CN115301118A - 一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置及工艺，涉及分离技术领域，包括支撑装置，支撑装置内装有离心装置，离心装置内装有搅拌装置，搅拌装置和离心装置可分别旋转，搅拌装置旋转进行搅拌，离心装置旋转进行分离，离心装置内的底部设置有刮底装置，刮底装置对离心装置的底部进行清理，防止粘黏，支撑装置的外侧设置有多个上料装置，上料装置向离心装置内提供原料，本发明的离心装置设置了竖板，竖板对排出固体不溶物的时机进行控制，可以更准确的分离出固体不溶物，并且通过斜块Ⅰ和斜块Ⅱ能够稳定的让固体位于竖板和搅拌罐连通的开口位置，进一步提高了固液分离的准确度。

Description

一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置及工艺

技术领域

本发明涉及分离技术领域，尤其涉及一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置及工艺。

背景技术

叶绿素铜钠盐为墨绿色粉末，是以天然的绿色植物组织，如蚕粪、三叶草、苜蓿、竹子等植物的叶子为原料，用丙酮、甲醇、乙醇、石油醚等有机溶剂提取，以铜离子取代叶绿素中心镁离子，同时用碱对其进行皂化，除去甲基和植醇基后形成的羧基成为二钠盐。因而，叶绿素铜钠盐为半合成色素。与其结构和生成原理类似的叶绿素系列色素还有叶绿素铁钠盐、叶绿素锌钠盐等。利用黏糊状叶绿素制备叶绿素铜钠盐的传统工艺是：黏糊状叶绿素经在丙酮、乙醇中加碱皂化，或者先加碱皂化，再用丙酮洗涤→加入硫酸铜置铜→用酸水、乙醇、丙酮、乙醚、汽油等洗涤除杂质→浓缩、干燥成品。

公告号为CN211098446U的中国实用新型专利中公开了一种叶绿素铜钠盐的分离提取装置，包括溶解罐，所述溶解罐的内侧安装有搅拌刀，所述搅拌刀的上端安装有电机，所述溶解罐的一侧安装有连接管，所述连接管的一侧安装有萃取罐，所述萃取罐的一侧安装有输送管，所述输送管的一侧安装有沉淀罐，该现有技术能够让加工后的叶绿素铜钠盐更容易取出，但是该现有技术在添加原料和分离过程中并不方便，无法自动化完成。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，包括支撑装置，支撑装置上装有离心装置，离心装置内装有搅拌装置，离心装置的底部装有刮底装置，上料装置对离心装置内提供所需物料，所述离心装置包括搅拌罐，搅拌罐上固定装有上盖，上盖旋转安装在支撑装置上，搅拌罐内壁上层固定装有斜块Ⅰ，斜块Ⅰ的内径由上至下逐渐变大，搅拌罐内壁下层固定装有斜块Ⅱ，斜块Ⅱ内径由上至下逐渐变小，斜块Ⅰ下端与斜块Ⅱ上端之间留有缝隙，搅拌罐的外侧装有多个收集仓，收集仓上部通过开口与搅拌罐连通，收集仓和搅拌罐之间滑动装有竖板，通过滑动竖板控制开口。

进一步的，搅拌罐的下部固定装有底板，底板下端固定装有加热条进行保温和加热。

进一步的，搅拌装置包括空心筒，空心筒旋转安装在支撑装置上，空心筒下侧固定装有中间转轴，中间转轴上设置多层滑轨，每层滑轨有两个，滑轨内装有短轴，短轴上滑动装有滑杆，滑杆与短轴之间装有补偿弹簧，滑杆上铰接有转杆，转杆上铰接有套壳，转杆上旋转装有搅拌板，搅拌板与转杆之间装有扭簧Ⅰ，滑轨上设置有倾斜段。

进一步的，所述滑轨的倾斜段一侧设置水平段，两层滑轨之间水平段对应倾斜段，在中间转轴旋转时，其中一个短轴先在滑轨的水平段移动，另一个短轴先在滑轨的倾斜段移动。

进一步的，所述套壳上设置多个凹槽，所述搅拌板收缩在凹槽内。

进一步的，刮底装置包括蜗杆，蜗杆固定安装在中间转轴的下端，套壳上通过连轴旋转装有蜗轮，蜗轮和蜗杆啮合，蜗轮通过连轴装有弯杆，弯杆上固定装有刮板，刮板展开后与底板底部接触。

进一步的，连轴上套设有扭簧Ⅱ，连轴通过扭簧Ⅱ与弯杆连接，蜗轮上固定装有限位杆，自然状态下弯杆在扭簧Ⅱ的带动下与限位杆接触，底板上固定装有限位块，限位块内滑动装有顶板，顶板通过推动弯杆控制刮板与底板接触。

进一步的，底板上旋转装有套轴，套轴内竖直滑动装有粗杆，粗杆内设置斜槽，所述顶板上设置配合轴，配合轴与斜槽配合，粗杆上升带动顶板推动弯杆。

进一步的，粗杆下侧与气缸缸臂配合，粗杆在气缸缸臂上旋转，气缸带动粗杆升降，粗杆下端还旋转装有横板，横板与粗杆之间轴向固定，横板与竖板固定连接。

本发明还提供一种叶绿素铜钠盐制备用分离工艺，包括以下步骤：

步骤一：皂化，将糊状叶绿素加入离心装置中，并加入氢氧化钠水溶液通过搅拌装置进行搅拌；

步骤二：分离，加纯水搅拌溶解，之后启动离心装置进行离心；

步骤三：置铜，添加硫酸铜水溶液加入离心装置中，边加边搅拌。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明的离心装置设置了竖板，竖板对排出固体不溶物的时机进行控制，可以更准确的分离出固体不溶物，并且通过斜块Ⅰ和斜块Ⅱ能够稳定的让固体位于竖板和搅拌罐连通的开口位置，进一步提高了固液分离的准确度；（2）本发明设置的加热条设置在搅拌罐下部，即使搅拌罐旋转也能够对内部混合物进行加热和保温；（3）本发明搅拌装置中的搅拌板在搅拌时展开，在离心装置离心时收起，进行搅拌也不影响其他工序的进行；（4）本发明的两个搅拌板收缩在一个凹槽时可以按顺序展开和收缩，不会互相干涉，收缩在同一个凹槽内也能节省空间，增加搅拌板设置的个数，增加搅拌效率；（5）本发明的刮底装置能够将底板底部的叶绿素或者皂化物刮起，防止溶解不充分；（6）本发明的刮板不会一直与底板接触刮底，保证了零件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的支撑装置示意图。

图3为图2中A处的放大图。

图4为图2中B处的放大图。

图5为本发明的离心装置正视图。

图6为图5中H-H处的截面图。

图7为图6中G处的放大图。

图8为本发明的离心装置示意图一。

图9为本发明的离心装置示意图二。

图10为本发明的搅拌装置示意图。

图11为图10中D处的放大图。

图12为本发明的搅拌装置侧视图。

图13为图12中J-J处的截面图。

图14为图13中C处的放大图。

图15为本发明的搅拌装置和刮底装置示意图。

图16为图15中F处的放大图。

图17为本发明的搅拌装置和刮底装置的正视图。

图18为图17中I-I处的截面图。

图19为图18中E处的放大图。

附图表号：1-搅拌装置；2-刮底装置；3-离心装置；4-上料装置；5-支撑装置；101-电机座Ⅰ；102-带轮Ⅰ；103-电机Ⅰ；104-带轮Ⅱ；105-皮带Ⅰ；106-空心筒；107-中间转轴；108-补偿弹簧；109-短轴；110-滑杆；111-转杆；112-扭簧Ⅰ；113-搅拌板；114-套壳；115-滑轨；201-蜗杆；202-蜗轮；203-扭簧Ⅱ；204-粗杆；205-顶板；206-限位块；207-限位杆；208-弯杆；209-刮板；210-斜槽；211-气缸；301-电机Ⅱ；302-电机座Ⅱ；303-带轮Ⅲ；304-皮带Ⅱ；305-带轮Ⅳ；306-连接柱；307-上盖；308-斜块Ⅰ；309-搅拌罐；310-斜块Ⅱ；311-收集仓；312-竖板；313-横板；314-底板；315-加热条；316-活动门；401-原料罐；402-支撑架；403-管道；404-汇集管；405-汇集管头；501-下部板；502-支撑轴；503-上部板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，包括支撑装置5，支撑装置5上装有离心装置3，离心装置3内装有搅拌装置1，搅拌装置1和离心装置3可分别旋转，搅拌装置1旋转进行搅拌，离心装置3旋转进行分离，离心装置3内的底部设置有刮底装置2，刮底装置2对离心装置3的底部进行清理，防止粘黏，支撑装置5的外侧设置有多个上料装置4，上料装置4向离心装置3内提供原料。

其中支撑装置5包括下部板501，下部板501上固定装有三个支撑轴502，支撑轴502上固定装有上部板503，离心装置3包括电机座Ⅱ302和底板314，底板314旋转安装在下部板501上，底板314下端固定装有加热条315，电机座Ⅱ302固定安装在上部板503上，电机座Ⅱ302上固定装有电机Ⅱ301，电机Ⅱ301的转轴上固定装有带轮Ⅲ303，带轮Ⅲ303上套设有皮带Ⅱ304，皮带Ⅱ304的另一端套设有带轮Ⅳ305，带轮Ⅳ305旋转安装在上部板503上，带轮Ⅳ305轴心上固定装有连接柱306，连接柱306下端固定装有上盖307，上盖307下端固定装有搅拌罐309，搅拌罐309内壁的上半部分固定装有斜块Ⅰ308，斜块Ⅰ308内径由上至下逐渐变大，搅拌罐309内壁的下半部分固定装有斜块Ⅱ310，斜块Ⅱ310的内径由上至下逐渐变小，斜块Ⅰ308下端和斜块Ⅱ310上端之间留有缝隙，搅拌罐309外侧设置多个收集仓311，在本实施例中为六个，收集仓311的上端通过开口与搅拌罐309内部连通，收集仓311和搅拌罐309之间滑动装有竖板312，竖板312通过滑动能够控制开口大小，竖板312下端固定装有横板313，横板313旋转安装在粗杆204上并与粗杆204轴向固定，气缸211固定安装在下部板501上，气缸211缸臂与粗杆204旋转连接并轴向固定，在搅拌罐309旋转时，固体会挤开液体，贴着斜块Ⅰ308内壁向下移动，之后贴着斜块Ⅱ310内壁向上移动到达开口处，斜块Ⅰ308外侧和开口处的固体堆积满后，竖板312打开开口，固体流入收集仓311内，如此反复完成固液分离，上盖307上设置活动门316，打开活动门316能够添加原料。

搅拌装置1包括电机座Ⅰ101，电机座Ⅰ101固定安装在上部板503上，电机座Ⅰ101上固定装有电机Ⅰ103，电机Ⅰ103的转轴上固定装有带轮Ⅰ102，带轮Ⅰ102上套设皮带Ⅰ105，皮带Ⅰ105的一端套设有带轮Ⅱ104，带轮Ⅱ104下端固定装有套壳114，套壳114旋转安装在连接柱306内，空心筒106下端固定装有中间转轴107，中间转轴107上设置多层滑轨115，在本实施例中为三层，每层为两个，滑轨115分为两段，一段倾斜，一段水平，滑轨115内都装有短轴109，短轴109上滑动装有滑杆110，滑杆110与短轴109之间装有补偿弹簧108，滑杆110上铰接有转杆111，转杆111上旋转装有搅拌板113，搅拌板113与转杆111之间装有扭簧Ⅰ112，所有转杆111铰接在套壳114上，套壳114上设置四个凹槽，搅拌板113收缩在凹槽内，由于套壳114长度原因，需要有两个搅拌板113收缩在同一个凹槽内，对于收缩在同一个凹槽内的搅拌板113，其对应的滑轨115有所不同，中间转轴107旋转时其中一个短轴109先在滑轨115的水平段移动，另一个短轴109先在滑轨115的倾斜段移动，以此错开两个搅拌板113展开和收缩的时间，避免干涉，收缩时通过凹槽的限制搅拌板113扭转扭簧Ⅰ112，平整收缩，展开时，扭簧Ⅰ112带动搅拌板113旋转一定角度，这样能增加搅拌的效率。

刮底装置2包括蜗杆201，蜗杆201固定安装在中间转轴107的下端，套壳114上通过连轴旋转装有蜗轮202，蜗轮202和蜗杆201啮合，蜗轮202通过连轴装有弯杆208，弯杆208上固定装有刮板209，刮板209展开后与底板314底部接触；连轴上套设有扭簧Ⅱ203，连轴通过扭簧Ⅱ203与弯杆208连接，蜗轮202上固定装有限位杆207，自然状态下弯杆208在扭簧Ⅱ203的带动下与限位杆207接触，底板314上固定装有限位块206，限位块206内滑动装有顶板205，顶板205通过推动弯杆208控制刮板209是否与底板314接触；底板314上旋转装有套轴，套轴内竖直滑动装有粗杆204，粗杆204内设置斜槽210，所述顶板205上设置配合轴，配合轴与斜槽210配合，粗杆204上升带动顶板205推动弯杆208；粗杆204下侧与气缸211缸臂配合，粗杆204在气缸211缸臂上旋转，气缸211带动粗杆204升降。

上料装置4共设置三个，上料装置4包括原料罐401，原料罐401下侧设置支撑架402，原料罐401的下侧通过管道403连接有汇集管404，所有汇集管404通过汇集管头405汇集在一起，汇集管头405与空心筒106连通，连接柱306中空，下端设置流通口，液体原料通过空心筒106的流通口进入斜块Ⅰ308内。

工作原理：首先打开活动门316，将糊状叶绿素加到搅拌罐309内，盖好活动门316，三个上料装置4内分别放着氢氧化钠溶液、纯水和硫酸铜溶液，将氢氧化钠经过汇集管头405注入空心筒106内，从空心筒106流入搅拌罐309中，之后启动电机Ⅰ103，电机Ⅰ103带动带轮Ⅰ102旋转，带轮Ⅰ102通过皮带Ⅰ105带动带轮Ⅱ104旋转，带轮Ⅱ104带动空心筒106旋转，空心筒106带动中间转轴107旋转，初始时搅拌板113都是收缩状态，当中间转轴107旋转时，中间转轴107通过滑轨115带动短轴109在滑轨115内滑动，短轴109带动滑杆110上下移动，补偿弹簧108在这个过程中始终让短轴109紧贴滑轨115内侧，再通过转杆111带动搅拌板113展开，在此过程中，搅拌板113不再受到其他搅拌板113或者套壳114的限制，在扭簧Ⅰ112的带动下旋转一定角度。

与此同时中间转轴107带动蜗杆201旋转，蜗杆201带动蜗轮202旋转，蜗轮202带动限位杆207旋转，没有限位杆207的限位，弯杆208在扭簧Ⅱ203的带动下开始转动，并带动刮板209紧贴底板314，在搅拌装置1搅拌时，刮板209可以刮底部沉积的叶绿素，防止粘粘，气缸211向上带动粗杆204，粗杆204向上移动带动顶板205向靠近弯杆208的方向移动，最终顶住弯杆208并扭转扭簧Ⅱ203，使得刮板209离开底板314，不再刮底板314。

搅拌完成后加入纯水再次搅拌均匀，反向启动电机Ⅰ103，带动中间转轴107反向转动，由此收起搅拌板113和刮板209，之后启动电机Ⅱ301，电机Ⅱ301带动带轮Ⅲ303转动，带轮Ⅲ303通过皮带Ⅱ304带动带轮Ⅳ305，带轮Ⅳ305带动连接柱306旋转，连接柱306带动上盖307和搅拌罐309旋转，搅拌罐309在下部板501上旋转，高速旋转时搅拌罐309内的不溶固体由于离心力向两侧移动顺着斜块Ⅰ308向下移动，在顺着斜块Ⅱ310内壁向上移动最终到达竖板312与搅拌罐309连通的开口处，当固体填满后启动气缸211，气缸211向下带动横板313，横板313向下带动竖板312打开开口，固体落入收集仓311中，如此反复完成固液分离。

之后再次启动搅拌装置1，同时加入硫酸铜溶液，一边搅拌一边加溶液，最终完成。

一种叶绿素铜钠盐制备用分离工艺，包括以下步骤：

步骤一：皂化，将糊状叶绿素加入离心装置3中，并加入氢氧化钠水溶液通过搅拌装置1进行搅拌，搅拌同时通过加热条315进行保温，五十五摄氏度搅拌六小时；

步骤二：分离，加纯水搅拌溶解，之后启动离心装置3进行离心皂化后的不溶物去除，保留液体进行置铜；

步骤三：置铜，添加硫酸铜水溶液加入离心装置3中，边加边搅拌，在此过程中保持五十摄氏度恒温铜代两个半小时。

Claims (10)

1.一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，包括支撑装置（5），支撑装置（5）上装有离心装置（3），离心装置（3）内装有搅拌装置（1），离心装置（3）的底部装有刮底装置（2），上料装置（4）对离心装置（3）内提供所需物料，所述离心装置（3）包括搅拌罐（309），搅拌罐（309）上固定装有上盖（307），上盖（307）旋转安装在支撑装置（5）上，搅拌罐（309）内壁上层固定装有斜块Ⅰ（308），斜块Ⅰ（308）的内径由上至下逐渐变大，搅拌罐（309）内壁下层固定装有斜块Ⅱ（310），斜块Ⅱ（310）内径由上至下逐渐变小，斜块Ⅰ（308）下端与斜块Ⅱ（310）上端之间留有缝隙，搅拌罐（309）的外侧装有多个收集仓（311），收集仓（311）上部通过开口与搅拌罐（309）连通，收集仓（311）和搅拌罐（309）之间滑动装有竖板（312），通过滑动竖板（312）控制开口。

2.如权利要求1所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，搅拌罐（309）的下部固定装有底板（314），底板（314）下端固定装有加热条（315）进行保温和加热。

3.如权利要求2所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，搅拌装置（1）包括空心筒（106），空心筒（106）旋转安装在支撑装置（5）上，空心筒（106）下侧固定装有中间转轴（107），中间转轴（107）上设置多层滑轨（115），每层滑轨（115）有两个，滑轨（115）内装有短轴（109），短轴（109）上滑动装有滑杆（110），滑杆（110）与短轴（109）之间装有补偿弹簧（108），滑杆（110）上铰接有转杆（111），转杆（111）上铰接有套壳（114），转杆（111）上旋转装有搅拌板（113），搅拌板（113）与转杆（111）之间装有扭簧Ⅰ（112），滑轨（115）上设置有倾斜段。

4.如权利要求3所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，所述滑轨（115）的倾斜段一侧设置水平段，两层滑轨（115）之间水平段对应倾斜段，在中间转轴（107）旋转时，其中一个短轴（109）先在滑轨（115）的水平段移动，另一个短轴（109）先在滑轨（115）的倾斜段移动。

5.如权利要求4所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，所述套壳（114）上设置多个凹槽，所述搅拌板（113）收缩在凹槽内。

6.如权利要求5所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，刮底装置（2）包括蜗杆（201），蜗杆（201）固定安装在中间转轴（107）的下端，套壳（114）上通过连轴旋转装有蜗轮（202），蜗轮（202）和蜗杆（201）啮合，蜗轮（202）通过连轴装有弯杆（208），弯杆（208）上固定装有刮板（209），刮板（209）展开后与底板（314）底部接触。

7.如权利要求6所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，连轴上套设有扭簧Ⅱ（203），连轴通过扭簧Ⅱ（203）与弯杆（208）连接，蜗轮（202）上固定装有限位杆（207），自然状态下弯杆（208）在扭簧Ⅱ（203）的带动下与限位杆（207）接触，底板（314）上固定装有限位块（206），限位块（206）内滑动装有顶板（205），顶板（205）通过推动弯杆（208）控制刮板（209）与底板（314）接触。

8.如权利要求7所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，底板（314）上旋转装有套轴，套轴内竖直滑动装有粗杆（204），粗杆（204）内设置斜槽（210），所述顶板（205）上设置配合轴，配合轴与斜槽（210）配合，粗杆（204）上升带动顶板（205）推动弯杆（208）。

9.如权利要求8所述的一种叶绿素铜钠盐制备用分离装置，其特征在于，粗杆（204）下侧与气缸（211）缸臂配合，粗杆（204）在气缸（211）缸臂上旋转，气缸（211）带动粗杆（204）升降，粗杆（204）下端还旋转装有横板（313），横板（313）与粗杆（204）之间轴向固定，横板（313）与竖板（312）固定连接。

10.一种叶绿素铜钠盐制备用分离工艺，用到权利要求1-9任意一项所述的分离装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：皂化，将糊状叶绿素加入离心装置（3）中，并加入氢氧化钠水溶液通过搅拌装置（1）进行搅拌；

步骤二：分离，加纯水搅拌溶解，之后启动离心装置（3）进行离心；

步骤三：置铜，添加硫酸铜水溶液加入离心装置（3）中，边加边搅拌。

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