CN201505465U - 一种连续式提取分离浓缩器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可连续提取、分离、浓缩获得澄清浓缩液的一种整机式成套装置，尤其是一种由六个模块即提取物料缓冲模块、提取模块、固液分离模块、多级膜工艺模块、多级膜动力模块和多级膜物料缓冲模块组成的，包含提取、膜分离、膜浓缩及在线清洗整机式成套设备。主要用于天然动物、植物及微生物等组织、细胞的提取及初步精制。可进行连续化的控温提取、分离、浓缩操作过程，以解决大规模连续化生产和自动控制问题，从而实现高效、稳定的提取分离浓缩操作过程。

Description

一种连续式提取分离浓缩器

技术领域

本实用新型涉及一种可连续提取、分离、浓缩获得澄清浓缩液的一种整机式成套装置，尤其是一种由六个模块即提取物料缓冲模块、提取模块、固液分离模块、多级膜工艺模块、多级膜动力模块和多级膜物料缓冲模块组成的，包含提取、膜分离、膜浓缩及在线清洗整机式成套设备。主要用于天然动物、植物及微生物等组织、细胞的提取及初步精制。

背景技术

绝大多数新鲜或干的动物、植物及微生物等组织、细胞用于食品、保健品及药品开发、生产时都需要提取其中含有的化学成分。

现常用的提取方法有浸渍法、煎煮法、热回流法、渗漉法及连续提取法，现在正在开发应用的提取方法有微波萃取法、超声波或微波强化提取法等，大部分的提取设备主要有常压浸渍罐、多能提取罐、热回流循环提取罐等设备。但这些方法均存在低温提取的时间长、易霉变、或需要加热使热不稳定成分易变化且提取杂质较多等缺点，采用的设备大部分是单元分布式，形成连续化规模生产时体积庞大，占用空间较大，同时控制点多、分散度大，影响提取过程标准化。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：实现连续化的控温尤其是低温条件下的提取、分离、浓缩过程、解决大规模连续化生产和自动控制问题，从而实现高效、稳定的提取分离浓缩操作过程。

本实用新型主要是通过以下技术方案实现的：

该设备由相对独立的六个模块组成，即进料缓冲模块、提取模块、固液分离模块、多级膜工艺模块、多级膜动力模块和多级膜物料缓冲模块，模块内工艺流程自成体系，模块间通过工艺管路、控制电路相连接，经合理的工艺流程和工程结构设计、安装并通过程序化的自动控制模块使成整机式的成套机电一体化设备。

提取物料缓冲模块由带搅拌的保温夹层罐、循环泵及结构框架组成，分为提取进料缓冲系统和提取循环系统，每个系统包含1～3个保温夹层罐对应的供料循环泵。保温夹层罐底部出口与循环泵进料口通过管路连接，连接管路中设阀门和压力变送器，阀门的开闭受压力变送器控制；循环泵的出口通过管路与提取模块的高压均质机进料口连接，循环泵变频控制，其开闭及频率调节受阀门和压力变送器双重控制，以保证保温夹层罐内物料的液位在规定的范围内变化。

提取物料缓冲模块的结构框架为1～2个由金属型材焊接或铆接成的长方形框架，保温夹层罐上设挂耳悬挂在结构框架的承重横杆上。

提取模块由1～2台高压均质机、CIP洗液罐组和结构框架组成。

高压均质机采用循环进料方式，循环进料口与提取进料缓冲系统的循环泵出口通过管道连接，循环进料出口与提取进料缓冲系统的保温夹层罐顶部连接，连接管路中装热交换器，使可以形成控温的进料循环；高压均质机的出料口与离心缓冲罐的顶部连接，连接管路中装热交换器，以控制出料温度；高压均质机的开闭受提取进料缓冲系统的循环泵开闭时差控制，压力调节采用液压方式，受程序参数控制。

CIP洗液罐组包括2～6组洗液周转系统，分别由1个带搅拌的保温夹层罐、1台洗液输送泵组成，通过管路可将洗液输送至任何一个容器。

提取模块的结构框架包括2个由金属型材焊接或铆接成的长方形框架，2个框架垂直组合，框架内分别布置CIP洗液罐组和高压均质机。

固液分离模块由固液分离机组、气控系统组成和结构框架组成。

固液分离机组包括离心缓冲罐、螺旋输送机、离心液缓冲罐和离心液输送泵；卧式螺旋离心机的进料口接离心缓冲罐、固相出口接螺旋输送机进料仓、液相出口接离心液缓冲罐，离心液缓冲罐底部出口与循环泵进料口通过管路连接，连接管路中设阀门和压力变送器，阀门的开闭受压力变送器控制。

气控系统包括压缩空气储罐、空气净化过滤器和气动阀先导阀柜，整套设备全部气动阀门的先导阀集中在先导阀柜内。

固液分离模块的结构框架包括2个由金属型材焊接或铆接成的长方形框架，2个框架水平组合，框架内分别布置固液分离机组和气控系统。

多级膜工艺模块由陶瓷膜组件、卷式膜组件和结构框架组成。

陶瓷膜组件2～6组，每组2支容器和2支列管式热交换器，容器内置滤膜可以选择安装过滤精度800nm～20nm的无机陶瓷膜；根据工艺参数和流程的规定，一般配置500nm和50nm陶瓷膜各1～3组；每组内2支容器串联垂直安装，顶部通过管路连接，管路上缘设置排空出口通过管路与陶瓷膜物料周转罐顶部进口连接，每只容器的底部通过管路分别与水平布置热交换器连接，热交换器水平安装，通过管路分别与多级膜动力模块的陶瓷膜进料泵、循环泵的进、出口连接，形成完整的物料循环管路；循环管路接浓液排出管，浓液排出管中设调节阀门和压力传感器；组件内工作压力由进料泵变频和浓液排出管上的调节阀门联动调节。

卷式膜组件3～9组，每组水平布置2支容器和1支列管式热交换器，根据工艺参数和流程的规定，容器内置可以选择安装过滤精度1000D～10000D的卷式超滤膜1～3组、过滤精度150D～300D的卷式纳滤膜1～2组和卷式反渗透膜2～6组；各种膜组间并联安装、组内2支容器并联后接列管式热交换器，热交换器出口接浓液排出管，浓液排出管中设调节阀门和压力传感器；组件内工作压力由进料泵变频和浓液排出管上的调节阀门联动调节。

多级膜工艺模块的结构框架为1个由金属型材焊接或铆接成的长方形框架，陶瓷膜组件的容器垂直布置在结构框架的外侧、热交换器布置在结构框架的底部；各组卷式膜组件分层水平布置在陶瓷膜组件的热交换器上方，安装方向与陶瓷膜组件的热交换器垂直。

多级膜动力模块由为多级膜提供进料、料液循环动力的多级立式离心泵组和结构框架组成。

多级立式离心泵组包括进料泵和循环泵，1台进料泵与1台循环泵组成1个泵组，泵组的数量与多级膜工艺模块安装的膜组件组数相等。

多级膜动力模块结构框架包括2个由金属型材焊接或铆接成的长方形框架，2个框架水平组合，每个框架分上下2层，其中1个框架内全部布置泵组，另一个框架内的下层布置泵组，上层布置多级膜动力模块电控箱。

多级膜物料缓冲模块由由带搅拌的保温夹层罐和结构框架组成。结构框架包括2个由金属型材焊接或铆接成的长方形框架，2个框架水平组合，保温夹层罐上设挂耳悬挂在结构框架的承重横杆上，保温夹层罐的数量与多级膜动力模块内泵组的数量相等。

上述6个长方形模块组合在一起，成为一个完整的长方体整机设备。

本实用新型的有益效果：

1.提供了一种可以安装在洁净区内工作的成套集成设备，采用模块组合方式安装，结构紧凑，体积小，物料全部在管道内运行，提取后的固体废料经螺旋输送机输出设备，便于装袋，使本实用新型设备可以安装在洁净区内工作。

2.全部采用电为能源供给方式，减少了传统的蒸汽等辅助工程的建设及其给环保、安全带来的隐患。

3.提取过程将物料破碎至微米级，方便配合饲料或生物有机肥设备应用，有效地提高资源利用率和减少环境污染。

附图说明

附图1为本实用新型原理流程图。

附图1中的注解：

I.提取物料缓冲模块、II.提取模块、III.固液分离模块、IV.多级膜物料缓冲模块、V.多级膜动力模块、VI.多级膜工艺模块。

1.提取进料缓冲罐、2.提取进料缓冲泵、3.提取进料循环罐、4.提取进料循环泵、5.高压均质机、6.卧式螺旋离心机、7.微滤物料缓冲罐、8.微滤动力泵、9.微滤膜组件、10.反渗透物料缓冲罐、11.反渗透动力泵、12.反渗透组件、13.控制系统、14.信息反馈线路、15.物料运行管路、16.螺旋出渣器。

具体实施方式

本文列举的说明本实用新型原则的任何附加的应用，都涉及到相关领域的技术和对这些公开材料的拥有权，都被认为是包括在本实用新型所涉及的权利要求的范围内的。

为了更好的解释本实用新型的原理和它的实际应用，本文结合附图对一些具体情况作一阐述。下列各项描述将能使本技术领域的其他人在各种不同的情况下应用本实用新型，用各种不同的修正、调整去适应预期不同的应用。实施例中选用的设备组合形式和设备工艺条件仅是代表性的，而非对本实用新型的限制。

如附图1所示，本实用新型涉及的连续式提取分离浓缩器的基本配置由：提取进料缓冲罐、提取进料缓冲泵、提取进料循环罐、提取进料循环泵、高压均质机、卧式螺旋离心机、微滤物料缓冲罐、微滤动力泵、微滤膜组件、反渗透物料缓冲罐、反渗透动力泵、反渗透膜组件、控制系统、信息反馈线路、物料运行管路、螺旋出渣器等部件组成。

进入提取进料缓冲罐的溶媒需预先通过管道换热器或其他适宜的温度调节装置初步将温度调节在工艺规定的范围内，通过提取进料缓冲罐夹层内的换热介质进行精确的温度限度控制，温度可在15℃～80℃调控，一般是5℃～60℃，最佳是10～25℃。物料和溶媒通过提取进料缓冲罐的搅拌混合装置被混合成流动性良好的混悬液。

混悬液以一定的流速进入高压均质机，通过高压均质机被破碎成匀浆，物料与溶媒充分接触使可溶性成分直接溶解于溶媒中，从高压均质机处理后的料液成均匀的糜浆，糜浆经卧式螺旋离心机使组织碎片和提取液分离。

分离的碎片一般再重复上述步骤使提取液不显示选定的指标成分鉴别反应后，经螺旋出渣器输送至指定的位置进一步脱液。

提取液经多级膜过滤器过滤、浓缩，制成一定固形物含量的浓缩液。

通过设备或管路上的测控元件，建立自动控制模块的信息采集及传递线路，这些信息被中央控制系统采集记录并通过信息反馈调节过程工艺参数。

图示中未标明本实用新型所描述的连续式提取分离浓缩器附配的清洗、消毒模块，并不表示如对本提取器加配清洗、消毒模块可以是对本实用新型权利要求的限制。

下面按图示举例简述技术操作步骤及条件：

1.投料：将待提取物料投入提取进料缓冲罐1，加入规定量的溶媒，搅拌使混合均匀。

2.提取：依次启动高压均质机5、提取进料缓冲泵2、提取进料循环泵4，调节泵体压力至规定的范围。

3.固液分离：启动卧式螺旋离心机6，离心渣经出渣器16排出至预备的运渣车内，离心液输送至微滤物料缓冲罐10。

4.再提取：如有必要，以离心渣为待提取物料重复步骤1~3至规定的次数。

5.微滤：启动微滤动力泵11，使离心液经微滤组件12过滤至澄清。

6.浓缩：启动反渗透动力泵8，使微滤清液被浓缩并收集在反渗透物料缓冲罐7内。

以上举例说明了本实用新型的应用，在不违背本实用新型的宗旨及范围的前提下，在一些技术细节上可能有些修改，后面附加的权利要求书将涵盖一些修改。这些修改可能是例如辅助设备、技术条件、实施步骤及各种辅助设施、管道及控制模块的连接方式等。

Claims (10)

1.一种连续式提取分离浓缩器，其特征在于：其组成由提取物料缓冲模块、提取模块、固液分离模块、多级膜工艺模块、多级膜动力模块和多级膜物料缓冲模块组成。

2.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：是一种包含提取、膜分离、膜浓缩及在线清洗的整机式成套设备。

3.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：提取物料缓冲模块由带搅拌的保温夹层罐、循环泵及结构框架组成，系统包含1～3个保温夹层罐及其对应的供料循环泵。

4.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：提取模块由1～2台高压均质机、CIP洗液罐组和结构框架组成。

5.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：固液分离模块由固液分离机组、气控系统组成和结构框架组成。

6.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：多级膜工艺模块由陶瓷膜组件、卷式膜组件和结构框架组成。

7.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：多级膜动力模块由为多级膜提供进料、料液循环动力的多级立式离心泵和结构框架组成。

8.根据权利要求1所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：多级膜物料缓冲模块由带搅拌的保温夹层罐和结构框架组成。

9.根据权利要求1或4或6或7所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：模块内均配置了热交换器。

10.根据权利要求1至7任一项所述的连续式提取分离浓缩器，其特征在于：各模块的结构框架是独立的，可以拼接成规则的长方体。