CN209530146U - 一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备包括进料机构、提取装置、掏渣机构、螺旋挤汁机、过滤器、缓冲罐溶剂升温器、余热回收器、冷凝器、管路系统，所述进料机构、提取装置、掏渣机构、螺旋挤汁机依次相连；本实用新型提供的一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备利用连续逆流技术对原料进行加工，采用多段温度设计，合理控制各个阶段的温度、浓度，溶剂在进入前与排出蒸汽、提取液进行换热，充分回收热量，减少能源浪费，降低生产成本；整套设备属密封系统，既适用于挥发性有机溶媒浸出，又适合以水为溶剂浸出，使用场景广泛，且运行稳定、运行成本低、工作效率高。

Description

一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备

技术领域

本实用新型涉及色素提取领域，尤其是指一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备。

背景技术

连续逆流提取，即令富色原料与溶剂在浸提容器中形成反方向的连续运动而将富色原料中的物质提取出来。连续逆流提取技术通常被采用在药材加工行业中，相比于传统工艺，其产品浓度高、消耗溶剂少、提取率更高，适合连续性生产。

色素通常分为天然色素和人工合成色素，天然色素由于提取自生物，其安全性更高，被更为广泛地接受使用。目前传统工艺多为静态提取，生产周期长、色素提取不完全，且消耗的溶剂较多、产生的废渣多、耗费人工，使得生产效率低而成本高。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型目的在于提供一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，旨在利用连续逆流提取技术高效稳定地提取富色原料中的水溶性色素。为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案：

(二)技术方案

一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，包括进料机构、提取装置、掏渣机构、螺旋挤汁机、过滤器、缓冲罐溶剂升温器、余热回收器、冷凝器、管路系统，所述进料机构、提取装置、掏渣机构、螺旋挤汁机依次相连；所述提取装置由主轴、螺旋片、槽体和主轴电机组成，所述螺旋片设置在所述主轴上，所述主轴由主轴电机带动旋转，所述槽体前端为出汁口，并且该槽体整体双层密封并且其内层由复数个蒸汽加热装置包裹；所述管路系统包括蒸汽管路、溶剂管路、提取液管路、蒸汽排出管路，所述蒸汽管路连接蒸汽加热装置；所述提取液管路从所述出汁口连通至所述过滤器后进入所述缓冲罐内，从所述缓冲罐接出后再经过所述余热回收器后连至提取液收集口；所述溶剂管路经过冷凝器与所述蒸汽排出管路热交换后，再依次分别进入余热回收器和溶剂升温器、分别与所述提取液管路和蒸汽管路进行热交换，最后出口设置在所述掏渣机构上；所述蒸汽排出管路分别从所述掏渣机构与槽体末端引出，经过冷凝器与所述溶剂管路热交换后进入室外排放口。

进一步，所述槽体为U型槽或者圆形槽。

优选地，所述提取装置的槽体长45米、内径1米。

进一步，所述进料机构包括输料传送带、输料电机、料斗、推进电机及螺旋推进器，所述输料传送带的末端位于所述料斗上方，所述输料电机控制料斗内叶片旋转，所述料斗出料口位于所述螺旋推进器起点上方，所述推进电机控制所述螺旋推进器旋转。

进一步，所述提取装置的螺旋片上布满圆孔，并且所述螺旋片设置有复数个垂直于其侧面的拨料片。

进一步，所述溶剂管路在连接所述冷凝器前设置有电磁流量计和调节阀，所述调节阀位于所述电磁流量计前端。

进一步，所述掏渣机构设置有一提取液管路连通所述提取装置。

进一步，所述蒸汽加热装置数量为8个，每个蒸汽加热装置上均设置有温度传感器。

进一步，所述提取液管路从所述提取装置的出汁口接出后接有一离心泵。

(三)有益效果

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，

1、利用连续逆流技术对原料进行加工，运行稳定、运行成本低且工作效率高；

2、设备在富色原料浸提过程中进行多段温度控制，使加溶剂处的温度高浓度低、出汁处的温度低浓度高，合理控制各个阶段的温度、浓度，提高整体提取效率；

3、溶剂在进入前与排出蒸汽、提取液进行换热，充分回收热量，减少能源浪费，降低生产成本；

4、整套设备属密封系统，既适用于挥发性有机溶媒浸出，又适合以水为溶剂浸出，使用场景广泛。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型中进料机构1的结构示意图；

图3是本实用新型中提取装置2的结构示意图；

图4是本实用新型中溶剂管路b与蒸汽排出管路d走向示意图。

附图标号说明：

1、进料机构 1a、输料传送带

1b、输料电机 1c、料斗

1d、推进电机 1e、螺旋推进器

2、提取装置 2a、主轴

2b、螺旋片 2c、槽体

2d、主轴电机 2e、出汁口

2f、蒸汽加热装置 3、掏渣机构

4、螺旋挤汁机 5、过滤器

6、缓冲罐 7、溶剂升温器

8、余热回收器 9、冷凝器

10、离心泵 a、蒸汽管路

a1、温度传感器 b、溶剂管路

b1、调节阀 b2、电磁流量计

c、提取液管路 c1、离心泵

d、蒸汽排出管路 A、室外排放口

B、溶剂添加口 C、料渣排出口

D、提取液收集口

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

请参阅图1至图4所示，一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，包括进料机构1、提取装置2、掏渣机构3、螺旋挤汁机4、过滤器5、缓冲罐6、溶剂升温器7、余热回收器8、冷凝器9、管路系统，其中：

所述进料机构1、提取装置2、掏渣机构3、螺旋挤汁机4依次相连；所述提取装置1由主轴2a、螺旋片2b、槽体2c和主轴电机2d组成，所述螺旋片2b设置在所述主轴2a上，所述主轴2a由主轴电机2d带动旋转，所述槽体2c前端为出汁口2e，并且该槽体2c整体双层密封并且其内层由复数个蒸汽加热装置2f包裹。

参照附图1-4，所述管路系统连接各个机构与设备，各管路名称及图中线型分别为：蒸汽管路a(点划线)、溶剂管路b(虚线)、提取液管路c(粗实线)、蒸汽排出管路d(双点划线)，具体而言：

所述蒸汽管路a连接所述蒸汽加热装置2d，对槽体2c内的富色原料进行加热，并且有一管道通向所述溶剂升温器7对其内的溶剂进行加热；

所述提取液管路c从所述出汁口2e连通至所述过滤器5后进入所述缓冲罐6内，之后再从所述缓冲罐6接出，经过所述余热回收器8后连至提取液收集口D；

所述溶剂管路c经过冷凝器9与所述蒸汽排出管路d热交换后，再依次分别进入余热回收器8和溶剂升温器7，分别与所述提取液管路c和蒸汽管路a进行热交换，最后该溶剂管路c的出口设置在所述掏渣机构3上；

所述蒸汽排出管路d分别从所述掏渣机构3与槽体2c末端引出，经过冷凝器9与所述溶剂管路b热交换后进入室外排放口A。

所述槽体2c为U型槽或者圆形槽，以在密封环境下对原料及溶剂进行充分搅拌。

所述进料机构1包括输料传送带1a、输料电机1b、料斗1c、推进电机1d及螺旋推进器1e，所述输料传送带1a的末端位于所述料斗1c上方，所述输料电机1b控制料斗1c内叶片旋转，所述料斗1c出料口位于所述螺旋推进器1e起点上方，所述推进电机1d控制所述螺旋推进器1e旋转。

为利于富色原料前进、溶剂逆流，所述提取装置2的螺旋片2b上布满了圆孔，并且所述螺旋片2b设置有复数个垂直于其侧面的拨料片，以充分搅动富色原料，使富色原料中的有效成分充分浸出。

由于提取液浓度需要在一定范围内，因此需要控制溶剂的输入量，现在所述溶剂管路b上设置有电磁流量计b2和调节阀b1，所述电磁流量计b2位于所述调节阀b1后端(沿溶剂流动方向)，并位于所述冷凝器9前端。

当掏渣机构3将经过浸出后的富色原料渣取出后，由于其内还含有一定量的有效成分，因此所述掏渣机构3设置有一提取液管路c以连通所述提取装置2，充分收集富色原料中的有效成分。

为保证富色原料在提取过程中的浸出时间足够长、富色原料与溶剂接触足够充分，所述提取装置2的槽体2c长45米、内径1米，且所述蒸汽加热装置2f数量为8个，每个蒸汽加热装置2f上均设置有温度传感器a1，以精确控制提取装置2各个部位的温度。

由于提取液需要经过过滤后方才成为产品，所以提取液进入所述过滤器5前需具有一定压力，因此所述提取液管路c从所述提取装置2的出汁口2e接出后接有一离心泵c1，对提取液管路c内的提取液进行加压。

本实用新型的使用原理与运行方式为：

①、将清洗过的富色原料放置在所述输料传送带1a上，而后进入到料斗1c中，根据需求向所述螺旋推进器1e内投入富色原料，富色原料在所述螺旋推进器1e中被充分破碎后。

②、破碎后的富色原料被所述进料机构1输送到所述提取装置2的前端，由螺旋片2b带动旋转前进，在此过程中充分与溶剂接触；所述蒸汽加热装置2d对提取装置2各个部位进行加热，增加富色原料中有效成分的溶解度；例如，使提取装置2在加溶剂处的温度较高，令已被浸出较长时间的富色原料内的较难提取物质变得较易提取，使出汁口2e处的温度较低，此处富色原料刚刚进入提取装置2内，其有效成分较易浸出，降低温度可节省能源。

③、温度为室温的溶剂(有机溶剂或水)从所述溶剂添加口B进入所述溶剂管路b中，其流量经过调节阀b1和电磁流量计b2的精确控制后进入所述冷凝器9中，与蒸汽排出管路c中的水蒸气进行换热，将蒸汽冷凝为液体后通入室外排放口A，此时溶剂也被第一次升温；随后溶剂沿溶剂管路b进入余热回收器8内吸收提取液的热量进行第二次加热；然后溶剂进入溶剂升温器7中，被蒸汽管路a中的蒸汽进行第三次加热，使溶剂的温度得到进一步升高；最后溶剂从所述掏渣机构3上方流出并流入所述提取装置2内，与富色原料进行充分接触。

④、所述溶剂从所述槽体2c尾端流至前端后，经过所述出汁口2e流出，进入所述提取液管路c中，经过一离心泵c1加压后被所述过滤器5过滤，去除其中的杂质颗粒；过滤后的提取液进入缓冲罐6中以保证后续出液的稳定性；提取液从所述缓冲罐6中出来后进入余热回收器8内将剩余的热量通过换热传递给溶剂，节约能源；回收余热后的提取液即可由所述提取液收集口D取出。

⑤、所述富色原料在所述提取装置2中进行充分浸出后在所述槽体2c的尾端成为料渣并由所述掏渣机构3取出；所述溶剂由此进入，对取出的料渣进行渗洗，使料渣表面粘附的可溶性成分洗入溶剂中；料渣由所述掏渣机构3取出后进入所述螺旋挤汁机4中，由所述螺旋挤汁机4对料渣处理，充分汲取其中的有效成分并将料渣处理干净后排入所述料渣排出口C，防止污染环境。

⑥、由于本实用新型的生产方式为加热浸出，因此所述提取装置2和掏渣机构3均有蒸汽产生，需要对其进行冷凝以免污染环境；对此，利用室温的溶剂在所述冷凝器9中对其进行冷凝，同时对溶剂进行升温，节约能源成本。

本实用新型的设计要点在于利用连续逆流技术对原料进行加工，运行稳定、运行成本低且工作效率高；设备在富色原料浸提过程中进行多段温度控制，使加溶剂处的温度高浓度低、出汁处的温度低浓度高，合理控制各个阶段的温度、浓度，提高整体提取效率；溶剂在进入前与排出蒸汽、提取液进行换热，充分回收热量，减少能源浪费，降低生产成本；整套设备属密封系统，既适用于挥发性有机溶媒浸出，又适合以水为溶剂浸出，使用场景广泛。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：包括进料机构、提取装置、掏渣机构、螺旋挤汁机、过滤器、缓冲罐溶剂升温器、余热回收器、冷凝器、管路系统，所述进料机构、提取装置、掏渣机构、螺旋挤汁机依次相连；所述提取装置由主轴、螺旋片、槽体和主轴电机组成，所述螺旋片设置在所述主轴上，所述主轴由主轴电机带动旋转，所述槽体前端为出汁口，并且该槽体整体双层密封并且其内层由复数个蒸汽加热装置包裹；所述管路系统包括蒸汽管路、溶剂管路、提取液管路、蒸汽排出管路，所述蒸汽管路连接蒸汽加热装置；所述提取液管路从所述出汁口连通至所述过滤器后进入所述缓冲罐内，从所述缓冲罐接出后经过所述余热回收器后连至提取液收集口；所述溶剂管路经过冷凝器后，再依次连通所述余热回收器和溶剂升温器，最后出口设置在所述掏渣机构上；所述蒸汽排出管路分别从所述掏渣机构与槽体末端引出，经过冷凝器与所述溶剂管路热交换后进入室外排放口。

2.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述槽体为U型槽或者圆形槽。

3.根据权利要求2所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述提取装置的槽体长45米、内径1米。

4.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述进料机构包括输料传送带、输料电机、料斗、推进电机及螺旋推进器，所述输料传送带的末端位于所述料斗上方，所述输料电机控制料斗内叶片旋转，所述料斗出料口位于所述螺旋推进器起点上方，所述推进电机控制所述螺旋推进器旋转。

5.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述提取装置的螺旋片上布满圆孔，并且所述螺旋片设置有复数个垂直于其侧面的拨料片。

6.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述溶剂管路在连接所述冷凝器前设置有电磁流量计和调节阀，所述调节阀位于所述电磁流量计前端。

7.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述掏渣机构设置有一提取液管路连通所述提取装置。

8.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述蒸汽加热装置数量为8个，每个蒸汽加热装置上均设置有温度传感器。

9.根据权利要求1所述一种用于提取水溶性天然色素的连续逆流提取设备，其特征在于：所述提取液管路从所述提取装置的出汁口接出后接有一离心泵。