CN206424628U - 一种连续逆流间歇挤压提取装置 - Google Patents

Abstract

一种连续逆流间歇挤压提取装置，包括多个管道式浸提舱、排渣器、固液分离器、螺旋推进器、传动主轴和多个嵌接法兰，还包括多个逆流物料挤压分离器，每相邻的两个管道式浸提舱之间通过嵌接法兰连接一个逆流物料挤压分离器，所述的每个管道式浸提舱和每个逆流物料挤压分离器内设有可转动的同心的传动主轴，每个管道式浸提舱和逆流物料挤压分离器内的传动主轴通过联轴节连接形成串联的一体结构，固液分离器与首端的管道式浸提舱连接，固液分离器上设有提取液出口，排渣器与末端的管道式浸提舱连接，末端的管道式浸提舱上设有溶剂入口，本实用新型加快原料中目标成分的浸出扩散进程，因此可以显著缩短逆流浸提时间和必要的逆流行程。

Description

一种连续逆流间歇挤压提取装置

技术领域

本实用新型涉及一种植物成分提取设备，具体涉及一种连续逆流间歇挤压提取装置。

背景技术

二十世纪末，“回归自然”潮流在世界范围内兴起，天然药物、天然营养品、天然化妆品、天然食品添加剂等各种天然产品精深加工行业迅猛发展。其中，最基本、最重要的一个生产环节就是从植物原料中提取天然成分，即是采用适当的溶液(水或有机溶剂)作为介质，利用植物原料中不同组分的溶解特性，将目标成分浸提出来。

目前普遍采用的天然成分提取装备，是由传统的提取釜改进的各种罐式提取设备，例如中药生产中使用的多功能提取罐。具体工艺方法以多遍煎煮或浸泡为主、间歇操作。即原料批量投入，定比例加入溶剂、加热、计时、排放提取液、排放残渣。浓度差是目标成分向溶剂中传质扩散的基础动力，由于这是一种定容的扩散体系，随着浓度差的减小，传质过程很快变得十分缓慢。为提高有效成分提取率，必须加大溶剂投放量(溶剂用量一般为原料质量20～40倍)。因而溶剂耗费多、后续的提取液浓缩处理负荷大，且生产过程操作繁杂，需要大量人工劳作。

近年来在连续逆流提取技术研发方面已取得了大量实用性的成果，如：倾斜直筒式连续逆流渗漉浸出装置(专利号：ZL 2011 20385971.4)、透明仓体连续逆流提取装置(专利号：ZL 201120386069.4)、水平管道式连续逆流浸出器(专利号：ZL 2011 20386007.3)、双螺旋连续逆流提取装置(专利号：ZL 2005 10010561.0)、一种多级组合连续逆流超声提取设备(专利号：ZL 201010578468.0)等等，并在生物医药和食品工业等不同领域成功应用。通常是采用内置螺旋推进器的管道式浸提舱，溶剂和原料分别从浸提舱的两端连续定速投放，两者在浸提舱内逆流运行过程中始终保持一定的浓度差，使得溶质得以持续扩散转移，从而获得很好的浸提效果。尤其是这种管道式连续逆流提取设备可以连续方式长时间稳定运行、基本上无需人工干预，因此工作效率高，单套设备日处理能力可达几十吨、上百吨。但实践表明，这种新型提取设备通常需要逆流浸提舱的长度在20米以上；一些品种(如从甜叶菊中逆流浸提菊糖)甚至需要浸提舱50米以上，使得这种管道式逆流提取设备在应用中受到场地、造价等方面限制。

深入分析可见，植物原料内部成分的浸出过程包括如下三个方面：①溶剂透过植物体表进入其内部，并溶解目标成分；②被溶解的目标成分被传递到植物原料表面；③目标成分由植物原料表面向周围溶剂传递。

在连续逆流浸提体系中，目标成分由植物原料表面向周围溶剂扩散传递是十分顺畅的，这是由于管道式浸提舱中各处都始终保持了有效的浓度差，提供了扩散传递的内在基础和原动力；但由于植物组织结构的阻碍，目标成分由植物原料内部向外自然传递的过程却十分困难，因此需要在很长的逆流运动行程中、耗费较长的时间完成。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种连续逆流间歇挤压提取装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种连续逆流间歇挤压提取装置，包括多个管道式浸提舱、排渣器、固液分离器、螺旋推进器、传动主轴和多个嵌接法兰，还包括多个逆流物料挤压分离器，每相邻的两个管道式浸提舱之间通过嵌接法兰连接一个逆流物料挤压分离器，所述的每个管道式浸提舱和每个逆流物料挤压分离器内设有能够转动的同心的传动主轴，所述的每个传动主轴上设置有螺旋推进器，每个管道式浸提舱和逆流物料挤压分离器内的传动主轴通过联轴节连接形成串联的一体结构，所述传动主轴贯穿整个串联的一体结构，固液分离器与首端的管道式浸提舱连接，固液分离器上设有提取液出口，首端的管道式浸提舱上设有进料斗，排渣器与末端的管道式浸提舱连接，末端的管道式浸提舱上设有溶剂入口。

本实用新型还具有如下技术特征：

1、如上所述的逆流物料挤压分离器内设有沿着物料推进方向直径逐渐变小的内筒体，所述的内筒体与逆流物料挤压分离器的外壁之间留有空隙，所述的内筒体内部设置有螺旋推进器。

2、如上所述的螺旋推进器上的螺旋片沿着推进方向逐渐变短，与内筒体互相配合。

3、如上所述的内筒体上布满可供浸出液流出的细孔。

4、如上所述的逆流物料挤压分离器至少为三个。

5、本装置与地平线成一定的角度倾斜放置。

本实用新型的效果和益处为：在原料与溶剂逆流运动过程中，受到逆流物料挤压分离器的机械作用，而间歇地挤出原料中的溶剂，从而加快原料中目标成分的浸出扩散进程，因此可以显著缩短逆流浸提时间和必要的逆流行程。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面根据说明书附图举例对本实用新型做进一步解释：

实施例1

结合图1-3所示，一种连续逆流间歇挤压提取装置，包括多个管道式浸提舱1、排渣器4、固液分离器6、螺旋推进器8、传动主轴9和多个嵌接法兰11，还包括多个逆流物料挤压分离器2，每相邻的两个管道式浸提舱1之间通过嵌接法兰11连接一个逆流物料挤压分离器2，所述的每个管道式浸提舱1和每个逆流物料挤压分离器2内设有可转动的同心的传动主轴9，所述的每个传动主轴9上设置有螺旋推进器8，每个管道式浸提舱1和逆流物料挤压分离器2内的传动主轴9通过联轴节10连接形成串联的一体结构，所述传动主轴9贯穿整个串联的一体结构，固液分离器6与首端的管道式浸提舱1连接，固液分离器6上设有提取液出口7，首端的管道式浸提舱1上设有进料斗3，排渣器4与末端的管道式浸提舱1连接，末端的管道式浸提舱1上设有溶剂入口5。

本实施例中所述的逆流物料挤压分离器2内设有沿着物料推进方向直径逐渐变小的内筒体12，所述的内筒体12与逆流物料挤压分离器2的外壁之间留有空隙，所述的内筒体12内部设置有螺旋推进器8。

本实施例中所述的内筒体12内的螺旋推进器8上的螺旋片沿着推进方向逐渐变短，与内筒体12互相配合。

本实施例中所述的内筒体12上布满可供浸出液流出的细孔。

本实施例中所述的逆流物料挤压分离器2的数量是三个。

本实施例中所述的本装置与地平线成一定的角度倾斜放置。

应用中，加工原料为鲜菊苣丝，管道式浸提仓1内径800mm、总长20米，内置螺旋推进器8为带式螺旋、螺距780mm,驱动传动主轴9的减速电机输出转速为0.5～1.0r/min、变频调速；在管道式浸提仓1上每隔5米嵌接1个逆流物料挤压分离器2，一共嵌接三个逆流物料挤压分离器2。

将鲜菊苣丝原料连续定量送入进料斗3；溶剂为纯化水，经预热后由溶剂入口5连续投入，投料比(单位时间内投放溶剂与原料的质量之比)为8:1，由于本装置倾斜放置的原因，重力的作用慢慢的溶剂与原料混合，浸提时间(原料与溶剂混合物在管道式浸提仓1中停留时间)为50min，浸提原料中的可溶成分，然后由螺旋推进器8缓慢推向管道式浸提舱1，再由管道式浸提舱1推向逆流物料挤压分离器2，由于逆流物料挤压分离器2内的内筒体12的作用，内壁直径逐渐变小，原料经由逐渐变小的内壁直径，空间逐渐缩小，由于机械的挤压作用原料中的溶剂在挤压作用下渗出穿过内筒体12的细孔，进入到内筒体12与逆流物料挤压分离器2外壁之间的间隙，从而流到逆流物料挤压分离器2的底部，而被挤出溶剂的压缩原料被推进入下一个管道式浸提舱1并且吸收新溶剂，如此往复的经过三个逆流物料挤压分离器2，使原料不断的被浸提和挤压，溶剂可溶成分浓度不断加大，由菲克(Fick)的扩散定律可知，原料中心与周围溶剂的浓度差是浸出过程发生的原动力，在本装置内原料与逆流的溶剂运动过程中，原料内部与外部溶剂始终保持浓度差(梯度)，从而保障了浸出过程持续进行，原料与逆流的溶剂运动过程中，间歇地受到逆流物料挤压分离器2的机械作用而快速完全的挤出原料中的溶剂，最后原料残渣由排渣器4排出，而分离出的浸提原料的溶剂由于倾斜放置的原因，最终流到固液分离机器6。浸提原料后的溶剂从提取液出口7导出，连续24小时运行，原料处理能力可达1200kg/h。对比普通的管道式连续逆流提取设备，浸提舱总长(25米)缩短20％，浸提时间(60min)减少15％，从而显著加快了原料中目标成分的浸出扩散进程。

Claims (6)

1.一种连续逆流间歇挤压提取装置，包括多个管道式浸提舱(1)、排渣器(4)、固液分离器(6)、螺旋推进器(8)、传动主轴(9)和多个嵌接法兰(11)，其特征在于：还包括多个逆流物料挤压分离器(2)，每相邻的两个管道式浸提舱(1)之间通过嵌接法兰(11)连接一个逆流物料挤压分离器(2)，所述的每个管道式浸提舱(1)和每个逆流物料挤压分离器(2)内设有能够转动的同心的传动主轴(9)，所述的每个传动主轴(9)上设置有螺旋推进器(8)，每个管道式浸提舱(1)和逆流物料挤压分离器(2)内的传动主轴(9)通过联轴节(10)连接形成串联的一体结构，所述传动主轴(9)贯穿整个串联的一体结构，固液分离器(6)与首端的管道式浸提舱(1)连接，固液分离器(6)上设有提取液出口(7)，首端的管道式浸提舱(1)上设有进料斗(3)，排渣器(4)与末端的管道式浸提舱(1)连接，末端的管道式浸提舱(1)上设有溶剂入口(5)。

2.根据权利要求1所述的一种连续逆流间歇挤压提取装置，其特征在于：所述的逆流物料挤压分离器(2)内设有沿着物料推进方向直径逐渐变小的内筒体(12)，所述的内筒体(12)与逆流物料挤压分离器(2)的外壁之间留有空隙，所述的内筒体(12)内部设置有螺旋推进器(8)。

3.根据权利要求1所述的一种连续逆流间歇挤压提取装置，其特征在于：所述的逆流物料挤压分离器(2)至少为三个。

4.根据权利要求1所述的一种连续逆流间歇挤压提取装置，其特征在于：本装置与地平线成一定的角度倾斜放置。

5.根据权利要求2所述的一种连续逆流间歇挤压提取装置，其特征在于：所述的螺旋推进器(8)上的螺旋片沿着推进方向逐渐变短，与内筒体(12)互相配合。

6.根据权利要求2所述的一种连续逆流间歇挤压提取装置，其特征在于：所述的内筒体(12)上布满可供浸出液流出的细孔。