CN208161089U - 一种高效的固液逆流浸取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高效的固液逆流浸取装置，装置包括三组搅拌装置组成的“U”型固液逆流浸取装置；三组搅拌装置中两侧的搅拌装置中其中一侧上安装有固体物料的进料装置以及安装在进料装置上方的固体物料料仓；在进料装置的下方设有浸取液的出口；三组搅拌装置中两侧的搅拌装置中另一侧上安装有固体残渣的出料口，在固体残渣的出料口的下方设有溶剂进口；三组搅拌装置上均设置有传动装置。本实用新型以“U”型结构延长了单螺旋与双螺旋无法实现的螺旋长度限制，弥补了单螺旋与双螺旋对分离要求的不足，增加螺旋长度而不增加占地面积，是一种适用于固‑液连续逆流提取的新型高效的浸取装置。结构紧凑，操作简单，劳动强度低，可实现自动化操作。

Description

一种高效的固液逆流浸取装置

技术领域

本实用新型涉及一种浸取装置，具体涉及一种结构紧凑、操作简单，劳动强度低，可实现自动化操作的高效的固液逆流浸取装置。

背景技术

固液萃取，也称浸取，是应用溶剂将固体原料中的可溶组分提取出来的一种单元操作。进行浸取的原料，大多数情况下是溶质与不溶性固体所组成的混合物，溶质是浸取所需的可溶性组分，一般在溶剂中不溶解的固体称之为载体或惰性物质。

固体萃取广泛应用于湿法冶金、食品工业、化学工业及中药制药工业中，以获取具有应用价值组分的浓溶液或者用来除去不溶性固体中所夹杂的可溶性物质。如金属矿总是多组分的，所需要的金属要从矿石中浸取分离才能得到，用硫酸或氨溶液从矿石中浸取而得到铜、用氰化钠溶液浸取分离得到金。以天然物质为原料，应用浸取法可得到各种有机物质，如用热水从甜菜中提取糖，用有机溶剂从大豆、花生、米糠、玉米、棉籽中提取食用油。从植物的根、叶、皮中用水或有机溶剂提取各种医药物质，如用75％乙醇水溶液从甘草中提取甘草酸。此外，从发酵液的菌丝体中用有机溶剂提取其中的有效组分也属于固液提取的范畴，如辅酶Q10的生产。

在固体浸取中一次提取的效果是极为有限的，为了提高提取效率往往采用多级提取的方式进行。多级提取又分为错流多级提取与逆流多级提取。错流多级提取是目前常用的一种提取方法，但错流多级提取使用的溶剂量大，所得到的提取液浓度低，提取时间长，提取液浓缩量大；逆流多级提取使用的溶剂量小，得到的提取液浓度高，提取时间短，提取液浓缩量小。

固液浸取操作一般分为间歇操作和半连续操作。间歇操作的特征是提取液和固体在完成提取后间歇排出，固体在提取过程中是不流动的，溶剂一次性加入后进行提取；对于多级错流提取来说，在一次萃取结束后，分出提取液后，再次加入溶剂进行提取，直至提取次数满足工艺要求后，分出提取液，进行卸料并装入新的物料。提取设备大多数为釜式或柱式设备。半连续操作的特征是提取液呈连续排出，有时可能会出现短暂时间的断流，固体在完成浸取后排出，且固体在提取过程中不流动，直至满足工艺要求时为止。这种设备大多数为柱式设备，多级串联，依次提取。提取设备的台数为提取次数加1，如提取5次，则设置6台设备，提取器依次分级提取，额外的1台作为排泄废弃固体及加装新的固体物料用。

连续逆流提取装置的特征在于溶剂与固体物质都呈连续进入，提取液和废弃固体也呈连续排出，固体与溶剂呈逆流流动，在流动过程进行传质。近年来，在固-液连续逆流萃取中，装置仍以单螺旋或双螺旋为主。对于较难分离的物系，采用单螺旋形式装置需要的长度有限，难以达到分离的要求。因此，近来发展了单螺旋加超声装置的浸取器，以提高浸取速率；双螺旋形式实际上是在单螺旋结构上，加了一个用于固——液分离的螺旋，形成双螺旋提取器。同样也存在单螺旋提取器的弊端。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种结构紧凑、操作简单，劳动强度低，可实现自动化操作的高效的固液逆流浸取装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种高效的固液逆流浸取装置，所述的高效的固液逆流浸取装置包括：由三组搅拌装置组成的“U”型固液逆流浸取装置；三组搅拌装置中两侧的搅拌装置中其中一侧上安装有固体物料的进料装置以及安装在进料装置上方的固体物料料仓；在进料装置的下方设有浸取液的出口；三组搅拌装置中两侧的搅拌装置中另一侧上安装有固体残渣的出料口，在固体残渣的出料口的下方设有溶剂进口；三组搅拌装置上均设置有传动装置。

在本实用新型的具体实施例子中，所述三组搅拌装置均为圆形柱状，圆形柱状搅拌装置的轴线上设有搅拌轴，搅拌轴轴上设有螺旋桨叶，所述螺旋桨叶在圆形柱状搅拌装置的直筒顶端封闭处设有机械密封装置，机械密封装置与搅拌装置联接。

在本实用新型的具体实施例子中，所述三组搅拌装置分别为第一组搅拌装置，第二组搅拌装置，第三组搅拌装置，其中第一组搅拌装置和第二组搅拌装置垂直布置，第二组搅拌装置和第三组搅拌装置垂直布置，第一组搅拌装置和第三组搅拌装置平行布置；第一组搅拌装置、第二组搅拌装置和第三组搅拌装置组成一个“U”型。

在本实用新型的具体实施例子中，所述进料装置和水平方向有一个倾斜角度。

在本实用新型的具体实施例子中，所述倾斜角度的范围为15-45度。

在本实用新型的具体实施例子中，所述进料装置上安装有进料推进器。

在本实用新型的具体实施例子中，所述固体物料料仓的上方为一圆形或矩形结构，圆形或矩形结构的下方为锥形，并与第一组搅拌装置联接。

一种高效的固液逆流浸取装置，包括如下步骤：

(1)、将固体物料置于固体物料料仓中；

(2)、将溶剂置于溶剂储槽中；

(3)、固体物料与溶剂相比，选质量比1:2～10，溶剂通过计量装置通过溶剂进口进入第三组搅拌装置；

(4)、固体物料通过进料推进器的传动装置，将固体物料送至第一组搅拌装置中；

(5)、固体物料依次通过第一组搅拌装置，第二组搅拌装置，第三组搅拌装置3，从第三组搅拌装置的残渣出口被推出；

(6)、溶剂通过第三组搅拌装置的溶剂进口依次通过第三组搅拌装置、第二组搅拌装置、第一组搅拌装置，在第一组搅拌装置的浸取液的出口被送出；

(7)、在浸提过程中可以根据相比以及螺旋搅拌桨的转速进行调整，以达到最佳的浸提条件。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的高效的固液逆流浸取装置，以“U”型结构延长了单螺旋与双螺旋无法实现的螺旋长度限制，弥补了单螺旋与双螺旋对分离要求的不足，增加螺旋长度而不增加占地面积，是一种适用于固-液连续逆流提取的新型高效的浸取装置。“U”型螺旋浸取器具有微分提取器的特征，具有提取速率和提取效率高的特点。由于逆流操作，免除了间歇生产过程中的物料加入与卸出，溶剂的加热等操作所花费的时间，处理同样数量的固体物质所花费的时间要少得多，也意味着设备的处理能力大，U型螺旋浸取器结构紧凑，占地面积小，操作简单，劳动强度低，可实现自动化操作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型的整体结构示意图，本实用新型提供的高效的固液逆流浸取装置包括：由三组搅拌装置组成的U型固液逆流浸取装置；如图1所示：三组搅拌装置分别为第一组搅拌装置1，第二组搅拌装置2，第三组搅拌装置3，其中第一组搅拌装置1和第二组搅拌装置2垂直布置，第二组搅拌装置2和第三组搅拌装置3垂直布置，第一组搅拌装置1和第三组搅拌装置3平行布置。

第一组搅拌装置1上安装有固体物料的进料装置4以及安装在进料装置4上方的固体物料料仓5；在进料装置4的下方设有浸取液的出口13。第三组搅拌装置3上安装有固体残渣的出料口32，在固体残渣的出料口32的下方设有溶剂进口31。三组搅拌装置上设置均设置有传动装置14。

三组搅拌装置均为圆形柱状，其轴线设有搅拌轴11，轴上设有螺旋桨叶12，螺旋桨叶12在直筒顶端封闭处设有机械密封装置15，机械密封装置15与搅拌装置联接。

第二组搅拌装置2的末端，圆形柱状的未端未封闭处与第三组搅拌装置3的下端呈90°相联接，联接位置始于第三组搅拌装置3末端所封闭的螺旋桨叶处，以此组成U型结构。

进料装置4和水平方向有一个倾斜角度。倾斜角度的范围为15-45度。进料装置4上安装有进料推进器41。固体物料通过进料装置中所设置的进料推进器41将固体物料送入第一组搅拌装置1。

固体物料料仓5的上方为一圆形或矩形结构，圆形或矩形结构的下方为锥形，并与第一组搅拌装置1联接。

具体工作过程：

一种高效的固液逆流浸取装置，包括如下步骤：

(1)、将固体物料置于固体物料料仓5中；

(2)、将溶剂置于溶剂储槽(溶剂储槽在图中没有示意出)中；

(3)、固体物料与溶剂相比，选质量比1:2～10，溶剂通过计量装置通过溶剂进口(31)进入第三组搅拌装置3；

(4)、固体物料通过进料推进器41的传动装置，将固体物料送至第一组搅拌装置1中；

(5)、固体物料依次通过第一组搅拌装置1，第二组搅拌装置2，第三组搅拌装置3，从第三组搅拌装置3的固体残渣的出料口32被推出；

(6)、溶剂通过第三组搅拌装置3的溶剂进口依次通过第三组搅拌装置3、第二组搅拌装置2、第一组搅拌装置1，在第一组搅拌装置1的浸取液的出口13被送出；

(7)、在浸提过程中可以根据相比以及螺旋搅拌桨的转速进行调整，以达到最佳的浸提条件。

下面是利用本实用新型的具体实施例子：

实施例1从甘草中浸提甘草酸

将干燥中药材-甘草粉碎成丝状物，以75％的乙醇水溶液作为溶剂。在UJ-80型浸取器中进行浸提，转速为8rpm；

(1)、将粉碎的甘草丝状物置入料仓，并调节好固体物料推进器的转速为8rpm；

(2)、将溶剂-75％的乙醇水溶液置入溶剂贮槽，并与第三组搅拌装置3的溶剂进口联接，设置溶剂的流量为25L/h；

(3)、将第一组搅拌装置1的浸提液出口与浸提液储槽相联接；

(4)、通过变频器设置第一组搅拌装置1、第二组搅拌装置2、第三组搅拌装置3的搅拌转速为8rpm；

(5)、启动搅拌装置的电机；

(6)、开启溶剂输送泵，并使溶剂通过第三组搅拌装置3的溶剂进口，进入螺旋搅拌装置中；

(7)、开启进料装置4，将甘草丝状物送入第一组搅拌装置1中，固-液两相呈逆流流动；

(8)、在第一组搅拌装置1的浸取液的出口13收集浸提液；

(9)、在第三组搅拌装置3的残渣出口32收集固体废渣。

浸提液经测试分析，浸取率为92.6％。

实施例2辅酶Q10细胞破碎体的浸提

在辅酶Q10生产过程中，发酵细胞破碎粉体的浸提。

(1)、将发酵细胞破碎粉体置入料仓，并调节好固体物料推进器的转速为5rpm；

(2)、将溶剂正己烷置入溶剂贮槽，并与第三组搅拌装置3的溶剂进口联接，设置溶剂的流量为20L/h；

(3)、将第一组搅拌装置1的浸提液出口与浸提液储槽相联接；

(4)、通过变频器设置第一组搅拌装置1、第二组搅拌装置2、第三组搅拌装置3的搅拌转速为6rpm；

(5)、启动螺旋搅拌装置的电机；

(6)、开启溶剂输送泵，并使溶剂通过第三组搅拌装置3的溶剂进口，进入螺旋搅拌装置中；

(7)、开启固体物料推进器4，将细胞破碎粉体送入第一组搅拌装置1中，固-液两相呈逆流流动。

(8)、在第一组搅拌装置1的浸提液出口13收集浸提液；

(9)、在第三组搅拌装置3的残渣出口32收集固体废渣。

浸提液经测试分析，浸取率为95.8％。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述的高效的固液逆流浸取装置包括：由三组搅拌装置组成的“U”型固液逆流浸取装置；三组搅拌装置中两侧的搅拌装置中其中一侧上安装有固体物料的进料装置以及安装在进料装置上方的固体物料料仓；在进料装置的下方设有浸取液的出口；三组搅拌装置中两侧的搅拌装置中另一侧上安装有固体残渣的出料口，在固体残渣的出料口的下方设有溶剂进口；三组搅拌装置上均设置有传动装置。

2.根据权利要求1所述的高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述三组搅拌装置均为圆形柱状，圆形柱状搅拌装置的轴线上设有搅拌轴，搅拌轴轴上设有螺旋桨叶，所述螺旋桨叶在圆形柱状搅拌装置的直筒顶端封闭处设有机械密封装置，机械密封装置与搅拌装置联接。

3.根据权利要求1所述的高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述三组搅拌装置分别为第一组搅拌装置，第二组搅拌装置，第三组搅拌装置，其中第一组搅拌装置和第二组搅拌装置垂直布置，第二组搅拌装置和第三组搅拌装置垂直布置，第一组搅拌装置和第三组搅拌装置平行布置；第一组搅拌装置、第二组搅拌装置和第三组搅拌装置组成一个“U”型。

4.根据权利要求1所述的高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述进料装置和水平方向有一个倾斜角度。

5.根据权利要求4所述的高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述倾斜角度的范围为15-45度。

6.根据权利要求1或4所述的高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述进料装置上安装有进料推进器。

7.根据权利要求1所述的高效的固液逆流浸取装置，其特征在于：所述固体物料料仓的上方为一圆形或矩形结构，圆形或矩形结构的下方为锥形，并与第一组搅拌装置联接。