CN216653474U - 用于可压缩物料的挤压多级超临界co2萃取器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于物料萃取技术领域，尤其涉及用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，包括挤压进料器，与挤压进料器相连的预混器，与预混器物料出口相连的萃取器，萃取器为卧式多级管式萃取器串联而成，每个管式萃取器内均设有螺旋混合推料器，螺旋混合推料器由电磁驱动，最后一级萃取器物料出口与缓冲罐进口相连，缓冲罐出口与挤压出料器相连，挤压出料器出口与泄压罐联通，泄压罐出口将物料排出收集，萃取器上还设有超临界CO2进口，预混器顶部设有萃取混合流体出口，萃取混合流体出口与多级分离回收装置相连，超临界CO2由超临界CO2制备装置提供，本实用新型具有结构简单，萃取效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于物料萃取技术领域，尤其涉及用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器。
背景技术
常用的物料萃取提取工艺主要有: 压榨法、溶剂浸提法、水酶法、亚/超临界萃取法。传统的冷压榨法提取物出率过低。溶剂浸提法成品中残留溶剂不能全部回收，残留溶剂降低了成品质量，经常食用对人体健康有害。水酶法由于酶制剂价格高昂，综合成本高。亚/超临界流体萃取技术是近年来新兴的一种天然产物提取分离技术，亚临界流体萃取法萃取过程压力相对于超临界低一些，但是它的选择性不如超临界。超临界流体萃取通过调节萃取器的温度和压力，可使器内萃取剂处于超临界态，流经器内的物料中提取成分溶解扩散至超临界态萃取剂里，并被带到分离器中，调节分离器的温度和压力，萃取剂最终由超临界态转变为气态流走，液态提取物在分离器内沉降聚集，从而达到提取分离有效组分的目的，但超临界流体萃取需要用到高压萃取釜，现有的高压萃取釜通常都是间歇进料，传统的间歇进、出料形式所带来的频繁的萃取器升压萃取、降压放空进料所导致的低效率、升压、降压无效能耗，CO2的损耗的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，通过该萃取器，能够实现将可压缩物料如大豆、茶籽、花生、芝麻等物料中的油脂等的提取，油脂、脂肪酸、水份、轻馏份等成分的分离，通过采用高压下强制性进料方式，能够实现萃取过程连续持续进行，一方面提高了油料萃取效率，另一方面避免了传统的间歇进、出料形式所带来的频繁的萃取器升压萃取、降压放空进料所导致的低效率、升压、降压无效能耗，CO2的损耗的缺陷。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
用于可压缩物料的多级超临界CO2萃取器，包括挤压进料器，与挤压进料器出料口相连的预混器，与预混器物料出口相连的萃取器，所述萃取器为卧式多级管式萃取器串联而成，每个管式萃取器内均设有推料器，推料器由电磁力驱动，管式萃取器外设有预热夹套，最后一级萃取器物料出口与缓冲罐进口相连，缓冲罐出口与挤压出料器相连，挤压出料器出口与泄压罐联通，泄压罐出口将物料排出收集，所述萃取器上还设有超临界CO2进口，所述超临界CO2进口和萃取器上物料进口方向逆向设置，所述预混器顶部设有萃取混合液出口，所述萃取混合液出口与多级分离回收装置相连，所述超临界CO2由超临界CO2制备装置提供，通过本申请的逆流萃取混合，能够将原始物料中的有效成分进行深度回收，且省去了后续溶剂分离的操作，每个物料的回收仅需要根据所回收物料的溶解度进行调整压力即可，且降压过程采用流体发电机回收压降所转化的电能，整个过程的控制简单易行。
进一步的，所述挤压进料器包括水平供料机构，垂直喂料机构和多级压缩机构；多级压缩机构内部设有挤压螺旋总成和与挤压螺旋总成形成不同腔体的壳体或榨笼，所述挤压螺旋总成包括多级变螺距的挤压螺旋，所述壳体前端榨笼后端是承压圆筒，所述螺旋总成末端还设有抵料压头，抵料压头与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接，通过旋转抵料压头，改变出料圈的大小，调整出料口的压力（或通过液压使抵料压头延螺旋总成轴向滑动，改变出料圈的大小，调整出料口的压力）。
进一步的，所述萃取器为多级管式萃取器串联而成，前一级萃取器的出料口与后一级萃取器的进料口相连通，选用四级形式是为了适应生产规模而设定的，具体生产过程中还可以根据实际的使用需要增加相应的级数来满足生产的需要。
进一步的，所述挤压进料器上还设有一个预榨液出口，预混器端部还设有液压或机械封堵组件，可以根据预混器内实际的压力需求来调整其压力用以适应生产的需要。
进一步的，所述挤压出料器包括缓冲罐，物料收集机构，多级压缩机构；多级压缩机构内部设有挤压螺旋总成和与挤压螺旋总成形成不同腔体的壳体，所述挤压螺旋总成包括多级变螺距的挤压螺旋，所述的壳体前端设有承压圆筒，所述螺旋总成末端还设有抵料压头，抵料压头与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接，通过旋转抵料压头，改变出料圈的大小，调整出料口的压力（或通过液压使抵料压头延螺旋总成轴向滑动，改变出料圈的大小，调整出料口的压力）。
本实用新型具有的优点是：
1.本实用新型原料采用强制进料形式，既保证了萃取器内的工作压力，同时强制进料利用膨化机和榨油机的原理，将物料中的油进行预榨，减轻后续逆流萃取的工作压力；
2.本实用新型中的挤压螺旋总成的挤压螺旋为多级变螺距的挤压螺旋，挤压螺旋沿轴芯从前端至末端的螺距逐渐变小，挤压螺旋前端还设有承压圆筒，螺旋总成末端还设有抵料压头，抵料压头与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接，通过旋转抵料压头，改变出料圈的大小，调整出料口的压力（或通过液压使抵料压头延螺旋总成轴向滑动，改变出料圈的大小，调整出料口的压力）；
3.本实用新型提供的超临界CO2萃取工艺可以实现连续进料，打破以往间歇式进料所带来的产量低的缺陷，且整个工艺适用于很多原料，用途广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中挤压螺旋总成的结构示意图。
具体实施方式
实施例中以大豆胚片进行连续萃取得到低温豆粕和高品质大豆油为例说明。
实施例
如图1所示，用于可压缩物料的多级超临界CO2萃取器，包括挤压进料器1，所述挤压进料器1包括水平供料机构11，垂直喂料机构12和多级压缩机构；多级压缩机构内部设有挤压螺旋总成9和与挤压螺旋总成形成不同腔体的壳体或榨笼，所述挤压螺旋总成9包括多级变螺距的挤压螺旋91，所述壳体前端榨笼后端是承压圆筒，所述螺旋总成末端还设有抵料压头92，抵料压头92与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接，通过旋转抵料压头，改变出料圈的大小，调整出料口的压力（或通过液压使抵料压头延螺旋总成轴向滑动，改变出料圈的大小，调整出料口的压力）；与挤压进料器出料口相连的预混器3，与预混器3物料出口相连的萃取器4，所述萃取器为卧式多级管式萃取器串联而成，每个管式萃取器内均设有推料器8，推料器由电磁驱动，管式萃取器外设有预热夹套，最后一级萃取器物料出口与缓冲罐5进口相连，缓冲罐5出口与挤压出料器6相连，挤压出料器6出口与泄压罐7联通，泄压罐7出口将物料排出收集，所述萃取器上还设有超临界CO2进口，所述超临界CO2进口和萃取器上物料进口方向逆向设置，所述预混器顶部设有萃取混合液出口，所述萃取混合液出口与多级分离回收装置相连，所述超临界CO2由超临界CO2制备装置提供，通过本申请的逆流萃取混合，能够将原始物料中的有效成分进行深度回收，且省去了后续溶剂分离的操作，每个物料的回收仅需要根据所回收物料的溶解度进行调整压力即可，且降压过程采用流体发电机回收压降所转化的电能，整个过程的控制简单易行。萃取器为四级管式萃取器串联而成，前一级萃取器的出料口与后一级萃取器的进料口相连通，选用四级形式是为了适应生产规模而设定的，具体生产过程中还可以根据实际的使用需要增加相应的级数来满足生产的需要。所述挤压进料器1上还设有一个预榨液出口2，预混器3端部还设有液压封堵组件，预混器端部的液压封堵组件采用液压缸形势，可以根据预混器内实际的压力需求来调整其压力用以适应生产的需要，所述挤压出料器6包括缓冲罐5，物料收集机构，多级压缩机构；多级压缩机构内部设有挤压螺旋总成9和与挤压螺旋总成形成不同腔体的壳体，所述挤压螺旋总成包括多级变螺距的挤压螺旋91，所述的壳体前端设有承压圆筒，所述螺旋总成末端还设有抵料压头92，抵料压头与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接，通过旋转抵料压头，改变出料圈的大小，调整出料口的压力（或通过液压使抵料压头延螺旋总成轴向滑动，改变出料圈的大小，调整出料口的压力）。
具体使用时，非转基因大豆经过精细清选、色选，破碎、脱皮、轧胚、调温到50~60℃均匀的喂料进入变螺距多级挤压进料器，在挤压进料器头部的液压挡料模具作用下达到要求的压力，将豆胚压缩，起到料封隔断高压超临界二氧化碳流体的作用，为了减少机头的摩损及防止豆胚由于摩擦产生的升温使蛋白质变性，在挤压机出料前端加入少量的水，挤出的豆胚进入超临界流体预混器预混合，然后进入萃取器，萃取器是卧式4级的，卧式多级萃取器推料装置的驱动是通过磁力驱动解决密封的问题；物料在萃取器内自上而下与最后一级萃取器下部进入的加热加压，调整好温度55~65℃和压力25~30Mpa的超临界二氧化碳自下而上的进行逆流混合、溶解、萃取豆胚当中的油脂，萃取的溶剂比一般在1:2~4，萃取时间50~150分钟；根据处理豆胚的产量，萃取器可以由更多级（多台）串联，经过与超临界流体多级逆流萃取后的湿豆粕，从最后一级（台）下部进入缓冲罐，湿豆粕落到缓冲罐，缓冲罐内设计的带网孔的螺旋豆粕收集装置收集的湿豆粕进入相连的挤压出料器，在其前一段通过挤压把物料当中的豆油和二氧化碳的混合液稀混合油，从物料当中经过孔板挤压出去，再经过后段出料端的多级挤压在出料端液压挡料模具的作用下形成压力，起到料封隔断高压流体的作用，挤压装置把豆粕推出到泄压罐，在泄压罐内使残留的二氧化碳和豆粕分离开，得到的低温粕打包作为产品。
Claims (5)
1.用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，其特征在于：包括挤压进料器，与挤压进料器出料口相连的预混器，与预混器物料出口相连的萃取器，所述萃取器为卧式多级管式萃取器串联而成，每个管式萃取器内均设有推料器，推料器由电磁力驱动，管式萃取器外设有预热夹套，最后一级萃取器物料出口与缓冲罐进口相连，缓冲罐出口与挤压出料器相连，挤压出料器出口与泄压罐联通，泄压罐出口将物料排出收集，所述萃取器上还设有超临界CO2进口，所述超临界CO2进口和萃取器上物料进口方向逆向设置，所述预混器顶部设有萃取混合流体出口，所述萃取混合流体出口与多级分离回收装置相连，所述超临界CO2由超临界CO2制备装置提供。
2.如权利要求1所述的用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，其特征在于：所述挤压进料器包括水平供料机构，垂直喂料机构和多级压缩机构；多级压缩机构内部设有挤压螺旋总成和与挤压螺旋总成形成不同腔体的壳体，所述挤压螺旋总成包括多级变螺距的挤压螺旋，所述壳体前端是承压圆筒，所述螺旋总成末端还设有抵料压头，抵料压头与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接。
3.如权利要求2所述的用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，其特征在于：所述萃取器为多级管式萃取器串联而成，前一级萃取器的出料口与后一级萃取器的进料口相连通。
4.如权利要求3所述的用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，其特征在于：所述挤压进料器上还设有一个预榨液出口，预混器端部还设有液压或机械封堵组件。
5.如权利要求4所述的用于可压缩物料的挤压多级超临界CO2萃取器，其特征在于：所述挤压出料器包括缓冲罐，物料收集机构，多级压缩机构；多级压缩机构内部设有挤压螺旋总成和与挤压螺旋总成形成不同腔体的壳体，所述挤压螺旋总成包括多级变螺距的挤压螺旋，所述的壳体前端设有承压圆筒，所述螺旋总成末端还设有抵料压头，抵料压头与壳体末端圆筒形成挤压物料环形出料圈，抵料压头与螺旋总成之间通过螺纹连接。
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