CN215427424U

CN215427424U - 一种连续逆流提取果胶的系统

Info

Publication number: CN215427424U
Application number: CN202121389589.0U
Authority: CN
Inventors: 张东坡; 徐占凤; 杜慧娜; 马利
Original assignee: Du Huina; Zhang Dongpo
Current assignee: Du Huina; Zhang Dongpo
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-22

Abstract

本实用新型公开了一种连续逆流提取果胶的系统，包括硝酸供给系统、提取溶剂供给系统、果胶提取系统和分离系统，利用两个硝酸稀释罐切换工作，确保硝酸稀释能够连续无间断的供给，并在提取溶剂罐内将稀释后的硝酸与工艺热水进行混合，对提取溶剂的温度和PH进行控制，使提取溶液的温度在70‑90℃，达到最佳的提取效果；由运行溶剂输送管道向固液混合螺杆泵中注入提取溶剂，对渣液分离机和液相澄清机分离出的固相再次进行提取，然后送入固液分离机，被分离出的液相中含有提取溶剂和部分果胶，并被作为逆流提取溶剂注入果胶提取罐内与果胶原料进行混合搅拌，使残留的部分果胶能够经过再次提取，大大提高了果胶的提取效率。

Description

一种连续逆流提取果胶的系统

技术领域

本实用新型属于果胶生产技术领域，具体涉及一种连续逆流提取果胶的系统。

背景技术

果胶是存在于几乎所有植物中的由半乳糖醛酸、阿拉伯糖、鼠李糖等构组的一种多聚糖，果胶工业必须选择供应量大、容易获得的生产原料，同时考虑质量的恒定和成本的经济。浓缩果汁生产线下的废料，即多品种苹果和柠檬、橙等柑橘属的果渣和果皮，通过提取澄清、低温浓缩、乙醇沉析、真空干燥等系列工序处理，最后获得的半结晶白色粉状物就是苹果果胶和柑橘果胶。

果胶提取是采用优化的工艺反应，使难溶于水的果胶元从细胞壁的中间层破壁逸出，转化成可溶性固形物SS，然后收集固液分离出的果胶提取液，并随后进行澄清除杂的过程。工业化生产工艺是通过果皮果渣与PH1.5-2.5的酸性溶剂按1：1.5-2.5的质量比，在70-90℃温度条件下反应45-180min，随后再用机械来分离和澄清而实现的。

传统果胶提取的生产设施主要包括：1）硝酸储备库及输送线；2）果胶提取带夹套反应釜；3）固液分离设备，常见的有板框压滤机、真空带式过滤机、卧螺沉降离心机等；4）液相澄清单元，常见的有硅藻土过滤机、真空转鼓过滤机、有机/无机膜过滤等。这种结构由于工艺上的缺陷，果胶提取不彻底，且硝酸浪费大，生产成本高，基于此，研究一种连续逆流提取果胶的系统是必要的。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种连续逆流提取果胶的系统，有效的解决了现有设备中存在的果胶提取不彻底，硝酸利用率低和生产成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种连续逆流提取果胶的系统，包括硝酸供给系统、提取溶剂供给系统、果胶提取系统和分离系统；所述硝酸供给系统包括浓硝酸储存罐和两个硝酸稀释罐，浓硝酸储存罐的出料口经耐酸泵及输送管道与两个硝酸稀释罐连接，为依次切换的两个硝酸稀释罐供给浓硝酸，同时纯水输送管道依次切换向两硝酸稀释罐注入稀释用纯水，两硝酸稀释罐的出料口均连接在稀硝酸供给管上，所述提取溶剂供给系统包括提取溶剂罐，提取溶剂罐的两个进口分别与稀硝酸供给管和工艺热水供给管连接，使稀释后的硝酸与工艺热水在提取溶剂罐内通过搅拌混合均匀；提取溶剂罐的出料口经溶剂泵站及切换阀门连接试机溶剂输送管道和运行溶剂输送管道，所述果胶提取系统包括多个果胶提取罐，每个果胶提取罐均设置有溶剂进料口和果胶原料进料口，每个果胶提取罐的出料口均经切换阀门连接在渣液混合物输送管道上，并将渣液混合物输送至渣液分离机；所述分离系统包括渣液分离机、液相澄清机、固液混合螺杆泵和固液分离机；渣液混合物输送管道通过浓浆泵将渣液混合物输送至渣液分离机，渣液分离机的固相出口和液相出口分别经管道连接到固液混合螺杆泵和液相澄清机的进口，液相澄清机的固相出口和液相出口分别经管道连接到固液混合螺杆泵和果胶澄清液排出管的进口；所述运行溶剂输送管道连接到固液混合螺杆泵的进口，固液混合螺杆泵的出料口通过固液混合物输送管道进入固液分离机，固液分离机的固相出口和液相出口分别经管道与废渣输送螺旋排出管和径逆流提取溶液输送管道连通，径逆流提取溶液输送管道通过阀门切换与果胶提取罐连接。

进一步的，所述液相澄清机为碟片离心机；渣液分离机和固液分离机为卧式螺旋沉降机。

进一步的，所述果胶提取罐设置有五个，并能依次切换，果胶原料通过斜槽给料管进入果胶提取罐内。

进一步的，所述浓硝酸储存罐上设置有喷淋头。

本实用新型的有益效果：本实用新型在硝酸供给方面，利用两个硝酸稀释罐切换工作，确保硝酸稀释能够连续无间断的供给，并在提取溶剂罐内将稀释后的硝酸与热水进行混合，对提取溶剂的温度和PH进行控制，使提取溶液的温度在70-90℃，达到最佳的提取效果；在果胶提取阶段，首次开机，通过切换阀门，关闭运行溶剂输送管道，开启试机溶剂输送管道，利用试机溶剂输送管道向果胶提取罐内注入提取溶剂，并与果胶原料混合搅拌，45-180min后，提取反应结束，渣液混合物通过浓浆泵即管道输送进入渣液分离机进行第一次离心分离，然后液相进入液相澄清机进行第二次离心分离，相比分离因素为300-600的渣液分离机，液相澄清机的分离因素高达500-1000g，可将液相中悬浮的细微柔性浓浆沉降分离。

即本实用新型中果胶渣液混合物在渣液分离机进行初步分离，然后经过液相澄清机进行二次精细分离，离心分离出的液相即为果胶提取液，利用管道将其输送至下一工序；其固相进入固液混合螺杆泵中，再次进行提取。

当渣液混合物进入渣液分离机，即当固液混合螺杆泵处有固相输入时，切换阀门关闭试机溶剂输送管道，开启运行溶剂输送管道向固液混合螺杆泵中注入向固液混合螺杆泵中注入提取溶剂，对渣液分离机和液相澄清机分离出的固相再次进行提取，然后送入固液分离机，被分离处的液相中含有提取溶剂和部分果胶，将被作为逆流提取溶剂注入果胶提取罐内与果胶原料进行混合搅拌，使残留的部分果胶能够经过再次提取，大大提高了果胶的提取效率，且硝酸利用率高；使得果皮果渣中的果胶提取更加彻底，不仅过程中没有额外增加溶剂使用量，而且达成了最终果胶产出率增加20-35%。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的各系统结构示意图。

图中的标号为：1为硝酸供给系统，11为浓硝酸储存罐，12为硝酸稀释罐，13为喷淋头；2为提取溶剂供给系统，21为提取溶剂罐，22为工艺热水供给管，23为试机溶剂输送管道，24为运行溶剂输送管道；3为果胶提取系统，31为果胶提取罐，32为渣液混合物输送管道；4为分离系统，41为渣液分离机，42为液相澄清机，43为果胶澄清液排出管，44为固液混合螺杆泵，45为固液分离机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种连续逆流提取果胶的系统，主要用于果胶的提取，针对现有结构中果胶原料没有得到充分利用便直接排出，果胶提取不彻底，硝酸用量大，生产成本高，基于此，本实施例提供了一种连续逆流提取果胶的系统。

如图1所示，一种连续逆流提取果胶的系统，包括硝酸供给系统1、提取溶剂供给系统2、果胶提取系统3和分离系统4；下面对个各系统进行详细说明。

本实施例中硝酸供给系统1包括浓硝酸储存罐11和两个硝酸稀释罐12，浓硝酸储存罐11的出料口经耐酸泵及输送管道与两个硝酸稀释罐12连接，为依次切换的两个硝酸稀释罐供给浓硝酸，同时纯水输送管道依次切换向两硝酸稀释罐注入稀释用纯水，两硝酸稀释罐的出料口均连接在稀硝酸供给管上；硝酸与水为1:20的比例,同时进行搅拌混合，将工艺硝酸经稀释至约0.1mol，输送过程更加安全，本实施例利用两个硝酸稀释罐依次切换进行稀释，进而确保后续提取溶剂连续无间断的供给，同时为了确保消防安全，浓硝酸储存罐11上设置有喷淋头13。

提取溶剂供给系统2包括提取溶剂罐21，提取溶剂罐21的两个进口分别与稀硝酸供给管和工艺热水供给管道22连接，使稀释后的硝酸与工艺热水在提取溶剂罐21通过搅拌混合均匀，利用热水与稀释后的硝酸进行混合，对提取溶剂的PH（约1.5-2.5）进行调节，同时将提取溶剂的温度调节至70-90℃,确保提取溶剂的精确配制；提取溶剂罐的出料口经溶剂泵及切换阀门连接试机溶剂输送管道23和运行溶剂输送管道24。

果胶提取系统3包括多个果胶提取罐31，每个果胶提取罐均设置有溶剂进料口和果胶原料进料口，每个果胶提取罐的31出料口均经切换阀门连接在渣液混合物输送管道上，并将渣液混合物输送至渣液分离机；本实施例如图1中所示，果胶提取罐31设置有五个，并能依次切换，果胶原料通过斜槽给料管进入果胶提取罐内；提取溶剂与果胶原料在果胶提取罐内进行搅拌混合，反应45-180min，使难溶于水的果胶元从细胞壁的中间层破壁逸出，转化成可溶性固形物SS,即果胶渣液混合物，果胶渣液混合物通过浓浆泵及管道输送至分离系统。

本实施例中分离系统4包括渣液分离机41、液相澄清机42、固液混合螺杆泵44和固液分离机45；本实施例中液相澄清机42为碟片离心机；渣液分离机41和固液分离机45为卧式螺旋离心机, 渣液混合物输送管道32通过浓浆泵将渣液混合物输送至渣液分离机41，渣液分离机41的固相出口和液相出口分别经管道连接到固液混合螺杆泵44和液相澄清机42的进口，液相澄清机42的固相出口和液相出口分别经管道连接到固液混合螺杆泵44和果胶澄清液排出管的进口，所述运行溶剂输送管道24连接到固液混合螺杆泵44的进口，固液混合螺杆泵44的出料口通过管道输送进入固液分离机45，固液分离机45的固相出口和液相出口分别经管道与废渣输送螺旋排出管和径逆流提取溶液输送管道连通，径逆流提取溶液输送管道通过阀门切换与果胶提取罐连接，即固液分离机的分离出的液相作为逆流提取溶液对果胶原料进行提取，此时试机溶剂输送管道处停止供给提取溶液。

本实施例在使用时，首次开机，通过切换阀门，关闭运行溶剂输送管道，开启试机溶剂输送管道，利用试机溶剂输送管道向果胶提取罐内注入提取溶剂，并与果胶原料混合搅拌，45-180min后，提取反应结束，渣液混合物通过浓浆泵即管道输送进入渣液分离机进行第一次离心分离，然后液相进入液相澄清机进行第二次离心分离，相比分离因素为300-600的渣液分离机，液相澄清机的分离因素高达500-1000g，可将液相中悬浮的细微柔性浓浆沉降分离，即本实施例中果胶渣液混合物在渣液分离机进行初步分离，然后经过液相澄清机进行二次精细分离，离心分离出的液相即为果胶提取液，利用管道将其输出至下一工序；其固相进入固液混合螺杆泵中，再次进行提取，需要说明的是，当渣液混合物进入渣液分离机，即当固液混合螺杆泵处有固相输入时，切换阀门关闭试机溶剂输送管道，开启运行溶剂输送管道向固液混合螺杆泵中注入向固液混合螺杆泵中注入提取溶剂，即本实施例中对渣液分离机和固液分离机分离出的固相再次进行提取，然后进入固液分离机，被分离出的液相中含有提取溶剂和部分果胶，并被作为逆流提取溶剂注入果胶提取罐内与果胶原料进行混合搅拌，使残留的部分果胶能够经过再次提取，大大提高了果胶的提取效率，且硝酸利用率高；逆流提取使得果皮果渣中的果胶提取更加彻底，不仅过程中没有额外增加溶剂使用量，而且达成了最终果胶产出率增加20-35%。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对渣液分离机和固液分离机的装置形式进行说明。

所述渣液分离机和固液分离机组合成一体结构，形成双锥筒分离机，设备结构紧凑，不但节省了空间，同时降低了设备运行功率。

Claims

1.一种连续逆流提取果胶的系统，其特征在于：包括硝酸供给系统、提取溶剂供给系统、果胶提取系统和分离系统；所述硝酸供给系统包括浓硝酸储存罐和两个硝酸稀释罐，浓硝酸储存罐的出料口经耐酸泵及输送管道与两个硝酸稀释罐连接，为依次切换的两个硝酸稀释罐供给浓硝酸，同时纯水输送管道依次切换向两硝酸稀释罐注入稀释用纯水，两硝酸稀释罐的出料口均连接在稀硝酸供给管上，所述提取溶剂供给系统包括提取溶剂罐，提取溶剂罐的两个进口分别与稀硝酸供给管和工艺热水供给管连接，使稀释后的硝酸与工艺热水在提取溶剂罐内通过搅拌混合均匀；提取溶剂罐的出料口经溶剂泵站及切换阀门连接试机溶剂输送管道和运行溶剂输送管道，所述果胶提取系统包括多个果胶提取罐，每个果胶提取罐均设置有溶剂进料口和果胶原料进料口，每个果胶提取罐的出料口均经切换阀门连接在渣液混合物输送管道上，并将渣液混合物输送至渣液分离机；所述分离系统包括渣液分离机、液相澄清机、固液混合螺杆泵和固液分离机；渣液混合物输送管道通过浓浆泵将渣液混合物输送至渣液分离机，渣液分离机的固相出口和液相出口分别经管道连接到固液混合螺杆泵和液相澄清机的进口，液相澄清机的固相出口和液相出口分别经管道连接到固液混合螺杆泵和果胶澄清液排出管的进口；所述运行溶剂输送管道连接到固液混合螺杆泵的进口，固液混合螺杆泵的出料口通过固液混合物输送管道进入固液分离机，固液分离机的固相出口和液相出口分别经管道与废渣输送螺旋排出管和径逆流提取溶液输送管道连通，径逆流提取溶液输送管道通过阀门切换与果胶提取罐连接。

2.根据权利要求1所述的连续逆流提取果胶的系统，其特征在于：所述液相澄清机为碟片离心机；渣液分离机和固液分离机为卧式螺旋沉降机。

3.根据权利要求1所述的连续逆流提取果胶的系统，其特征在于：所述果胶提取罐设置有五个，并能依次切换，果胶原料通过斜槽给料管进入果胶提取罐内。

4.根据权利要求1所述的连续逆流提取果胶的系统，其特征在于：所述浓硝酸储存罐上设置有喷淋头。