亚临界萃取脱溶装置的制作方法

本实用新型涉及萃取装置，尤其涉及亚临界萃取脱溶装置。

背景技术：

近年来，亚临界萃取技术得到了很大的发展，最初这项技术主要应用于植物油脂的萃取。随着这项技术的发展，目前亚临界萃取技术已的主要应用领域有：1、以大豆、花生、核桃、小麦胚芽、葡萄籽、杏仁、牡丹籽、亚麻籽等为代表的植物油提取领域；2、以万寿菊叶黄素、辣椒红色素为代表的植物色素提取领域；3、以玫瑰、十香菜、沉香、檀香、茴香、大蒜等为代表的植物精油提取领域；4、灵芝孢子油、微生物油提取领域；5、烟草提取尼古丁及焦油前体物领域；6、原羊毛脱除羊毛脂领域；7、以茶叶、烟叶、中草药为代表的脱除农药残留领域；8、以五味子、南瓜子、艾草等为代表的中草药有效成分提取领域；9、以黄粉虫、蚕蛹为代表的昆虫类脂质的脱除；10、以鲟鱼、鱿鱼为代表的鱼虾类油脂成分的脱除等。

高于溶剂沸点温度但低于溶剂临界温度的温度区间，被定义为溶剂的亚临界状态，这也是溶剂气体的液化状态，以此状态的溶剂对物料进行萃取，被称为亚临界萃取。专利号为ZL90108660.6的现有技术，公开了一种《液化石油气浸出油脂工艺》，属于最早的亚临界萃取专利。通常情况下，亚临界溶剂有丙烷、丁烷、异丁烷、二甲醚、R134a（1，1，1，2-四氟乙烷）和液氨等，萃取物料使用的萃取罐是完整萃取工艺中的一个关键设备，目前萃取罐通常采用卧式罐，这种结构的萃取罐已有百余台在使用，罐内有搅拌，罐下部有加热夹套，罐底有出萃取液的滤板，罐底结构限制了过滤面积，过滤面积过小使萃取液流出困难，如果逆流萃取四次就要打出四次萃取液，每次都浪费很多时间，由于过滤效果差，很多时候萃取液不能打完，影响了萃取效果；加热夹套传热面积小，萃取后的物料脱溶时间长，为了传热罐内的搅拌不停地翻动物料，产生大量粉末，有时达到了预定的脱溶时间溶剂却没有脱除干净，带溶剂的物料排出萃取罐，进入下道工序，粕中残留的易燃易爆溶剂造成了安全隐患；对于粉末度大的物料，因萃取液极难打出，卧式罐是不能萃取的。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能增加萃取液过滤面积从而增加萃取效率的亚临界萃取脱溶装置。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案为：亚临界萃取脱溶装置，包括相互连接的立式萃取罐和卧式脱溶器，立式萃取罐包括搅拌装置、竖向设置的圆筒形罐体和分别设置于圆筒形罐体上下两端的上封头和下封头，下封头为上大下小且上下两端开口的锥形壳体，搅拌装置包括竖向设置的立轴和设置于立轴上的上搅叶与下搅叶，上搅叶位于圆筒形罐体内，下搅叶位于下封头内；上封头上端开设有溶剂进口、降压口、第一真空口、进料口和压力平衡口；下封头内设有上大下小的锥形滤板，锥形滤板的锥度大于下封头的锥度，锥形滤板上边沿与下封头内壁贴合并密封连接，锥形滤板下边沿与下封头内壁之间的间隙密封设置，锥形滤板与下封头内壁之间形成的腔体为储液腔，下封头侧壁上开设有与储液腔连通的萃取液出口，下封头侧壁的底部上开设有底液出口，下封头内设有将底液出口覆盖的滤筒；卧式脱溶器包括横向设置的筒体和设置于筒体内的推料叶，筒体上设有湿粕进口、第二真空口和设置于筒体下端的出粕口，下封头的下端开口通过第一闸阀与筒体的湿粕进口连接，筒体外套设有加热套。

所述推料叶包括叶片和横向设置的推料轴，叶片一端与推料轴中间位置固定连接，另一端与筒体内壁接触但不产生相互作用力。

所述叶片的数量为2～4片。

所述叶片与推料轴之间的夹角为0.5～10°。

所述锥形滤板的锥角比下封头的锥角大0.5～20°。

所述锥形滤板为栅板结构或金属筛板，栅板结构的栅缝为0.05～2mm。

所述立式萃取罐的数量为1台或多台，当立式萃取罐的数量为多台时，各立式萃取罐分别独立的与卧式脱溶器连接，且各个立式萃取罐的压力平衡口相互连通。

所述上封头为椭圆形壳体。

本实用新型技术可靠，使用范围广，具有很强的推广价值。

立式萃取罐内衬式的锥形滤板可以加大到工艺要求的过滤面积，克服了萃取液打出慢的弊病，提高了萃取罐的生产效率；足够大的萃取液过滤面积，使粉末状物料能够在本实用新型完成亚临界萃取，如辣椒粉、可可碎末、米糠等可以不必造粒直接进入本实用新型进行萃取；独立的卧式脱溶器不但加大了加热面积，而且快速腾空了萃取罐，提高萃取罐的利用率。萃取与脱溶分设成两台设备，解决了萃取罐结构上的设计冲突，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，亚临界萃取脱溶装置，包括相互连接的立式萃取罐1和卧式脱溶器2，立式萃取罐1包括搅拌装置、竖向设置的圆筒形罐体3和分别设置于圆筒形罐体3上下两端的上封头4和下封头5，上封头4为椭圆形壳体，其受力稳定性好，下封头5为上大下小且上下两端开口的锥形壳体，搅拌装置包括竖向设置的立轴6和设置于立轴6上的上搅叶7与下搅叶8，上搅叶7位于圆筒形罐体3内，下搅叶8位于下封头5内，在立式萃取罐1进行排料时，立轴6带动上搅叶7与下搅叶8转动，加快排料，防止物料板结搭桥；上封头4上端开设有溶剂进口9、降压口10、第一真空口11、进料口12和压力平衡口13；下封头5内设有上大下小的锥形滤板14，锥形滤板14的锥度大于下封头5的锥度，锥形滤板14上边沿与下封头5内壁贴合并密封连接，防止漏料，锥形滤板14下边沿与下封头5内壁之间的间隙密封设置，防止漏料，锥形滤板14与下封头5内壁之间形成的腔体为储液腔15，下封头5侧壁上开设有与储液腔15连通的萃取液出口16，锥形滤板14的锥角比下封头5的锥角大0.5～20°，增大了锥形滤板14在水平方向上与物料的接触面积，从而扩大了萃取时对萃取液的过滤面积，增加了对萃取液的过滤速度，下封头5侧壁的底部上开设有底液出口17，确保最底部的萃取液排干净，下封头5内设有将底液出口17覆盖的滤筒18，对萃取液进行过滤；卧式脱溶器2包括横向设置的筒体19和设置于筒体19内的推料叶，筒体19上设有湿粕进口20、第二真空口21和设置于筒体19下端的出粕口22，下封头5的下端开口通过第一闸阀23与筒体19的湿粕进口20连接，筒体19外套设有加热套，加热套为现有技术，筒体19上还设有溶剂气出口26。

推料叶包括叶片24和横向设置的推料轴25，叶片24一端与推料轴25中间位置固定连接，另一端与筒体19内壁接触但不产生相互作用力，叶片24的数量为2～4片，叶片24与推料轴25之间的夹角为0.5～10°，在对湿粕进行翻动时，不会使湿粕发生堆积。

锥形滤板14为栅板结构或金属筛板，栅板结构的栅缝为0.05～2mm，其技术成熟，可靠性强。

立式萃取罐1的数量为1台或多台，当立式萃取罐1的数量为多台时，各立式萃取罐1分别独立的与卧式脱溶器2连接，且各个立式萃取罐1的压力平衡口13相互连通，保持各立式萃取罐1内的压力平衡。

第一真空口11和第二真空口21分别与外部抽真空设备连接，罐体3内装料完成后关闭进料口12，通过第一真空口11将罐体3内的空气排出，尽量减少空气进入系统；筒体19进湿粕前，要通过第二真空口21抽出出粕后脱溶器内进入的空气，尽量减少空气进入系统。

罐体3内中的溶剂含量很高，罐压力也很高，而等待接收湿粕的筒体19是抽空气后的真空状态，罐体3与筒体19中的压力差过大，为了减少湿粕进入筒体19时的冲击，萃取完成后要通过降压口10释放萃取罐的部分压力，达到合适的压力后再打开第一闸阀23，让湿粕在一定的压力推动下快速排入筒体19中；当罐体3与筒体19压力相等后，湿粕靠重力通过湿粕阀进入筒体19，此时可通过立轴6带动上搅叶7与下搅叶8转动，加快排料，促进湿粕尽快排空。

下面根据具体实施例1详细介绍本装置的具体工作过程。

实施例1

如图1所示，将含油率20%的预处理后的牡丹籽碎片2000kg物料从进料口12装入罐体3中，关闭罐体3上的所有进出口，然后打开第一真空口11，将罐体3中的空气尽量排出，使罐体3中的压力值达到-0.06Mpa以下，然后关闭第一真空口11，第一步：萃取，打开溶剂进口9打入亚临界状态的丁烷溶剂或含牡丹籽油浓度较低的亚临界丁烷萃取液，浸没物料，浸泡萃取10分钟后，萃取液因萃取了物料中的牡丹籽油而形成浓度更高的萃取液，从萃取液出口16和底液出口17排空萃取液，完成第一次萃取；第二步，重复第一步操作三次，第四次时打入的溶剂必须是不含牡丹籽油的亚临界丁烷溶剂；经过4次萃取的牡丹籽原料中含油量应低于1%，即完成逆流萃取过程，物料中吸附有30%左右的亚临界溶剂，称为湿粕；第三步：排出湿粕：打开降压口10，使罐体3中湿粕里的溶剂部分气化排出，将罐压降低到0.3MPa以下，关闭降压口10，在筒体19已抽出空气达到-0.06MPa以下的压力，做好接受湿粕准备的情况下，此时罐体3与筒体19压力差0.1MPa到0.4MPa，打开第一闸阀23，让湿粕在一定的压力推动下快速排入筒体19中；当罐体3与筒体19压力相等后，湿粕靠重力通过湿粕阀进入筒体19，此时可通过立轴6带动上搅叶7与下搅叶8转动，加快排料，待湿粕排空，关闭第一闸阀23；第四步：脱溶，通过推料轴25带动叶片24翻动筒体19内的湿粕，同时启动加热套，湿粕在翻动的过程中均匀加热，不断气化的溶剂气体从溶剂气出口26排出，直到粕中溶剂残留达到工艺要求，打开出粕口22，湿粕在叶片24的作用下从出粕口22全部排出，关闭出粕口22；第五步：萃取脱溶装置后处理：在完成第四步操作后，罐体3内充满溶剂气体，打开第一真空口11将罐体3内的溶剂气体排出并收集，使罐压降到-0.06MPa以下，关闭第一真空口11，等待下一周期的萃取装料；打开第二真空口21排出筒体19内的气体，待筒体19内的压力值小于-0.06Mpa时，关闭第二真空口21，等待下一周期的脱溶进料，至此完成本次对牡丹籽物料的萃取脱溶生产周期。

参照实施例1，采用1到10次不同的萃取次数，本装置还可以萃取下列物料：大豆、花生、芝麻、核桃、小麦胚芽、玉米胚芽、米糠、葡萄籽、石榴籽、杏仁、亚麻籽、紫苏籽、辣木籽、黑加仑籽、油茶籽、油莎豆、红花籽、番茄籽、奇亚籽、文冠果、印奇果、松子、可可豆、万寿菊、辣椒、玫瑰花、茉莉花、艾草、十香菜、沉香、檀香、花椒、茴香、孜然、大蒜、灵芝孢子、微生物藻类、茶叶、烟叶、五味子、南瓜子、无患子、黄粉虫、蚕蛹、蛋黄粉、鲟鱼、鱿鱼。

本实用新型可以使用的亚临界溶剂有丙烷、丁烷、异丁烷、二甲醚、R134a（1，1，1，2-四氟乙烷）和液氨。