一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的制作方法

1.本发明涉及超临界流体萃取技术领域，尤其涉及一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置。


背景技术：

2.超临界流体萃取是近代化工分离中出现的高新技术，sfe将传统的蒸馏和有机溶剂萃取结合一体，利用超临界co2优良的溶剂力，将基质与萃取物有效分离、提取和纯化。sfe使用超临界co2对物料进行萃取。co2是安全、无毒、廉价的液体，超临界co2具有类似气体的扩散系数、液体的溶解力，表面张力为零，能迅速渗透进固体物质之中，提取其精华，具有高效、不易氧化、纯天然、无化学污染等特点。
3.申请号为cn201810448416.8的专利公开了一种超临界二氧化碳萃取装置，包括支撑架、液化机构、连接机构、溶解机构、固定件和萃取机构，所述连接机构的顶端连通所述液化机构；所述溶解机构转动连接所述连接机构；
4.该发明有以下缺陷：1、每次萃取结束后需要人工进行手动装填物料，不仅萃取效率低，同时频繁旋转筒盖和筒体，可能会导致筒盖和筒体产生磨损，从而无法保证装置气密性；2、该发明只能超临界二氧化碳自行对物料进行萃取，不能对物料和超临界二氧化碳进行混合，无法彻底将物料内部溶质萃取出来；3、在萃取时，只能静置，让超临界二氧化碳自行流动，使得萃取时间较长，萃取的效率较低；4、人工进行装填，不能控制每次加入物料的质量相同，加入的物料较多，无法将所有溶质萃取出来，加入的物料较少，导致萃取剂无法充分利用，提高了生产成本。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置，包括萃取机构，其利用超临界二氧化碳对物料内部溶质进行萃取，所述萃取机构包括：工作箱、支柱、搅拌仓、第一转轴、刀片、涡轮盒、压缩机、第一管道、第二管道、第一阀门，其中，所述支柱固定连接于工作箱下方，所述工作箱内部开设有搅拌仓，所述工作箱内部连接有可以周期性向搅拌仓内部加入等量物料的分料机构，所述第一转轴转动连接于工作箱上，所述第一转轴贯穿工作箱，所述第一转轴在搅拌仓内部转动，所述刀片固定连接于第一转轴，所述涡轮盒固定连接于工作箱外部，所述压缩机固定连接于工作箱外侧，所述工作箱与压缩机共同连接有将萃取混合物中杂质、二氧化碳和溶质分开的分离机构，所述第一管道固定连接于压缩机上，所述第二管道固定连接于涡轮盒上，所述第二管道与搅拌仓连通，所述第一阀门设置于第二管道上。
7.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，分料机构还包括：第二转轴、分料仓、进料口、第一通孔、第二阀门、挡板、气囊，其中，所述第二转轴转动连
接于工作箱内部，所述工作箱内部开设有分料仓，所述第二转轴在分料仓内部转动，所述第二转轴贯穿分料仓，所述进料口开设于工作箱顶部，所述工作箱内部开设有第一通孔，所述第二阀门设置于第一通孔内部，所述挡板固定连接于第二转轴上，所述气囊胶合固定连接于挡板上。
8.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，分离机构还包括：分离仓、第二通孔、第三阀门、回流管、滤网、排渣口、第一闸门、分离板、出料口、第二闸门，其中，所述工作箱内部开设有分离仓和第二通孔，所述第三阀门设置于第二通孔内部，所述回流管固定连接于压缩机上，所述滤网固定连接于分离仓内部，所述滤网上方连接有提高分离效率的挤压机构，所述工作箱一侧开设有排渣口，所述第一闸门设置于排渣口内部，所述分离板固定连接于分离仓内部，所述工作箱底部开设有出料口，所述第二闸门设置于出料口内部。
9.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，挤压机构还包括：空腔、连接管、第一板材、弹簧、直杆、第二板材，其中，所述工作箱内部开设有空腔，所述连接管设置于工作箱内部，所述第一板材滑动连接于空腔内部，所述弹簧连接第一板材与空腔内壁，所述直杆固定连接于第一板材上，所述第二板材固定连接于直杆上。
10.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，所述刀片在搅拌仓内部转动，所述第一转轴在涡轮盒内部转动，所述第一转轴上设置有涡轮叶片，所述第一管道另一端与涡轮盒内部连通。
11.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，所述进料口与分料仓连通，所述第一通孔连通分料仓和搅拌仓，所述气囊之间通过管道连通，所述气囊通过管道与外界连通。
12.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，所述第二通孔将分离仓与搅拌仓连通，所述回流管与分离仓连通，所述排渣口与分离仓连通。
13.在上述的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置中，所述连接管连通空腔和搅拌仓，所述直杆贯穿空腔，所述第二板材设置于滤网上方。
14.与现有的技术相比，本发明的优点在于：
15.1、本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置，通过刀片将物料打碎，同时对超临界二氧化碳和物料进行搅拌，使得其充分混合，使得萃取更加充分。
16.2、本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置，通过利用分料机构，分批向搅拌仓加入相同质量的物料，无需人工装填，提高了效率，通过气囊可以控制加入物料的质量，从而适用于对不同溶质进行萃取。
17.3、本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置，通过利用分离机构和挤压机构，加速萃取的过程，降低了萃取的时间，提高了萃取的效率，同时将杂质推到排渣口处，方便对其进行统一处理，将气态的二氧化碳抽回，重新利用，降低了生产成本。
18.4、本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置，利用向搅拌仓通入超临界二氧化碳的过程，使其推动涡轮旋转，为装置提供动力，无需外接电机，不仅节省了能源。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的结构示意图；
20.图2为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的后视图；
21.图3为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的剖视图；
22.图4为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的侧面剖视图；
23.图5为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的正视剖面图；
24.图6为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的a部分放大图；
25.图7为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的后视图剖面图；
26.图8为本发明提出的一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置的传动示意图。
27.图中：1工作箱、11支柱、12搅拌仓、13第一转轴、14刀片、15涡轮盒、16压缩机、17第一管道、18第二管道、19第一阀门、2第二转轴、21分料仓、22进料口、23第一通孔、24第二阀门、25挡板、26气囊、3分离仓、31第二通孔、32第三阀门、33回流管、34滤网、35排渣口、36第一闸门、37分离板、38出料口、39第二闸门、4空腔、41连接管、42第一板材、43弹簧、44直杆、45第二板材。
具体实施方式
28.以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
29.实施例一
30.参照图1-8，一种可提高物料更换效率的超临界二氧化碳萃取装置，包括萃取机构，其利用超临界二氧化碳对物料内部溶质进行萃取，萃取机构包括：工作箱1、支柱11、搅拌仓12、第一转轴13、刀片14、涡轮盒15、压缩机16、第一管道17、第二管道18、第一阀门19，其中，支柱11固定连接于工作箱1下方，工作箱1内部开设有搅拌仓12，工作箱1内部连接有可以周期性向搅拌仓12内部加入等量物料的分料机构，第一转轴13转动连接于工作箱1上，第一转轴13贯穿工作箱1，第一转轴13在搅拌仓12内部转动，刀片14固定连接于第一转轴13，涡轮盒15固定连接于工作箱1外部，压缩机16固定连接于工作箱1外侧，压缩机16外接有二氧化碳管道，工作箱1与压缩机16共同连接有将萃取混合物中杂质、二氧化碳和溶质分开的分离机构，第一管道17固定连接于压缩机16上，第二管道18固定连接于涡轮盒15上，第二管道18与搅拌仓12连通，第一阀门19设置于第二管道18上。
31.刀片14在搅拌仓12内部转动，第一转轴13在涡轮盒15内部转动，第一转轴13上设置有涡轮叶片，第一管道17另一端与涡轮盒15内部连通，进料口22与分料仓21连通，第一通孔23连通分料仓21和搅拌仓12，气囊26之间通过管道连通，气囊26通过管道与外界连通。
32.通过刀片14将物料打碎，同时对超临界二氧化碳和物料进行搅拌，使得其充分混合，使得萃取更加充分，利用向搅拌仓通入超临界二氧化碳的过程，使其推动涡轮旋转，为装置提供动力，无需外接电机，不仅节省了能源。
33.当需要进行萃取时，第二阀门24打开，使得物料从分料仓21中落入搅拌仓12中，此时关闭第二阀门24，打开第一阀门19和压缩机16，使得第二管道18连通，于是，高压的超临界二氧化碳通过第一管道17进入涡轮盒15中，然后通过第二管道18进入搅拌仓12中，吹动涡轮盒15中的涡轮叶片旋转，使得第一转轴13旋转，使得刀片14旋转，将物料打碎的同时，使得物料和超临界二氧化碳充分混合。
34.实施例二
35.参照图3-8，分料机构还包括：第二转轴2、分料仓21、进料口22、第一通孔23、第二阀门24、挡板25、气囊26，其中，第二转轴2转动连接于工作箱1内部，工作箱1内部开设有分料仓21，第二转轴2在分料仓21内部转动，第二转轴2贯穿分料仓21，进料口22开设于工作箱1顶部，工作箱1内部开设有第一通孔23，第二阀门24设置于第一通孔23内部，挡板25固定连接于第二转轴2上，气囊26胶合固定连接于挡板25上。
36.通过利用分料机构，分批向搅拌仓加入相同质量的物料，无需人工装填，提高了效率，通过气囊26可以控制加入物料的质量，从而适用于对不同溶质进行萃取。
37.将物料通过进料口22加入，根据物料中溶质的含量，控制外界管道向气囊26内部通入气体或抽取气体，使得由挡板25隔开的空间体积发生变化，使得其能容纳的物料的质量发生变化，第一转轴13和第二转轴2之间采用间歇式驱动机构带动进行运动，间歇式驱动机构为现有技术，在此不做赘述，当第一转轴13在旋转时，带动第二转轴2间歇旋转，通过控制第一阀门19的流量，使得通入足够的超临界二氧化碳后，挡板25旋转60
°
，于是便将物料通过挡板25均匀分批。
38.实施例三
39.参照图3-5，分离机构还包括：分离仓3、第二通孔31、第三阀门32、回流管33、滤网34、排渣口35、第一闸门36、分离板37、出料口38、第二闸门39，其中，工作箱1内部开设有分离仓3和第二通孔31，第三阀门32设置于第二通孔31内部，回流管33固定连接于压缩机16上，滤网34固定连接于分离仓3内部，滤网34上方连接有提高分离效率的挤压机构，工作箱1一侧开设有排渣口35，第一闸门36设置于排渣口35内部，分离板37固定连接于分离仓3内部，工作箱1底部开设有出料口38，第二闸门39设置于出料口38内部，第二通孔31将分离仓3与搅拌仓12连通，回流管33与分离仓3连通，排渣口35与分离仓3连通，将气态的二氧化碳抽回，重新利用，降低了生产成本。
40.在萃取完成后，打开第三阀门32，使得萃取混合物落入滤网34上，关闭第二阀门32，杂质残留于滤网34上，超临界二氧化碳通过滤网34落在分离板37上，此时，打开压缩机16抽取二氧化碳，使得分离仓3内部气压降低，于是超临界二氧化碳相变为气态二氧化碳，溶质便从中析出，通过分离板37滑落到分离仓3底部，打开第二闸门39，收集溶质。
41.实施例四
42.参照图3-6，挤压机构还包括：空腔4、连接管41、第一板材42、弹簧43、直杆44、第二板材45，其中，工作箱1内部开设有空腔4，连接管41设置于工作箱1内部，第一板材42滑动连接于空腔4内部，弹簧43连接第一板材42与空腔4内壁，直杆44固定连接于第一板材42上，第
二板材45固定连接于直杆44上，连接管41连通空腔4和搅拌仓12，直杆44贯穿空腔4，第二板材45设置于滤网34上方，利用挤压机构，加速萃取的过程，降低了萃取的时间，提高了萃取的效率，同时将杂质推到排渣口35处，方便对其进行统一处理。
43.由于搅拌仓12在通入超临界二氧化碳时，其内部气压升高，连接管41将空腔4和搅拌仓12连通，于是空腔4内部气压升高，使得第一板材42、直杆44和第二板材45滑动，对弹簧43进行拉伸，第二板材45推动滤网34上的萃取混合物，将其推到第一闸门36处，第二板材45对萃取混合物进行挤压，从而将其中的溶质和超临界二氧化碳挤出，当第二阀门24打开时，搅拌仓12与外界连通，使得其中的压力恢复正常，于是空腔4内部压力恢复，在弹簧43的作用下，使得第一板材42、直杆44和第二板材45恢复原状，当杂质积累到一定程度时，可以打开第一闸门36，对其进行清理。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。