一种用于动植物原料的单级分离装置及其方法和用途与流程

一种用于动植物原料的单级分离装置及其方法和用途，属于动植物提取技术领域。

背景技术：

动植物原料浸出是指采用适当的溶剂或方法，从动植物原料（全部或者某一部分）中提取加工获得有效成分（有效成分能溶于溶剂）。在现有工业大规模生产中，动植物原料中有效成分的提取方式，多采用将动植物原料干燥、压片获得片状原料，将片状原料喷淋溶剂，获得提取液，然后进行分离精制（如萃取、蒸馏）。

申请人在研究中发现，现有的提取装置存在以下问题：首先，现有的提取装置，所得分离液的浓度低，提取过程中需要使用大量的溶剂完成提取，不但增加了溶剂的成本，还增加了后续分离、精制、浓缩分离液的能耗。其次，申请人发现现有的提取装置的收率较低，采用压片的方式，难以破除动植物原料的细胞壁，即使延长喷淋或浸泡时间，有效成分也难以浸出到溶剂中，造成提取不充分。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于动植物原料的单级分离装置及其方法和用途，该用于动植物原料的单级分离装置能够将原料粉碎至粉末状进行固液分离提取，具有较高的收率和浸出效率，并且能够明显提高所得分离液的浓度、减少溶剂的用量，降低生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于动植物原料的单级分离装置，其特征在于：包括提取罐、固液分离机和粉碎机，提取罐通过原料输送管与粉碎机相连接，提取罐出料口通过泵与固液分离机进料口管路连接，固液分离机的液体出口分别连接有分离液回流管和分离液输出管，固液分离机的液体出口通过分离液回流管与提取罐相连接；固液分离机的固料出口通过第一输送机与提取罐相连接。

所述的固液分离机的固料出口连接有第二输送机。

所述的分离液回流管和分离液输出管上均设有控制阀。

所述的分离液回流管上设有回流泵。

所述的粉碎机的粉碎粒度为厘米级、毫米级、微米级或纳米级。

所述的粉碎机为湿粉碎机，粉碎机上连接有溶剂输送管。

所述的粉碎机为干粉碎机，提取罐上连接有溶剂输送管，原料输送管上设有送料机。

所述的溶剂输送管上设有温度调节器。

该用于动植物原料的单级分离装置的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）粉碎机将原料粉碎为粉末状，以提高提取罐中有效成分收率和浸出效率；将粉碎后的粉末状原料和溶剂按配比加入提取罐，在提取罐中混合浸出；提取罐排出的物料，通过泵进入固液分离机过滤；

b）固液分离机过滤过程中，关闭分离液输出管，开启分离液回流管和第一输送机，分离出的分离液和固体物料反复回送至提取罐中，循环浸提，直至分离液回流管中的分离液浓度升高至稳定值时，关闭分离液回流管、开启分离液输出管，使分离液排出；

c）当分离液输出管中分离液浓度开始持续下降时，此时提取罐中的原料已通过溶剂充分浸提，停止向提取罐中补充溶剂，关闭第一输送机，排出固体物料，分离液通过分离液输出管排出。

该用于动植物原料的单级分离装置的用途，其特征在于：在油料提取油脂、中药提取物的提取、香料提取挥发油或食用动植物原料提取浸提油方面的应用。

对于本发明申请人的说明如下：

粉碎机能够将动植物原料进行充分的粉碎，将原料以粉状的形式投入提取罐中，粉碎后原料粉末达到粉碎机的粉碎粒度为厘米级、毫米级、微米级或纳米级（10厘米~0.1纳米），优选的粉碎机的粉碎粒度为3厘米~0.1微米，进一步优选的粉碎机的粉碎粒度为5000~2微米，该粉碎粒度下粉碎能耗小，且过滤效率高；进一步优选的粉碎机的粉碎粒度为600~5微米，该粉碎粒度下能充分破除绝大多数植物的细胞壁使得动植物细胞中的有效成分充分浸出、提高收率，进一步优选的粉碎机的粉碎粒度为，该粉碎粒度下浸出效率较好、并且粉碎效率和过滤效率较高。因此，相比现有技术中将原料压片喷淋提取或者将原料粉碎至厘米级颗粒浸提，本发明提取罐通过原料输送管与粉碎机相连接的设计，使得有效成分的收率和浸出效率有明显提高。粉碎机可以为干粉碎机或湿粉碎机，为湿粉碎机粉碎时，粉碎机粉碎用液体为提取用溶剂。

并且申请人设计，采用固液分离机进行固液分离，解决了过滤困难的问题，固液分离机为沉降式、膜过滤式、压滤式、螺旋挤压式、真空式、回转式或离心机式固液分离机。优选的固液分离机为离心式固液分离机、压滤式固液分离机或螺旋挤压式固液分离机。

与现有技术相比，本发明的一种用于动植物原料的单级分离装置及其方法和用途所具有的有益效果是：

1、该用于动植物原料的单级分离装置能够将原料粉碎至粉末状进行固液分离提取，具有较高的收率和浸出效率，并且能够明显提高所得分离液的浓度、减少溶剂的用量，降低生产成本。首先，申请人设计了提取罐通过原料输送管与粉碎机相连接，粉碎机将原料粉碎为粉末状，能够破除动植物原料的细胞壁和细胞膜，使有效成分充分浸出到溶剂中，使得有效成分的收率和浸出效率有明显提高。其次，申请人设计了提取罐和固液分离机相连接，固液分离机能有效进行固液分离、有效去除分离液中的杂质，具有较高的提取效率。最后，申请人设计了分离液回流管和第一输送机，使得分离所得的分离液反复回流至提取罐、固体物料反复回送至至提取罐，进行循环浸提，采用本发明的动植物原料的单级分离装置，便能够进行连续循环浸提，从而提高分离液的浓度，减少溶剂用量。并且高浓度的分离液，也降低了后续精制、浓缩分离液时的能耗，变相降低了成本。

2、该用于动植物原料的单级分离装置进一步提高了浸出效率。申请人设计了带有温度调节器的溶剂输送管，能够调节溶剂的温度，提高浸出效率，申请人设计了粉碎机为干粉碎机或湿粉碎机，满足不同的粉碎要求，提高生产效率。

3、该用于动植物原料的单级分离装置成本低并且适用范围广。该用于动植物原料的单级分离装置能够用于多个领域，能够用于油料作物提油（如自大豆中提取豆油）、能够用于植物类中药原料提取（如桂枝提取挥发油、乙酸乙酯提取决明子提取物、甲醇作为溶剂提取人参中的苷类）、能够用于植物香料提油（如玫瑰、薰衣草中挥发油的提取）、能够用于食用动植物原料提取浸出油（如胡萝卜中提取胡萝卜油、海藻中提取海藻油）。

附图说明

图1为实施例1一种用于动植物原料的单级分离装置的结构示意图。

图2为实施例2一种用于动植物原料的单级分离装置的结构示意图。

其中：1、提取罐 101、原料输送管 102、溶剂输送管 103、温度调节器 2、固液分离机201、分离液回流管 202、分离液输出管 3、粉碎机301、送料机4、泵 5、第一输送机 6、第二输送机 7、控制阀 8、回流泵 。

具体实施方式

图1是本发明的最佳实施例，下面结合图1~2本发明做进一步说明。

实施例1

参照图1，该用于动植物原料的单级分离装置，包括提取罐1、固液分离机2和粉碎机3，提取罐1通过原料输送管101与粉碎机3相连接，提取罐1出料口通过泵4与固液分离机2进料口管路连接，固液分离机2的液体出口分别连接有分离液回流管201和分离液输出管202，固液分离机2的液体出口通过分离液回流管201与提取罐1相连接；固液分离机2的固料出口通过第一输送机5与提取罐1相连接。固液分离机2的固料出口连接有第二输送机6，第二输送机6用于排出固体物料，或者用于输送固体物料去进一步提取。分离液回流管201和分离液输出管202上均设有控制阀7。粉碎机3的粉碎粒度为厘米级、毫米级、微米级或纳米级。其中，提取罐1内设有混合装置，混合装置可以采用搅拌器或射流搅拌，提取罐外周设有加热装置，也可以不设有加热装置。

本实施例粉碎机3为湿粉碎机，粉碎机3上连接有溶剂输送管102。

实施例2

参照图2，本实施例与实施例1的区别为：粉碎机3为干粉碎机，提取罐1上连接有溶剂输送管102，原料输送管101上设有送料机301。溶剂输送管102上设有温度调节器103。分离液回流管201上设有回流泵8。

该用于动植物原料的单级分离装置的操作方法如下：

a）粉碎机3将原料粉碎为粉末状，以提高提取罐1中有效成分收率和浸出效率；将粉碎后的粉末状原料和溶剂按配比加入提取罐1，在提取罐1中混合浸出；提取罐1排出的物料，通过泵4进入固液分离机2过滤；

b）固液分离机2过滤过程中，关闭分离液输出管202，开启分离液回流管201和第一输送机5，分离出的分离液和固体物料反复回送至提取罐1中，循环浸提，直至分离液回流管201中的分离液浓度升高至稳定值时，关闭分离液回流管201、开启分离液输出管202，使分离液排出；

c）当分离液输出管202中分离液浓度开始持续下降时，此时提取罐1中的原料已通过溶剂充分浸提，停止向提取罐1中补充溶剂，关闭第一输送机，排出固体物料，分离液（含有效成分和溶剂）通过分离液输出管202排出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。