CN116139526B - 一种高效甜菜碱结晶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效甜菜碱结晶装置，涉及甜菜碱提取领域，包括主体箱，所述主体箱分离箱为中空结构，所述主体箱分离箱内滑动设置有支撑板分离箱，所述撑板分离箱上设置有水箱分离箱，所述主体箱分离箱底部设置有加热箱分离箱。本发明在水箱内水量充足时，其通过水箱的重量将支撑板向下推动，此时配合设置的螺纹轴，从而带动第一传动轴开始转动，从而带动刀片开始转动，进而将物料进行粗碎，在物料进入装置后，支撑板的下移带动挤压板下移，从而对物料进行挤压，从而达到对粗碎后的物料进一步压碎的操作，再通过这种方式，大大加快了物料在进入加热箱后甜菜碱析出的效率，大大加快了甜菜碱结晶的析出效率。

Description

一种高效甜菜碱结晶装置

技术领域

本发明涉及甜菜碱提取领域，具体为一种高效甜菜碱结晶装置。

背景技术

甜菜碱种类非常多，均具有两性离子的特性，即不同的原子具有正负电荷，但化合物总体为中性，第一种这样的化合物于19世纪在甜菜中被发现因此得名甜菜碱，其正确的化学名称是三甲基甘氨酸，也被称为甘氨酸甜菜碱，在动物营养学中，其它甜菜碱尚未被系统研究，化学结构与氨基酸相似，属季铵碱类物质，甜菜碱广泛存在于动植物体内，在植物中，枸杞、豆科植物均含有甜菜碱，而从植物中提取的糖蜜是甜菜碱的主要来源，在动物中，章鱼、墨鱼、虾等软体动物，以及脊椎动物包括人的肝脏、脾脏和羊水均含有甜菜碱。

因为甜菜碱主要存在于植物的根茎和动物中，可以通过人工进行提取，通过将原材料进行加热，将其中的主要的营养物质进行提取，从而达到提取甜菜碱的目的，但是因为传统提纯提取出的甜菜碱其杂质多，从而使产品的质量无法得到保障，因此需要另一种提取装置对其进行改良，从而过滤出更好的甜菜碱结晶。

目前的甜菜碱主要是通过将甜菜碱原料进行粗碎处理，再通过将甜菜碱原料与水融合并加热，使甜菜碱原材料和水充分的融合，将甜菜碱原料中的甜菜碱物质提炼到水中，此时通过加热甜菜与水融合后的溶液使甜菜碱稀释到溶液中，滤网将杂质和溶液分开，从而使被过滤的溶液被分离出，此时通过吸附树脂柱，将甜菜碱进行吸附，再通水冲刷将杂质冲走，之后利用氨水对其进行冲刷将甜菜碱析出，将甜菜碱溶液进行降温从而使甜菜碱析出晶体，之后再通过离心从而得到甜菜碱，将甜菜碱进行真空干燥，从而得到含量99%以上的甜菜碱。

但因为目前的甜菜碱在生产加工时，将甜菜原料与水进行融合时，需要通过装置内设置的加热系统对水进行加热，从而将甜菜碱析出到水中，之后通过吸附树脂对甜菜碱进行吸附，再将被加热的水排出，进入水处理系统中，再进行对溶液进行过滤，在完成甜菜碱吸附将杂质取出后，再对其进行降温处理，才能将甜菜碱结晶析出，但此过程中，其水虽然已被污染，但是其温度依旧保留，若直接进行排放，造成水中热能的浪费，从而造成资源的浪费。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种高效甜菜碱结晶装置，以解决污水直接排放造成资源浪费的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效甜菜碱结晶装置，包括主体箱，所述主体箱为中空结构，所述主体箱上方设置有水箱，所述水箱下方设置有支撑板，所述主体箱底部设置有加热箱，所述加热箱远离主体箱的一面设置有分离箱，所述水箱上连接有第二输水管，所述第二输水管另一端连接至主体箱中，其加热箱上设置有第一输水管，所述第一输水管另一端穿过第二输水管内延伸至分离箱中，所述第二输水管一部分套设在第一输水管外，所述主体箱上远离第二输水管的一侧设置有投料槽。

通过采用上述技术方案，通过支撑板对水箱进行支撑，在使用时通过水箱的重量带动支撑板下降，在下降过程中对进入到主体箱1内的物料进行挤压，被挤压的物料更加容易析出甜菜碱，再通过输水管对装置内使用的热水和冷水进行利用，从而达到高效提取结晶的效果。

本发明进一步设置为，所述支撑板上横向两端对称设置有一对连接块，所述主体箱内配合连接块设置有滑槽，所述支撑板通过连接块与滑槽滑动设置在主体箱内，所述连接块两侧还对称设置有齿轮，所述支撑板底部对称设置有若干伸缩杆，所述伸缩杆另一端连接挤压板，所述主体箱内底部设置有开口，所述开口连接主体箱与加热箱。

通过采用上述技术方案，通过滑槽配合设置的连接块使水箱能带动支撑板下移，从而使装置可以对物料进行挤压，进而加快对甜菜碱的析出。

本发明进一步设置为，所述滑槽内壁上还设置有开槽，所述开槽内配合齿轮设置有螺纹轴，所述螺纹轴底部设置有传动桶，所述开槽内一侧上配合传动桶设置有传动连接杆，传动连接杆一侧设置有传动杆。

通过采用上述技术方案，通过螺纹轴带动配合设置在连接块上的齿轮使装置可以带动支撑板移动，从而对物料进行挤压，从而加快甜菜碱的析出。

本发明进一步设置为，所述传动杆远离传动连接杆的一端延伸至主体箱外并连接有第二传动轴，所述第二传动轴上还套设有传动带。

通过采用上述技术方案，通过第二传动轴配合传动带，从而将水箱移动时产生的动力利用，从而达到节约环保的作用。

本发明进一步设置为，所述传动带另一端设置有第一传动轴，所述第一传动轴活动贯穿至投料槽，所述第一传动轴于投料槽内的一部分上还均匀设置有若干刀片。

通过采用上述技术方案，通过水箱移动时产生的动力带动传动带移动，从而使刀片开始转动，从而将物料进行粗碎，从而达到高效提取的效果。

本发明进一步设置为，所述分离箱内均匀设置有吸附树脂。

通过采用上述技术方案，通过吸附树脂，使其对甜菜碱结晶进行吸附从而达到提取甜菜碱结晶的目的。

本发明进一步设置为，所述第一输水管为盘管结构，所述水箱上还设置有净水管。

通过采用上述技术方案，通过第一输水管与第二输水管的配合，使第二输水管的冷水被加热，其第一输水管内的热水被降温，从而使甜菜碱溶液中的甜菜碱结晶，从而达到甜菜碱结晶的提取。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明在水箱内水量充足时，其通过水箱的重量将支撑板向下推动，此时配合设置的螺纹轴，带动第二传动轴转动，从而带动传动带开始转动，进而带动第一传动轴开始转动，从而带动刀片开始转动，进而将物料进行粗碎，在物料进入装置后，支撑板的下移带动挤压板下移，从而对物料进行挤压，从而达到对粗碎后的物料进一步压碎的操作，通过这种方式，大大加快了物料在进入加热箱后甜菜碱析出的效率，大大加快了甜菜碱结晶的析出效率；

本发明通过第一输水管，在加热箱中的甜菜碱溶液完成加热后，通过第一输水管进入分离箱中，对其进行甜菜碱提取，其水箱上设置有第二输水管与主体箱进行连接，其第二输水管套设在第一输水管外面，这样在进行液体输送时，其第一输水管中甜菜碱溶液得到降温，加快甜菜碱结晶的析出，其第二输水管中的冷水得到加热，再进入加热箱内，供加热箱再次使用，从而降低了加热时使用的能耗达到绿色环保的目的。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部部分结构示意图；

图3为本发明的主体箱与投料槽7连接示意图；

图4为本发明的内部横向俯视剖视图；

图5为本发明的内部横向仰角剖视图；

图6为本发明的内部结构纵向剖视图；

图7为本发明的内部侧面平视图；

图8为本发明的部分结构爆炸图；

图9为本发明的图4中A处放大结构示意图；

图10为本发明的图8中的B处放大结构示意图。

图中：1、主体箱；2、水箱；3、分离箱；4、加热箱；5、第一输水管；6、第二输水管；7、投料槽；8、第一传动轴；9、净水管；10、传动带；11、第二传动轴；12、螺纹轴；13、开口；14、传动杆；15、传动桶；16、支撑板；17、挤压板；18、伸缩杆；19、刀片；20、滑槽；21、开槽；22、吸附树脂；23、连接块；24、齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种高效甜菜碱结晶装置，如图1－图10所示，包括主体箱1，其主体箱1主要用于对甜菜碱原材料进行充分融合的目的，其主体箱1上一侧设置有投料槽7，投料槽7用于对主体箱1内进行投料，投料槽7为L型结构，其一端与主体箱1内部连接，投料槽7内还设置有刀片19，其刀片19设置在第一传动轴8上，第一传动轴8穿过投料槽7，转动设置在投料槽7内，其刀片19设置有若干个，这样在第一传动轴8转动时即可带动刀片19转动，从而使装置可以对甜菜碱原材料进行打碎，使其进入主体箱1，从而使其与水进行充分融合，对甜菜碱进行提取，其刀片19还可以设置可以拆卸的结构，从而当使用者在使用时，可以根据不同的甜菜碱原材料进行更换，对甜菜碱原材料进行充分的打碎，更加高效的进行提取工作。

进一步的，参考图3，图8、图9、图10，其主体箱1上端设置为开放结构，其开放一面，上方设置有水箱2，水箱2底部设置有支撑板16，支撑板16用于对水箱2的支撑，支撑板16两端还设置有连接块23，连接块23上两侧还设置有齿轮24，对应的主体箱1内部还配合其设置有滑槽20，这样在使用时，在水箱2的重力下，连接块23可以在滑槽20内进行滑动，这样在投料槽7对甜菜碱原材料进行粗碎，进入主体箱1内后，通过水箱2的重力带动支撑板16向下移动时，可以对粗碎的甜菜碱原材料进行挤压，将甜菜碱原料中的营养物质挤出，通过这样的设置，可以加快甜菜碱原材料中的甜菜碱降解到水中的速度，大大提高甜菜碱提取的效率，同时因为其投料槽7与主体箱1连接的高度与主体箱1内底部有一段距离，因此，为了防止投料槽7发生堵塞，支撑板16底部还设置有伸缩杆18，伸缩杆18另一端设置有挤压板17，挤压板17的长宽要小于支撑板16，这样在水箱2带动支撑板16移动到主体箱1内后，通过伸缩杆18带动挤压板17同步将挤压板17向下推动，从而使挤压板17对甜菜碱原料进行挤压，同时因为挤压板17的长宽小于支撑板16，且因为设置的高度要高于投料槽7入口的高度，所以其甜菜碱原料不会发生堵塞，同时，在水箱2中水量减少复位时，其主体箱1中的甜菜碱原材料还可以得到进一步的搅拌，从而使装置可以更加高效的进行甜菜碱的提取，其中滑槽20内可以配合连接块23设置有阻尼结构，其阻尼结构可以采用液压管等结构，因为当水箱2对物料进行挤压时，保持匀速，可以使物料之间相互充分接触，增加提取的效率，同时采用液压管，在水箱2变轻时，其液压管受到的压力变小，从而在液压管的作用下复位，从而准备再次挤压。

进一步的，其水箱2上还设置有净水管9，通过净水管9对水箱2内添加净水，还可以控制水箱2的重量，从而控制装置对物料的挤压效率。

在甜菜碱原料进行充分挤压后，就需要使其与水混合，同时对其进行加热，通过加热使其中的营养物质被析出，从而得到甜菜碱原浆；

具体的，参考图1，其主体箱1底部设置有加热箱4，主体箱1与加热箱4之间可以设置有开口13，开口13内可以设置有挡块，通过挡块使在挤压时，挡块对主体箱1内甜菜碱原料进行阻挡，防止其过早进入加热箱4内，挡块可以由设置的液压管控制，在压力达到某一点时，将挡板打开，使充分挤压后的物料进入加热箱4中，其第一输水管5另一端连接设置在加热箱4底部的分离箱3中，其第一输水管5设置为盘管结构，水箱2上设置有第二输水管6，第二输水管6另一端连接至主体箱1内，第二输水管6部分套设在第一输水管5外，第一输水管5中的液体不与第二输水管6中的液体接触，因为甜菜碱结晶需要将水温降低到20度左右，但是加热箱4内的加热完成的甜菜碱混合液的温度较高，需要冷却，才能使其中的甜菜碱结晶，同时因为其加热箱中的水要加热到一定的温度才可以将物料中的甜菜碱分离出来，所以通过第二输水管6套设第一输水管5的方法，可以使加热箱4内的高温甜菜碱溶液通过第一输水管5与第二输水管6中的冷水进行热量交换，从而使降温后的液体进入分离箱3内进行甜菜碱结晶分离，同时第二输水管6内的冷水因为与第一输水管5进行了接触，从而使第二输水管6内的水得到加热，之后再进入加热箱4内，以供加热箱4进行甜菜碱析出操作，达到节省加热资源损耗的效果。

在甜菜碱溶液得到降温后，通过第一输水管5进入分离箱3内，在分离箱3内进行进一步结晶分离；

具体的，参考图4，其分离箱3内设置有若干吸附树脂22，在这里降温后的甜菜碱液体中已经开始析出甜菜碱结晶，在进入分离箱3后，其甜菜碱结晶会吸附在吸附树脂22上，此时将其它杂质溶液排出，就可以得到甜菜碱结晶了，此时被析出的污水只需要进行简单的化学处理，即可再次利用，所以本装置中还可以设置一个过滤装置，可以对杂质溶液进行过滤，之后使其进入水箱2中，从而达到进一步的资源利用，从而达到绿色环保的效果。

在上述结构的基础上，参考图2，图4，第一传动轴8延伸至投料槽7外，其投料槽7外的一端上套设有传动带10，其传动带10另一端延伸至主体箱1外，其传动带10另一端配合其设置有第二传动轴11，其第二传动轴11上连接有传动杆14，传动杆14延伸至主体箱1内，主体箱1内配合其设置有传动桶15，传动桶15上端连接有螺纹轴12，主体箱1内配合螺纹轴12设置有开槽21，参考图3，开槽21设置在滑槽20内，这样在水箱2向下挤压支撑板16使带动连接块23移动，带动设置在连接块23上的齿轮24向下移动，从而带动设置在滑槽20内的螺纹轴12转动，带动第二传动轴11转动，从而带动第一传动轴8转动，进而带动设置在投料槽7内第一传动轴8上的刀片19转动，对物料进行粗碎，以达到节能环保的作用。

本装置中，在第二输水管6与水箱2连接处可以通过水阀控制，第一输水管5内的甜菜碱溶液在与第二输水管6内的热量进行交换时，在第一输水管5内靠近分离箱3的一部分甜菜碱溶液会因为温度的降低，发生结晶现象，会有一部分结晶可能会吸附在第一输水管5的管壁上，在长时间工作后甜菜碱结晶堆积在内壁，会使通过的甜菜碱溶液流量降低，从而导致装置的工作效率降低，此时可以通过关闭水阀，使水箱2中的冷水停止向主体箱1内传输，第二输水管6内的冷水进入加热箱4内，此时加热箱4内的热水通过第一输水管5输送不会受到第二输水管6内冷水的降温，同时因为加热箱4输出的加热后的甜菜碱溶液温度在100度左右，而甜菜碱结晶的溶解度是20度，因此，当失去第二输水管6内冷水降温后，加热后的甜菜碱溶液会将附着在管壁上的甜菜碱溶解，并输送到分离箱内，从而对第一输水管5内壁上的甜菜碱结晶进行清理。

当相关人员发现管道内发生甜菜碱结晶吸附情况时，可以立即采取上述方案对第一输水管5内壁的甜菜碱进行清理，从而防止第一输水管5因为甜菜碱结晶造成管道堵塞。

本装置中，第一输水管5于第二输水管6外的一部分设置为可拆卸结构（可拆卸结构可以设置为螺纹结构或者法兰结构，只要能对管道进行密封连接，同时可以拆卸即可），这样在发生堵塞时即可通过将第一输水管5拆卸下来对其进行清理，再将其安装，从而防止第一输水管5因为甜菜碱结晶堆积造成堵塞，可拆卸结构可以通过在第二输水管6与分离箱3对应位置处设置连接头与第一输水管5外面这一部分进行连接，在装置长时间使用后，第一输水管5内和第二输水管6的内壁上会产生水垢和一些杂质，会影响生产的效率，此时可以使装置停止运行，再通过将第一输水管5拆卸，此时对管道内进行清理，清理完成后，再通过可拆卸结构进行安装，通过这样的设置大大延长了装置的使用寿命。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种高效甜菜碱结晶装置，包括主体箱（1），其特征在于：所述主体箱（1）为中空结构，所述主体箱（1）上方设置有水箱（2），所述水箱（2）下方设置有支撑板（16），所述主体箱（1）底部设置有加热箱（4），所述加热箱（4）远离主体箱（1）的一面设置有分离箱（3），所述水箱（2）上连接有第二输水管（6），所述第二输水管（6）另一端连接至主体箱（1）中，其加热箱（4）上设置有第一输水管（5），所述第一输水管（5）另一端穿过第二输水管（6）内延伸至分离箱（3）中，所述第二输水管（6）一部分套设在第一输水管（5）外，所述主体箱（1）上远离第二输水管（6）的一侧设置有投料槽（7），所述支撑板（16）上横向两端对称设置有一对连接块（23），所述主体箱（1）内配合连接块（23）设置有滑槽（20），滑槽（20）内配合连接块（23）设置有阻尼结构，其阻尼结构采用液压管结构，在水箱（2）变轻时，其液压管受到的压力变小，从而在液压管的作用下复位，所述支撑板（16）通过连接块（23）与滑槽（20）滑动设置在主体箱（1）内，所述连接块（23）两侧还对称设置有齿轮（24），所述支撑板（16）底部对称设置有若干伸缩杆（18），所述伸缩杆（18）另一端连接挤压板（17），所述主体箱（1）内底部设置有开口（13），所述开口（13）连接主体箱（1）与加热箱（4），开口（13）内设置有挡块，通过使挡块在挤压时，挡块对主体箱（1）内甜菜碱原料进行阻挡，挡块由设置的液压管控制，在压力达到某一点时，将挡板打开，使充分挤压后的物料进入加热箱（4）中，所述滑槽（20）内壁上还设置有开槽（21），所述开槽（21）内配合齿轮（24）设置有螺纹轴（12），所述螺纹轴（12）底部设置有传动桶（15），所述开槽（21）内一侧上配合传动桶（15）设置有传动连接杆，其传动连接杆一侧设置有传动杆（14），所述传动杆（14）远离传动连接杆的一端延伸至主体箱（1）外并连接有第二传动轴（11），所述第二传动轴（11）上还套设有传动带（10），所述传动带（10）远离第二传动轴（11）的一端设置有第一传动轴（8），所述第一传动轴（8）活动贯穿至投料槽（7）内，所述第一传动轴（8）于投料槽（7）内的一部分上还均匀设置有若干刀片（19），所述水箱（2）向下挤压支撑板（16）带动连接块（23）移动，带动设置在连接块（23）上的齿轮（24）向下移动，从而带动设置在滑槽（20）内的螺纹轴（12）转动，带动第二传动轴（11）转动，从而带动所述第一传动轴（8）转动。

2.根据权利要求1所述的一种高效甜菜碱结晶装置，其特征在于：所述分离箱（3）内均匀设置有吸附树脂（22）。

3.根据权利要求1所述的一种高效甜菜碱结晶装置，其特征在于：所述第一输水管（5）为盘管结构，所述水箱（2）上还设置有净水管（9）。

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