渣仓(9)内部通过管路与高压风机(13)连接，高压风机(13)排气端与布袋除尘器(14)连接，出料阶段，打开高压风机(13)，负压管路(8)中产生负压，将料渣转移至旋风分离器(12)中，固态料渣掉入渣仓(9)，料渣中灰尘进入布袋除尘器(14)进行除尘处理。

8.根据权利要求3所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：所述负压管路(8)选用PU聚氨酯内嵌铜丝软管。

9.根据权利要求3所述的一种自动化的超临界萃取方法，其特征在于：萃取釜(1)一侧设置有槽钢组成的支架(2)，设备安装架(3)通过行走支撑组件安装在支架上(2)，出料设备在支架(2)上水平移动，在支架(2)对应各个萃取釜(1)的位置设置接近开关，出料设备在接近开关位置实现定位。

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