CN204017436U - 从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备，所述设备包括：反应装置；一级分离装置，包括有热水箱和一级分离容器，在一级分离容器上形成有反应物入口、残渣排放口和胶液排放口，反应物入口与反应装置的反应物出口连接；二级分离装置，包括有二级分离容器和两端开口的倒锥形导管，一级分离容器的胶液排放口与倒锥形导管的上端开口通过管路连接，在倒锥形导管内形成有纤维束，纤维束的末端伸出倒锥形导管的下端开口并延伸至二级分离容器内，二级分离容器上形成有胶液出口和排水口。该设备采用两级分离装置对杜仲植物溶于有机溶剂后的杜仲橡胶溶液进行分离，获得纯净的杜仲橡胶溶液，进而能够提高杜仲橡胶的提纯度。
Description
技术领域
本实用新型涉及橡胶提取设备，具体地说，是涉及一种从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备。
背景技术
杜仲，是我国特有的经济树种资源，也是目前世界上除三叶橡胶（天然胶）之外唯一具有巨大开发前景的优质天然橡胶资源。杜仲橡胶是一种可以从杜仲叶、杜仲皮及杜仲果实等杜仲植物中提取出来的、具有反式-聚异戊二烯分子结构的生物高分子材料。
天然杜仲橡胶以一种有序的结晶硬质固体颗粒存在于杜仲植物的含胶细胞中，不能直接割取得到，目前常用的提取方法是采用有机溶剂进行溶解提取。在提取过程中，由于杜仲植物含胶量较低，需要处理的残渣较多，并且残渣中经常含有杜仲植物中体积较大的物质。因此，在杜仲橡胶的提取过程中，如何将残渣过滤除去，得到纯净的杜仲橡胶溶液，进而获得高纯度的杜仲橡胶，是目前杜仲橡胶提取中亟需解决的技术难题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备，该设备采用两级分离装置对杜仲植物溶于有机溶剂后的杜仲橡胶溶液进行分离，获得纯净的杜仲橡胶溶液，进而能够提高杜仲橡胶的提纯度。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备，所述设备包括：
反应装置，包括有反应容器和与所述反应容器连通的杜仲植物进口、溶剂进口及反应物出口，在所述反应容器内设置有加热器；
一级分离装置，包括有热水箱和一级分离容器，所述一级分离容器与所述热水箱通过水管相连接，在所述一级分离容器上形成有反应物入口、残渣排放口和胶液排放口，所述胶液排放口位于所述残渣排放口的上方，所述反应物入口与所述反应装置的反应物出口连接；以及
二级分离装置，包括有相互固定的二级分离容器和倒锥形导管，所述倒锥形导管两端开口，所述一级分离容器的胶液排放口与所述倒锥形导管的上端开口通过管路连接，在所述倒锥形导管内形成有纤维束，所述纤维束的末端伸出所述倒锥形导管的下端开口并延伸至所述二级分离容器内，所述二级分离容器上形成有胶液出口和排水口，所述胶液出口位于所述排水口的上方。
如上所述的设备，所述一级分离容器包括位于上部的容器主体和位于下部的锥形部，所述残渣排放口形成在所述锥形部的底部，所述胶液排放口形成在所述锥形部的侧壁上。
如上所述的设备，在所述倒锥形导管内、靠近其上端开口处形成有多根横杆，所述纤维束的顶端与所述横杆连接。
优选的，所述纤维束的顶端与所述横杆可拆卸式连接。
如上所述的设备，所述排水口形成在所述二级分离容器的底部，所述纤维束的末端与所述二级分离容器的底部之间距离100-200mm。
如上所述的设备，所述纤维束的形状优选为弯曲丝状。
如上所述的设备，在所述反应容器和所述一级分离容器内均设置有搅拌桨。
如上所述的设备，在所述水管和所述管路上均设置有泵体。
如上所述的设备，在所述一级分离容器上、所述胶液排放口与所述残渣排放口之间形成有第一可视窗；在所述二级分离容器上、所述胶液出口和所述排水口之间形成有第二可视窗。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过设置串联连接的一级分离装置和二级分离装置构成两级分离，利用一级分离装置分离出杜仲植物与溶剂混合后反应物中的残渣，利用二级分离装置分离出杜仲橡胶溶液中的水分，实现从杜仲植物中获得纯净的杜仲橡胶溶液，进而有助于从杜仲橡胶溶液中提取纯度更高的杜仲橡胶。而且，整个分离过程不需要进行过滤即可除去杜仲橡胶溶液中的杂质，分离速度快。
结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
请参见图1，该图示出了本实用新型从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备一个实施例的结构示意图。
如图1所示，该实施例的设备包括有依次连接的反应装置1、一级分离装置2和二级分离装置3。其中，反应装置1包括有反应容器11和与其连通的杜仲植物进口12、溶剂进口13及反应物出口14，在反应容器11内设置有加热器15。一级分离装置2包括有热水箱21和一级分离容器22，两者通过水管23相连接。在一级分离容器22上形成有反应物入口24、残渣排放口25和胶液排放口26，胶液排放口26位于残渣排放口25的上方，反应物入口24与反应装置1的反应物出口14相连接。二级分离装置3包括有相互固定的二级分离容器31和倒锥形导管32，倒锥形导管32两端开口，分别为上端开口321和下端开口322，一级分离容器22的胶液排放口26与倒锥形导管32的上端开口321通过管路4连接。在倒锥形导管32内形成有纤维束33，纤维束33的末端伸出倒锥形导管32的下端开口322，并延伸至二级分离容器31内。在二级分离容器31上还形成有胶液出口34和排水口35，且胶液出口34位于排水口35的上方。
具体来说，对于一级分离装置2，在水管23上设置有泵体5，热水箱21中盛放的热水可以通过泵体5及水管23打入到一级分离容器22中。一级分离容器22包括有位于上部的容器主体221和位于下部的锥形部222，残渣排放口25开设在锥形部222的底部，而胶液排放口26开设在锥形部222的侧壁上。在反应容器11内设置有搅拌桨16，在一级分离容器22内,设置有搅拌桨27，两个搅拌桨可通过手动、气动、电动等方式在所在容器内部上、下移动和/或水平方向转动。
此外，为便于观察锥形部222内的分层情况、残渣排放量是否适当，以便控制残渣排放口25的开闭，在锥形部222上设置有第一可视窗28，且第一可视窗28位于胶液排放口26和残渣排放口25之间。操作人员通过第一可视窗28，可以看清楚一级分离容器22内的杜仲橡胶溶液分层情况。例如，在残渣排放过程中，操作人员透过第一可视窗28，在观察到第一可视窗28区域出现了位于上层的杜仲橡胶溶液层a和位于下层的残渣层b之后，就可以控制关闭残渣排放口25，而打开胶液排放口26。
对于二级分离装置3，倒锥形导管32倒立在第二分离容器31上方，通过法兰相互固定，且倒锥形导管32的下端开口322与第二分离容器31连通。在倒锥形导管32内、靠近其上端开口321处形成有多根横杆36，纤维束33的顶端与横杆36连接。优选的，纤维束33的顶端与横杆36可拆卸式连接，例如，纤维束33的顶端形成有挂钩，通过挂钩悬挂在横杆36上，以方便更换纤维束33。纤维束33的形状可以为直丝状或弯曲丝状，优选为弯曲丝状，以增加分离效果。纤维束33的末端伸入到二级分离容器31内，且与二级分离容器31的底部之间存在一定距离H，优选的，H=100-200mm。且，排水口35形成在二级分离容器31的底部，胶液出口34形成在二级分离容器31的顶部。
此外，为方便观察二级分离容器31内的分层情况，在二级分离容器31上、胶液出口34和排水口35之间形成有第二可视窗37。
应用上述结构的设备从杜仲植物中提取杜仲橡胶的工作过程如下：
杜仲皮、杜仲叶、杜仲果实等杜仲植物从杜仲植物进口12投放到反应容器11中，石油醚等有机溶剂从溶剂进口13注入到反应容器11中。启动加热器15，对杜仲植物与有机溶剂的混合物加热至70℃左右，混合物在搅拌桨16的搅拌下反应，杜仲植物中的杜仲胶从植物中析出，溶解在溶剂中，形成包含有植物残渣的杜仲橡胶有机溶液反应物。反应物经反应物出口14和反应物入口24投放到一级分离容器22中。控制泵体5，将热水箱21中的热水打入到一级分离容器22中。反应物在热水的作用下将分为两层，上层为不含残渣的杜仲橡胶溶液，其内还含有部分水，下层是包含部分水的残渣。在残渣与杜仲橡胶溶液分离之后，手动或自动控制残渣排放口25打开，下层的残渣及水将从残渣排放口25排出。在残渣基本排放完毕后，关闭残渣排放口25。然后，手动或自动控制胶液排放口26打开，将一级分离容器22中含水的杜仲橡胶溶液排放出来。在将热水加入到一级分离容器22中后，为使得有机溶剂相和水相充分混合，使得溶液与残渣充分分离而提高残渣去除纯度，可以控制搅拌桨27向下移动进入溶液中、然后在水平方向上不断转动搅拌来加速残渣的分离和沉淀。
含水的杜仲橡胶溶液从胶液排放口26排出，在泵体6的作用下，经管路4和倒锥形导管32的上端开口321进入到倒锥形导管32内，沿纤维束33向下流动。通过选择经表面处理后的纤维束33，使得含水的杜仲橡胶溶液流经纤维束33表面时，受纤维束33的过滤、浸润、碰撞，聚结呈大分子液滴，并在纤维束33表面张力和重力场作用下流至二级分离容器31后，其中的水相与油相的杜仲橡胶溶液实现分离，水相位于下层，而不含水分的杜仲橡胶溶液位于上层。通过第二可视窗37观察二级分离容器31中的两相分层界限，控制水相从排水口35排出，而不含水分的纯净的杜仲橡胶溶液从胶液出口34排出至蒸馏装置（图中未示出），蒸发其中的有机溶剂，获得纯净的杜仲橡胶固体，实现了纯净杜仲橡胶的提取。
而且，在该实施例中，由于纤维束33置于倒锥形导管32内，倒锥形导管32的口径从上而下渐缩，因此，纤维束33的孔隙率沿自上而下的胶液流动方向由大到小均匀变化，一方面大大增加了纤维束33的截污能力，另一方面表面经特殊处理的纤维束33对分散相的润湿、碰撞、聚结的作用更加明显，进一步提高了分离效率。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种从杜仲植物中提取杜仲橡胶的设备，其特征在于，所述设备包括：
反应装置，包括有反应容器和与所述反应容器连通的杜仲植物进口、溶剂进口及反应物出口，在所述反应容器内设置有加热器；
一级分离装置，包括有热水箱和一级分离容器，所述一级分离容器与所述热水箱通过水管相连接，在所述一级分离容器上形成有反应物入口、残渣排放口和胶液排放口，所述胶液排放口位于所述残渣排放口的上方，所述反应物入口与所述反应装置的反应物出口连接；以及
二级分离装置，包括有相互固定的二级分离容器和倒锥形导管，所述倒锥形导管两端开口，所述一级分离容器的胶液排放口与所述倒锥形导管的上端开口通过管路连接，在所述倒锥形导管内形成有纤维束，所述纤维束的末端伸出所述倒锥形导管的下端开口并延伸至所述二级分离容器内，所述二级分离容器上形成有胶液出口和排水口，所述胶液出口位于所述排水口的上方。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述一级分离容器包括位于上部的容器主体和位于下部的锥形部，所述残渣排放口形成在所述锥形部的底部，所述胶液排放口形成在所述锥形部的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述倒锥形导管内、靠近其上端开口处形成有多根横杆，所述纤维束的顶端与所述横杆连接。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述纤维束的顶端与所述横杆可拆卸式连接。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述排水口形成在所述二级分离容器的底部，所述纤维束的末端与所述二级分离容器的底部之间距离100-200mm。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述纤维束的形状为弯曲丝状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，在所述反应容器和所述一级分离容器内均设置有搅拌桨。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，在所述水管和所述管路上均设置有泵体。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，在所述一级分离容器上、所述胶液排放口与所述残渣排放口之间形成有第一可视窗；在所述二级分离容器上、所述胶液出口和所述排水口之间形成有第二可视窗。
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