本发明属于绿藻多糖生产设备领域，尤其是一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统。
背景技术：
海洋绿藻（学名：石莼、裂片石莼、孔石莼、浒苔）是一种大型医食同源的藻类植物。海藻是我国丰富植物资源的一个重要组成部分，随着开发利用海藻资源热潮的兴起，有关海藻药理学功能与生物活性成分的研究不断扩大和深入。
国内外研究显示，绿藻多糖具有广泛的生物活性和药用功能，具有很好的降血脂、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、调节免疫力、抗氧化、抗疲劳、降血糖和抗辐射等多种生物学活性。
鉴于现有的绿藻多糖提取技术的绿藻多糖提取率不高，且提取成本较高（例如，现有的绿藻多糖提取技术多采用浒苔干粉作为原材料，原材料处理成本高），故，现有的绿藻多糖提取技术大多停留在实验室研究阶段。并且，现有技术中也未见有关绿藻多糖提取生产设备的报道。
在采用热水浸提法进行绿藻多糖的提取时，整个生产线必须要用到用于热水浸提的反应罐和用于酒精沉淀的反应罐。现有的反应罐的底部通常都只有一个出口。在用于热水浸提的反应罐内，多糖溶于水，反应罐内的大颗粒固体物料实际上多为膳食纤维（膳食纤维是需要摒弃的），而液体物料中才含有绿藻多糖；在用于酒精沉淀的反应罐内，多糖在酒精中絮凝成团，反应罐内的沉淀物中含有大量的绿藻多糖，而液体物料实际上为酒精溶液。但是，由于现有的反应罐本身无法实现其内的固体和液体的分散收集和处理，因此，用于热水浸提的反应罐需要借助离心设备来实现其固液分离，从而得到含有绿藻多糖的液体物料；用于酒精沉淀的反应罐需要借助离心设备来得到含有绿藻多糖的沉淀物。因此，现有的反应罐用做绿藻多糖提取的反应罐时，存在如下缺陷：（1）由于反应罐本身无法实现其内的固体和液体的分散收集和处理，需要借助离心设备来实现其固液分离，通常来说，反应罐的容积较大，而离心设备的容积较小，采用离心设备进行固液分离严重制约着生产效率；（2）有些操作者会在反应罐反应完成后，通过静置一段时间，大颗粒的固体物料会沉淀于反应罐内，从而实现反应罐内混合物的固液分离，再对所需的固体沉淀物（或上清液）进行收集，不需要的上清液（或固体沉淀物）直接丢弃，但是，丢弃的那部分物料中也含有较多的绿藻多糖，因此，造成了浪费；（3）对于用于热水浸提的反应罐来说，由于绿藻多糖的黏度很大，反应后的固液混合物的黏度较大，离心设备对其进行离心时需要较长的离心时间，加上，反应罐内的固液混合物全部都需要离心设备进行离心，使得离心机的工作量巨大，耗能也大。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统，该系统不仅大大减小了离心机的工作量，而且还可尽量多的对绿藻多糖进行收集，避免浪费。
一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统，包括若干个结构相同的反应罐，反应罐的顶壁上均设置有进料口，反应罐内安装有搅拌装置，反应罐下部的侧壁上开设有液体出口，且液体出口处设置有液体控制阀，反应罐底开设有排渣口，排渣口处设置有排渣阀；所有反应罐的液体出口均再依次与第一液体泵和液体储罐顺序连通；所有反应罐的外侧设置一离心机；该离心机包括外筒体和驱动装置，外筒体上方设置有盖体，盖体与外筒体分体设置，外筒体与盖体之间设置有盖体锁紧装置；外筒体内同轴套设一内筒体，一中心转轴沿外筒体的中心轴线可转动的穿过外筒体的底壁并固定于内筒体的底壁上，内筒体与外筒体之间形成液体空腔，中心转轴由驱动装置驱动转动；内筒体的内腔为过滤袋放置腔，过滤袋的孔径为500～600目；内筒体的上边沿低于外筒体的上边沿，内筒体上方的外筒体侧壁上设置有进料管，进料管延伸至内筒体筒口的上方，所有反应罐的排渣口均与该进料管连通；内筒体上布满漏液孔；外筒体的底部还开设有排水口，该排水口再依次与第二液体泵、液体储罐顺序连通。
本发明中反应罐内的大部分液体物料经其液体出口、第一液体泵进入液体储罐内，无需经过离心机离心，大大降低了离心机的工作量。并且，由于绿藻本身黏度较大，用作热水浸提罐的反应罐内的沉淀物黏度也较大，若仅采用孔径为500～600目的过滤袋，其沉淀物内残留的液体很难滤出，但是，过滤袋孔径过大，又会导致小分子沉淀物随水分滤出，因此，现有技术通常将反应罐内的沉淀物直接丢弃处理，而本发明在对过滤袋孔径进行限定的基础上，配合离心机的离心作用，能够实现反应罐内的上清液（包括正常溶解状态的绿藻多糖和可溶性蛋白）被甩出过滤袋，而沉淀物完全被阻挡在过滤袋内，实现了固体物料与液体物料的彻底分离，避免浪费；并且，反应罐内的液体物料全部收集于液体储罐内，而固体物料全部收集于离心机内，实现了自动化的对固体物料和液体物料进行分散收集，适用于工业化提取绿藻多糖。
进一步地，所有的反应罐均用作热水浸提罐。此时，液体储罐内装的是绿藻多糖提取液。在具体实施过程中，反应罐的数量优选为1个，方便控制。
进一步地，所有的反应罐均用作乙醇浸提罐，此时，液体储罐内装的是稀酒精。在具体实施过程中，反应罐的数量优选为4个，可实现日产100kg绿藻多糖干品的需求。
当所述反应罐的数量为≥2个时，所有的反应罐均并列设置，布局合理。
所述离心机优选放置于所有反应罐的下方，此时，所有反应罐的排渣口均与离心机的进料管管道连通。
当反应罐的数量≥2个时，为了避免反应罐内反应时间过长，不利于多糖和可溶性蛋白的提取，一暂存槽设置于所有反应罐的侧方，且与所有反应罐的排渣口均连通，所述离心机设置于暂存槽的侧方。在工作过程中，反应罐内的沉淀物经其排渣口进入暂存槽内，人工将暂存槽内的沉淀物装入离心机内的过滤袋内进行离心。进一步地，所述暂存在设置于所有反应罐的下方，且与所有反应罐的排渣口均管道连通。
进一步地，当反应罐的数量为≥2个时，每个反应罐的进料口处均设置进料阀，此时，在工作过程中，可控制仅一个反应罐的进料阀开启，其余反应罐的进料阀均关闭。
进一步地，所述反应罐的顶部均设置有进水口，方便向反应罐内添加水或者浓乙醇。在具体实施过程中，当反应罐均用作酒精沉淀罐时，液体储罐的出口再依次与第十五水泵（当液体储罐包含≥2个的储存单罐时，所述液体储罐的出口均与第十五水泵连通）、酒精回收塔、第十六水泵顺序连通，第十六水泵的出口再与所有的反应罐顶部的进水口管道连通，从而实现酒精的回收利用。并且，进一步的，所有反应罐的进水口处均设置有进水阀。
所述搅拌装置采用机械搅拌叶片，搅拌效果更好，适合绿藻多糖的提取。
进一步地，所述内筒体下方的液体空腔内倾斜设置有挡液板，且排水口设置于挡液板最低位置对应的外筒体侧壁上，利于多糖、可溶性蛋白等活性成分的水溶液及时排出。
所述过滤袋优选采用透析袋，容易购买得到。
进一步地，所述反应罐的外侧包覆有保温夹套，利于对反应罐进行保温。
进一步地，所述反应罐的液体出口内插设有出水管，出水管的内端伸入罐体且呈弯折状，液体控制阀设置于出水管上，此时可抽吸反应罐内更多的上清液。
所述液体储罐由若干个并列设置的液体储存单罐组成，液体储罐中的每个液体储存单罐的入口均同时与第一液体泵和第二液体泵连通。液体储存单罐的数量可根据生产需要进行随机调整。在具体事实过程中，液体储罐中的每个液体储存单罐的入口处均设置有进液阀。此时，在工作过程中，可控制其中一个液体储存单罐的进液阀处于打开状态，其余的液体储存单罐均处于关闭状态。
附图说明
图1为实施例1的结构图；
图2为实施例2的结构图；
图3为实施例3的结构图；
图4为本发明的离心机在未放置过滤袋时的透视结构图，其中内筒体为剖视图；
图5为本发明的离心机在放置了过滤袋后、装料状态时的透视结构图，其中内筒体为剖视图；
图6为本发明的离心机在放置了过滤袋后、离心状态时的透视结构图，其中内筒体为剖视图；
图7为采用本发明的反应罐去渣分离系统的从新鲜绿藻中提取绿藻多糖的生产线的结构简图，其中，a部分为图1所示的实施例1的反应罐去渣分离系统，b部分为实施例2所示的实施例2的反应罐去渣分离系统。
具体事实方式
现结合附图附图具体说明本发明的3种较佳实施方式：
实施例1
结合图1和图4～6，一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统，包括若干个结构相同的反应罐，所有反应罐均用作热水浸提罐11，每个热水浸提罐11的结构如下：反应罐（即热水浸提罐）11的顶壁上均设置有进料口115，反应罐11内安装有搅拌装置112，反应罐11下部的侧壁上开设有液体出口111，且液体出口111处设置有液体控制阀117，反应罐11的底壁上开设有排渣口113，排渣口113处设置有排渣阀114；所有反应罐11的液体出口111均再依次与第一液体泵23和液体储罐34顺序连通；一离心机27位于所有反应罐11的下方；该离心机27包括外筒体51和驱动装置52，外筒体51上方设置有盖体53，盖体53与外筒体51分体设置，外筒体51与盖体53之间设置有盖体锁紧装置54；外筒体51内同轴套设一内筒体56，一中心转轴55沿外筒体51的中心轴线可转动的穿过外筒体51的底壁并固定于内筒体51的底壁上，内筒体56与外筒体51之间形成液体空腔511，中心转轴55由驱动装置52驱动转动；内筒体56的内腔为过滤袋57放置腔，过滤袋57的孔径为500～600目；内筒体56的上边沿低于外筒体51的上边沿，内筒体56上方的外筒体51侧壁上设置有进料管58，进料管58延伸至内筒体56筒口的上方，所有反应罐11的排渣口113均与该进料管58管道连通；内筒体56上布满漏液孔59；外筒体51的底部还开设有排水口510，该排水口510再依次与第二液体泵40、液体储罐34顺序连通。
其中，反应罐11的数量为1个。此时，液体储罐34内装的是绿藻多糖提取液。
实施例2
结合图2和图4～6，一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统，包括若干个结构相同的反应罐，且所有反应罐均用作酒精沉淀罐19，每个酒精沉淀罐19的结构如下：反应罐（即酒精沉淀罐）19的顶壁上均设置有进料口196，反应罐19内安装有搅拌装置194，反应罐19下部的侧壁上开设有液体出口195，且液体出口195处设置有液体控制阀198，反应罐19的底壁上开设有排渣口191，排渣口191处设置有排渣阀192；所有反应罐19的液体出口195均再依次与第一液体泵28和液体储罐29顺序连通；一离心机20位于所有反应罐19的下方，该离心机20包括外筒体51和驱动装置52，外筒体51上方设置有盖体53，盖体53与外筒体51分体设置，外筒体51开口处的外侧设置有盖体锁紧装置54；外筒体51底壁上竖直穿设中心转轴55，外筒体51内同心转动套设一内筒体56，一中心转轴55沿外筒体51的中心轴线可转动的穿过外筒体51的底壁并固定于内筒体51的底壁上，内筒体56与外筒体51之间形成液体空腔511，内筒体56与中心转轴55固定连接，中心转轴55由驱动装置52驱动转动；内筒体56的内腔为过滤袋57放置腔，过滤袋57的孔径为500～600目；内筒体56的上边沿低于外筒体51的上边沿，内筒体56上方的外筒体51侧壁上设置有进料管58，进料管58延伸至内筒体56的上方，所有反应罐19的排渣口191均与该进料管58连通；内筒体56上布满漏液孔59；外筒体51的底部开设有排水口510，该排水口510再依次与第二液体泵39、液体储罐29顺序连通。
其中，反应罐19的数量为1个。此时，液体储罐29内装的是稀酒精。
实施例3
如图3所示，一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统，包括若干个结构相同的反应罐，且所有反应罐均作为酒精沉淀罐19，实施例3与实施例2的不同之处在于：反应罐（即酒精沉淀罐）19的数量为4个。
工作过程中，关闭液体控制阀（117、198）和排渣阀（114、192），绿藻藻浆经进料口（115、196）进入反应罐（11、19）内，在搅拌装置（112、194）的搅拌作用下进行反应，反应完成后，搅拌装置（112、194）停止搅拌，静置；此时，打开离心机（27、20）的盖体53，将过滤袋57放置于的过滤袋57放置腔内，并将过滤袋57的开口张开于进料管58的正下方；待反应罐（11、19）内的固体物料沉淀在罐体底部后，首先开启液体控制阀（117、198），反应罐（11、19）内的上清液经液体出口（111、195）、第一液体泵（33、28）进入液体储罐（34、29）内，待反应罐（11、19）内的上清液都进入液体储罐（34、29）后，关闭液体控制阀（117、198）；然后，开启排渣阀（114、192），反应罐（11、19）内的沉淀物经排渣口（113、191）、离心机（27、20）的进料管58进入第一离心机27的过滤袋57内；待过滤袋57装满七八成时，关闭排渣阀（114、192），并将过滤袋57的袋口系紧，盖上盖体53；启动驱动装置52，该驱动装置52驱动中心转轴55转动，并带动内筒体56转动，在离心力的作用下，过滤袋57内的液体溶液被甩出，而大颗粒固体物料被阻挡在过滤袋57内，液体溶液再经漏液孔59到达液体空腔61，并从排水口60流出，最后经第二液体泵（40、39）泵入液体储罐（34、29）内。
本发明中反应罐（11、19）内的大部分液体物料经其液体出口（111、195）、第一液体泵（33、28）进入液体储罐（34、29）内，无需经过离心机离心，大大降低了离心机的工作量。并且，由于绿藻本身黏度较大，用作热水浸提罐的反应罐内的沉淀物黏度也较大，若仅采用孔径为500～600目的过滤袋57，其沉淀物内残留的液体很难滤出，但是，过滤袋57孔径过大，又会导致小分子沉淀物随水分滤出，因此，现有技术通常将反应罐（11、19）内的沉淀物直接丢弃处理，而本发明在对过滤袋57孔径进行限定的基础上，配合离心机（27、20）的离心作用，能够实现反应罐（11、19）内的上清液（包括正常溶解状态的绿藻多糖和可溶性蛋白）被甩出过滤袋57，而沉淀物完全被阻挡在过滤袋57内，实现了固体物料与液体物料的彻底分离，避免浪费；并且，反应罐（11、19）内的液体物料全部收集于液体储罐（34、29）内，而固体物料全部收集于离心机（27、20）内，实现了自动化的对固体物料和液体物料进行分散收集，适用于工业化提取绿藻多糖。
进一步地，如图3所示，当反应罐的数量为≥2个时，所有的反应罐（11、19）均并列设置，布局合理。
进一步地，当所述反应罐的数量为≥2个时，为了避免反应罐（11、19）内反应时间过长，不利于多糖和可溶性蛋白的提取，如图3所示，一暂存槽22设置于所有反应罐19的侧方，且与所有反应罐19的排渣口191均连通，所述离心机20设置于暂存槽22的侧方。在工作过程中，反应罐19内的沉淀物经其排渣口191进入暂存槽22内，人工将暂存槽22内的沉淀物装入离心机20内的过滤袋57内进行离心。当然，实施例1的热水浸提罐11也不限于附图1的数量，其也可以为≥2个。所述暂存槽22优选放置于所有反应罐19的下方，且与所有反应罐19的排渣口191均管道连通。
进一步地，当反应罐的数量为≥2个时，如附图3，每个反应罐19的进料口196处设置进料阀1911，此时，在工作过程中，可控制仅一个反应罐19的进料阀1911开启，其余反应罐19的进料阀1911均关闭。当然，实施例1的热水浸提罐11也不限于附图1的数量，其也可以为≥2个，也可以进一步采用此结构，在热水浸提罐11的进料口115处设置进料阀。
进一步地，如图2和图3所示，所述反应罐19的顶部均设置有进水口197，方便向反应罐19内添加水或者浓乙醇。当然，实施例1的热水浸提罐11也不限于附图1的结构，其也可以在反应罐11的顶部设置进水口。在具体实施过程中，当反应罐均用作酒精沉淀罐19时，如图2、图3所示，液体储罐29的出口再依次与第十五水泵30（当液体储罐29包含≥2个储存单罐291时，所述液体储罐29的出口均与第十五水泵30连通）、酒精回收塔31、第十六水泵32顺序连通，第十六水泵32的出口再与所有的反应罐19顶部的进水口197管道连通，从而实现酒精的回收利用。并且，进一步的，如图2、图3所示，所有反应罐19的进水口197处均设置有进水阀1910。
所述搅拌装置192采用机械搅拌叶片，搅拌效果更好，适合绿藻多糖的提取。
进一步地，如图4～6所示，所述内筒体56下方的液体空腔511内倾斜设置有挡液板512，且排水口510设置于挡液板512最低位置对应的外筒体51侧壁上，利于多糖、可溶性蛋白等活性成分的水溶液及时排出。
所述过滤袋57优选采用透析袋，容易购买得到。
进一步地，如图1所示，所述反应罐11的外侧包覆有保温夹套118，利于对反应罐11进行保温。当然，实施例2和实施例3的酒精浸提罐19也可以包覆保温夹套。
进一步地，如图2和图3所示，所述反应罐19的液体出口195内插设有出水管199，出水管199的内端伸入罐体且呈弯折状，液体控制阀198设置于出水管199上，此时可抽吸反应罐19内更多的上清液。当然，实施例1的热水浸提罐11的液体出口111内也可以插设出水管，出水管的内端伸入罐体且呈弯折状，液体控制阀117设置于出水管上。
如图1～3所示，所述液体储罐（34、29）由若干个并列设置的液体储存单罐（341、291）组成，液体储罐（34、29）中的每个液体储存单罐（341、291）的入口均同时与第一液体泵（33、28）和第二液体泵（40、39）连通。当然，液体储存单罐（341、291）的数量并不限于附图1中的2个和附图2、附图3中的1个，其可根据生产需要进行随机调整。在具体事实过程中，如图1所示，液体储罐34中的每个液体储存单罐341的入口处均设置有进液阀342。此时，在工作过程中，可控制其中一个液体储存单罐341的进液阀342处于打开状态，其余的液体储存单罐341均处于关闭状态。当然，本发明的实施例2和实施例3的液体储罐29的入口处也可设置进液阀。
进一步地，如图1～图3所示，所述液体储罐（34、29）的出口处设置有出液阀（343、292）均与第七水泵连通）。
结合图1、图2（或图3）和图7，一种采用上述的专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统的从新鲜绿藻中提取绿藻多糖的生产线，沿生产线方向依次连接设置清洗机1、第一输送装置2、脱水机3，脱水机3的侧方设置有第二输送装置4，第二输送装置4的一端为进料端、另一端出料端的正下方设置有切碎机5，切碎机5的出料口正下方承接有第一暂存槽6，第一暂存槽6上设置有进水管61，进水管61的另一端与40-55℃温水的产生装置7连通，进水管61上设置有水阀62，第一暂存槽6的底部设置有出料口63，第一暂存槽6的出料口63依次与第一水泵8、胶体磨9、第四水泵10顺序连通；第四水泵10再与实施例1所述的一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统连通（此时，该反应罐去渣分离系统种的反应罐全部用作热水浸提罐11，第四水泵10同时与所有的热水浸提罐11的进料口115连通），液体储罐34再依次与第七水泵12（所有液体储罐34的出口均与第七水泵连通）、热交换器13、第九水泵14、膜过滤设备15、第十一水泵16、浓缩装置17、第十二水泵18顺序连通，第十二水泵18再与实施例2所述的一种专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统连通连通（此时，该反应罐去渣分离系统种的反应罐全部用作酒精沉淀罐19，第十二水泵18同时与所有的酒精浸提罐19的进料口196连通）；离心机20的侧方设置有用于对离心机20离心后的固体湿料进行干燥的真空干燥机21。
根据上述从新鲜绿藻中提取绿藻多糖的生产线进行的绿藻多糖生产工艺，包括以下步骤：
①采集新鲜绿藻，挑选出杂藻后，放入清洗机1中进行清洗，从清洗机1出来的干净绿藻经第一输送装置2进入脱水机3进行脱水（脱水的同时也能去除掉藻体表面的盐分），脱去至少藻体表面20%的水分，得到脱水后的绿藻，该脱水后的绿藻再经第二输送装置4进入切碎机5切碎后，落入第一暂存槽6内；
②开启第一暂存槽6的进水管61上的水阀62，40-55℃温水的产生装置7通过进水管61向第一暂存槽6内注入1～3倍绿藻体积、40-55℃的温水，关闭水阀62，第一暂存槽6内的绿藻与温水的混合液经第一水泵8进入胶体磨9，得到内含绿藻颗粒粒径为微米级的藻浆；
③藻浆再经第四水泵10进入热水浸提罐11内，热水浸提罐11内的水温控制在55-75℃，持续搅拌90min以上，静置，热水浸提罐11内的上清液通过其液体出口111经第一液体泵33进入液体储罐34内，再经第七水泵12进入热交换器13降温至温度为55℃以下，再依次经第九水泵14、超滤设备15、第十一水泵16、浓缩装置17、第十二水泵18，进入酒精沉淀罐19；
④待绿藻多糖在酒精沉淀罐19内完成沉淀作业后，开启酒精沉淀罐19的排渣阀192，酒精沉淀罐19内的沉淀物通过其排渣口191进入离心机20内，经离心机20离心后，取出滤饼，放入真空干燥机21内干燥，得到绿藻多糖干品。
并且，在具体实施过程中，一种采用上述的专门用于绿藻多糖提取的反应罐去渣分离系统的从新鲜绿藻中提取绿藻蛋白多糖（“绿藻蛋白多糖”为绿藻多糖和绿藻可溶性蛋白的统称）的生产线还可作如下改进：
（1）如图1、图2所示，所述胶体磨9与第四水泵10之间沿生产线方向依次连接设置第二水泵23、超声提取机24，可进一步提高绿藻多糖的得率；
（2）如图1、图2所示，所述胶体磨9与第四水泵10之间沿生产线方向依次连接设置第三水泵25、酶解提取罐26，可进一步提高绿藻多糖的得率；在具体实施过程中，当同时设置超声提取机24和酶解提取罐26时，优选采用：所述胶体磨9与第四水泵10之间沿生产线方向依次连接设置第二水泵23、超声提取机24、第三水泵25和酶解提取罐26（如图1、图2所示），经超声波破壁后，酶解效果更好；
（3）所述超滤设备15优选采用膜芯膜，当然，超滤设备15也可以采用其他常见的超滤设备（例如透析袋）；
（4）所述浓缩装置17优选采用真空浓缩装置，浓缩装置17优选采用双效浓缩器，当然，浓缩装置17也可以采用其他常见的浓缩装置；
（5）所述热交换器3与第九水泵14之间沿生产线方向依次连通设置第八水泵35和第二储罐36。第二储罐36起到暂存提取液的作用，有利于整个生产线有序进行。在具体事实过程中，第二储罐36优选采用一个第二储存单罐。当然，本发明的第二储罐36所含第二储存单罐的数量并不限于附图中的一个，可根据需要对第二储存单罐的数量进行调整；
（6）所述膜过滤设备15与第十一水泵16之间沿生产线方向依次连通设置第十水泵37和第三储罐38。第三储罐38起到暂存提取液的作用，有利于整个生产线有序进行。在具体事实过程中，第三储罐38优选采用一个第三储存单罐。当然，本发明的第三储罐38所含第三储存单罐的数量并不限于附图中的两个，可根据需要对第三储存单罐的数量进行调整；
（10）所述第七水泵12优选采用管道离心泵，可对热水浸提罐11内的上清液进行离心过滤后再进行下一步处理。当然，第七水泵12也可以采用其他的常见水泵。