专利名称：复式连续萃取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于豆粕、中草药、天然植物色素、植物胚 芽油、稀有珍贵植物籽粒等有效成分的萃取装置，特别是一种可以进 行多层萃取的复式连续萃取装置。
背景技术：
在小油料、中草药、天然植物色素、植物胚芽油、稀有植物籽粒 等领域提取物的萃取中，大多数采用中药罐组式萃取装置。这种中药 罐组式萃取装置只能间歇生产，生产周期长，提取率低，溶剂消耗高， 并且，萃取后渣中含溶脱除困难，很难满足大型连续化生产。另外，常用的萃取方法还包括水煮酶沉法、超声波强化萃取法、 超临界C02萃取法、微波萃取法等等。但是，上述的水煮酶沉法、超 声波强化萃取法和微波萃取法等萃取时间长，所述超临界C02萃取法单机生产能力和安全性较差，并且生产成本较高。并且，上述各种方 法中萃取物料的渣中含液体量较高，烘干时的能源消耗大，而且占地 面积大、无法密闭生产、不能使用一些易燃易爆的溶剂进行萃取，上 述这些缺点大大限制了小油料、中草药、天然植物色素、植物胚芽油、 稀有植物籽粒等领域内物料有效成分的提取。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供 一种复式连续萃取装置，实现连续化封闭生产，获取高浓度的萃取液， 溶剂消耗少，能有效地防止溶剂泄漏引发事故和有机溶剂对环境造成的污染。为解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种复式连续萃取装置，包括壳体和支架，还包括两套或多套萃取单元，所述两套或多4套萃取单元依次上下同主轴连接，上层萃取单元的出料口与下层萃取 单元的进料口相对，对物料进行连续多层萃取，且其中一套萃取单元 连接一驱动单元，用于驱动所述萃取单元绕所述主轴旋转。具体地，所述的复式连续萃取装置中的所述萃取单元包括物料 转动机构、溶剂喷淋机构、液体收集机构和溶剂循环机构，其中，所 述物料转动机构包括一与所述主轴连接的料斗，并与所述壳体上的进 料口相对，接收从进料口放入的物料，经过萃取后的物料通过下料口 排出；所述溶剂喷淋机构位于所述料斗上方，并通过所述溶剂循环机 构与液体收集机构连接，用于向料斗中的物料喷淋溶剂；所述液体收集机构位于所述料斗下方，用于收集所述萃取液，并与溶剂循环机构 连接，将浓度小的萃取液送入所述溶剂喷淋机构，用于物料的循环萃 取，浓度大的萃取液取出，用于后续处理。进一步地，所述驱动单元与所述料斗连接，用于驱动所述料斗绕 所述主轴旋转，进行物料的连续萃取。所述料斗由一个以上的隔板分 成多个子料斗，并设有一个下料口，这样，当进料时，可以将物料均 匀地分散在料斗中的各个子料斗中，并依次将子料斗中的物料排出。进一步地，所述的复式连续萃取装置中的所述物料转动机构还包 括设置于所述料斗下方的固定栅底，所述固定栅底与壳体固定连接， 其上设有间隔均匀的缝隙，用于托扶料斗中的物料，并将产生的萃取 液漏于其下方的液体收集机构中。更为具体地，所述物料转动机构中的料斗为环形，对应地，所述固定栅底也为环形，且所述固定栅底由 多块子栅底组成，每一子栅底由多条筋条(如倒三角形或梯形的筋条) 按同心圆方向组成，每条筋条之间的间隙均匀。进一步地，所述的复式连续萃取装置中的所述液体收集机构由隔 板将环形集液斗分成多个子集液斗，新溶剂存放在环形集液斗里且所 述子集液斗隔板由出料口向进料口方向呈降梯度排列(即由高到低排 列)，以便使新溶剂由出料口向进料口方向溢流。这是因为，新溶剂的 喷淋是在出料口旁边上方的喷淋装置喷下，落在出料斗旁边的集液斗 内。浓萃取液出口设在进料口旁。所述的复式连续萃取装置中的所述溶剂喷淋机构包括多个子喷淋部件，分布于所述物料转动机构中料斗的上方。所述子喷淋部件包括 进液管和液体槽，所述液体槽的槽体两侧板上沿加工成锯齿形，以保 证液体充满槽体后由锯齿豁口处向外溢流时流量的均衡，所述进液管 的一端设置在槽体内部， 一端与所述溶剂循环机构相连接。所述溶剂循环机构包括多个循环泵和循环管道，所述循环泵的进 液口通过管道与液体收集机构相连接，所述循环泵的出液口管道与所 述溶剂喷淋机构相连接。进一步地，所述下层循环泵不只可以与本单元中的溶剂喷淋机构 连接，也与上层萃取单元中的喷淋机构相连接。这样，可以将下层的 萃取液泵入上层萃取。所述的复式连续萃取装置中的驱动单元包括电机及传动部件，所 述传动部件与所述物料转动中的料斗相连接，所述电机通过所述传动 部件驱动料斗绕主轴旋转。进一步地，所述传动部件包括围绕所述料斗固定的齿圈、与所述 齿圈啮合的齿轮，另外还可以包括一些常用的部件，如传动轴和减速 器，所述减速器与电机的输出轴和传动轴连接，在所述传动轴的末端 固定齿轮，齿轮与齿圈相啮合。更进一步地，所述齿圈由多个齿轮段组成，每一齿轮段通过吊架 和螺栓固定在所述料斗的外壁上。本实用新型可实现对物料的连续萃取，整个装置可以在全封闭的 状态下运行；应用领域广，能适应各种溶剂对不同属性物料有效成分 的萃取。；根据不同萃取物料设定萃取路径，实现多级连续和梯度喷淋， 减小料溶比，降低萃取液浓缩干燥的能源消耗；被萃取物在萃取过程 中能实现萃取液与物料的充分混合，并可实现最少一次以上翻动，加 快液固传递速率，提高萃取效率；采用一套齿轮，齿圈传动，双层或 多层装料斗能同步运行，结构简捷，节省动力。本实用新型采取萃取溶剂多级循环喷淋浸泡法，物料在不断的运 行中实现，混合，浸泡，喷淋，翻腾，喷淋，冲洗，淋干过程。由萃 取溶剂将被萃取物中的有效成分置换出来，由于设置了多级循环，多 级浓度梯度，强力喷淋冲洗，使得物料中的有效成分萃取的更加彻底。本实用新型较酶法，超声波萃取和微波法萃取大大缩短了萃取时间。 较C02萃取无论在单机生产能力，安全性和生产成本上都有其不可比 拟的优势。本实用新型由于增加了淋干过程，所以萃取物料的渣中含 液体量较其他萃取设备少，节省湿渣的烘干能源消耗。本实用新型不 仅适应小规模化连续生产而且更适应大规模连续生产，而且它具有占 的面积小，密闭生产，可使用易燃易爆溶剂安全生产的特点，这也是 其他萃取法所不能相比的。
图1是本实用新型复式连续萃取装置一具体实施例的总体轴向剖视图；图2是本实用新型复式连续萃取装置物料转动机构与主轴连接的 结构示意图；图3是本实用新型复式连续萃取装置物料转动机构中的料斗结构 俯视示意图；图4是本实用新型复式连续萃取装置固定栅底结构的俯视示意图；图5是图4中A — A向剖视图；图6是本实用新型复式连续萃取装置物料转动驱动机构的结构示意图；图7是本实用新型复式连续萃取装置液体收集机构的结构示意图；图8是图7中C一C向剖视图；图9是本实用新型复式连续萃取装置溶剂喷淋机构的结构示意图。附图标记说明1 壳体ll外壳体 12内壳体 13进料口14出料口 15主轴 16衔接料斗2 支架3 溶剂喷淋机构31进液管4 物料转动机构 41料斗 42固定栅底 43筋板5 液体收集机构 51集液斗6 驱动单元 61电机 64小齿轮 66丁字型吊架7 溶剂循环机构 71循环泵具体实施方式
本实用新型提供了一种复式连续萃取装置，图l一9为本实用新型一具体施例的附图，其中，总体轴向剖视图如图1示意，包括壳体l和支架2，其中，所述的壳体1包括圆形的外壳体11和内壳体12， 外壳体11与内壳体12之间形成环形的内腔室，支架2用于支撑壳体1 及内腔室内的各种机构，在外壳体ll的顶部，设有进料口 13，在底部 设置有出料口 14，在内腔室的中心有一主轴15，所述主轴15与壳体1 活动连接，进一步地，所述主轴15为一钢管，在钢管两端焊接法兰盘， 主轴15的上下两轴头与两端法兰盘用螺栓连接成为一体，上下轴头分 别由固定在外壳体11上的轴承和轴承座支撑。在本实用新型中，复式连续萃取装置包括两层或多层萃取单元， 在本实施例中，以两层为例进行说明。如图1所示，包括上层萃取单 元和下层萃取单元，萃取单元的结构以上层为例，在内腔室从上往下 依次是溶剂喷淋机构3、物料转动机构4、液体收集机构5和在外壳体 的外部设置的溶剂循环机构7，下层萃取单元由一驱动单元6驱动，绕832液体木i321侧板上沿411隔板 421子栅底412 子料斗 413、 422 落料口52隔板62减速机 65大齿圈63传动轴 651齿轮段72循环管道主轴15旋转。其中，物料转动机构4包括料斗41和固定栅底42，所述料斗41 与所述主轴15连接，如图2、图3所示，料斗41为一环形结构，通过 六块筋板43与主轴15连接在一起，这样，通过一个驱动单元便可以 驱动所有的物料转动机构中的料斗绕主轴同时旋转。所述上层萃取单 元中的料斗与所述壳体上的进料口 13相对，接收从进料口 13放入的 物料，经过萃取后的物料通过落料口 413排出。在上、下层萃取单元 的料斗之间有一衔接料斗16，所述衔接料斗16与上层萃取单元的落料 口连接，并与下层萃取单元中的料斗相对，下层萃取单元中的料斗接 收由衔接料斗16落下的物料，经过下层萃取单元的萃取后，物料通过 下层萃取单元中的料斗落料口排出。料斗41结构示意图如图3所示， 料斗41由内环和外环组成，并由18块梯形隔板411分成18个子料斗 412，隔板411两端分别与料格的内环和外环焊接。料斗41通过内环 与筋板43连在一起，主轴15旋转时，料斗41载着被萃取物料围绕主 轴15中心旋转。为了托扶料斗中的物料，所述物料转动机构4还包括设置于所述 料斗下方的固定栅底42，如图4、 5所示，所述固定栅底42为环形平 面，安装在与内外壳体相联的槽钢上(如图1所示)，并与料斗41下 沿有的间隙(如3毫米)，以便料斗旋转。。整个固定栅底由多块子栅 底421组成，每相邻两块子栅底421用螺栓连接固定(子栅底的块数 根据产量而确定)，其中，每块子栅底421由若干倒三角形的筋条按同 心圆方向组成，筋条与筋条的间隙需根据物料确定。被萃取物料在固 定栅底42的托扶下，随料斗41一起转动，当转到落料口 422时落入 下层萃取单元中的料斗。物料在溶剂喷淋机构3的连续不断喷淋下， 进行连续冲洗，浸泡，实现萃取。萃取液通过子栅底421上，筋条与 筋条之间的间隙漏到其下方的液体收集机构5中。驱动单元6的结构示意图如图6所示，包括电机61、减速机62、 传动轴63、小齿轮64和大齿圈65，所述减速器62与电机61的输出 轴、传动轴63连接，在所述传动轴63的末端固定小齿轮64，小齿轮 64与大齿圈65相啮合。其中，大齿圈65由若干齿轮段651组成，齿轮段651用螺栓与若干个丁字型吊架66固定起来，丁字型吊架66和 下层萃取单元中的料斗外壁板焊接在一起。当电机61转动时，其输出 轴带动传动轴63转动，同时传动轴63末端的小齿轮64旋转，与其啮 合的大齿圈65带动料斗绕主轴15转动。液体收集装置5的结构示意图如图7、 8所示，所述液体收集装置 包括形成多个大小不等的集液斗51，其是由隔板52将圆形外壳与圆形 内壳沿半径方向分割形成，所述集液斗51的断面呈倒三角形(如图8 所示)，为了获取较浓的萃取液，将子集液斗的隔板52由出料口向进 料口依次降低。其中，上层萃取单元7个，下层萃取单元6个。溶剂 由喷淋装置3喷入料斗，穿越物料的同时完成萃取形成萃取液，穿过 栅底42进入集液斗51。由于集液斗51由隔板52分隔而成，而新溶剂的喷淋是在出料口右边的喷淋装置内完成的。如图1所示，每个集液斗51与外壳上相对应的溶剂循环泵管道相 通，通过泵将集液斗中的溶剂打入料斗上面的喷淋装置，实现溶剂的 连续循环喷淋。新溶剂由第一级喷淋装置喷入后，形成萃取液进入集 液斗，由该集液斗相对应的喷淋泵抽出通过喷淋装置喷入上一级，穿 越物料落入上一级集液斗，如此反复，根据物料的特性，设定喷淋装 置和集液装置的数量，待萃取液由下层萃取单元进液口到上层萃取单 元出液口即完成一个循环，萃取液由新溶剂变为浓混合液，即完成萃 取，由出液口排出。所述溶剂喷淋装置3包括多个子喷淋部件，如图9所示，上层萃 取单元中的子喷淋部件共有14个，下层萃取单元中的子喷淋部件共有 12个，分布于所述料斗的上方。其中，子喷淋部件包括进液管31和液 体槽32，液体槽32的槽体由侧面两块矩形板与前后两块V字型板焊 接而成，为保证溶剂充满槽体后向外溢流时流量的均衡，槽体的两矩 形板上沿321加工成锯齿形豁口 ，进液管31为一两端为90度的钢管， 一端设置在槽体内部， 一端与所述溶剂循环装置7相连接。由循环泵 71打入的溶剂，通过90度钢管，进入V字型槽内，充满槽体后再从 锯齿形豁口均匀流入料斗内，对料斗内被萃取物料进行冲洗喷淋。所述溶剂循环机构7包括多个循环泵71和循环管道72，如图1所示，所述循环泵71的进液口通过循环管道与液体收集机构5相连接，所述循环泵的出液口管道与所述溶剂喷淋机构5相连接。以图1为例，采用本实用新型复式连续萃取装置，物料从总的进料口 13落入上层萃取单元的料斗41中，在进料过程中，由于料斗41 在旋转，所以，物料均匀地装入料斗41中的各个子料斗412中，由栅 底42托扶。启动萃取液循环泵后，循环泵71将集液斗51中的溶剂抽 入溶剂喷淋装置3中的上层14个子喷淋装置的连续喷淋，对其下方料 斗中的物料进行喷淋。物料一边转动， 一边被喷淋，当物料旋转一周， 到达落料口413时，落入下层料斗中。继续旋转，在下层萃取单元中，经下层12个子喷淋部件的溶剂不 断喷淋冲洗，转到下层下料口，出料口大于料斗，物料通过出料口排 出机体，完成物料萃取过程。上层萃取液穿过料层后分别落入各层固定栅板下的集液斗里，又 被安装在复式连续萃取装置外壳上的溶剂循环泵抽取，泵入子喷淋部 件内继续喷淋，集液斗的萃取液由出料口向进料口溢流，在流动中浓 度不断加大，当到达进料口下面时，浓度达到最浓由出液口排出，完 成液体萃取过程。而下层萃取液不但可以由循环泵抽取泵入本萃取单元的喷淋部 件，也可以泵入上层萃取单元的喷淋部件，以更有效的进行多层连续 萃取。图l一9仅以两层萃取单元为例，对本实用新型的技术方案做了详 细的说明，对于多层萃取单元的技术方案，与上述两层萃取单元基本 相同，每一萃取单元上下同轴连接，绕同一主轴旋转，可根据萃取物 料的实际情况，选择喷淋的级数，物料转动机构的转动速度等，由于 与两层萃取单元基本相同，在此不再赘述。以上实例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制。 有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况 下，还可以做出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属 于本实用新型的范围，应由权力要求限定。
权利要求1. 一种复式连续萃取装置，包括壳体和支架，其特征在于，还包括两套或多套萃取单元，所述两套或多套萃取单元依次上下连接在同一主轴上，并且由一套驱动单元驱动所述萃取单元绕所述主轴旋转，上层萃取单元的出料口与下层萃取单元的进料口相对，对物料进行连续多层萃取。
2. 根据权利要求l所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 萃取单元包括物料转动机构、溶剂喷淋机构、液体收集机构和溶剂 循环机构；其中，所述物料转动机构包括一与所述主轴连接的料斗，并与所 述壳体上的进料口相对，接收从所述进料口放入的物料，经过萃取后 的物料通过出料口排出；所述溶剂喷淋机构位于所述料斗上方，并通过所述溶剂循环机构与所述液体收集机构连接，用于向料斗中的物料喷淋溶剂；所述液体收集机构位于所述料斗下方，用于收集所述萃取液，并 与溶剂循环机构连接，将浓度小的萃取液送入所述溶剂喷淋机构。
3. 根据权利要求2所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 料斗由一个以上的隔板分成多个子料斗，并设有一个出料口。
4. 根据权利要求2或3所述的复式连续萃取装置，其特征在于， 所述物料转动机构还包括设置于所述料斗下方的固定栅底，所述固定 栅底与壳体固定连接，其上设有间隔均匀的缝隙，用于托扶料斗中的 物料，并将产生的萃取液漏于其下方的液体收集机构中。
5. 根据权利要求4所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 物料转动机构中的料斗为环形，所述固定栅底为环形，且所述固定栅 底由多块子栅底组成，每一子栅底由多条筋条按同心圆方向组成，每条筋条之间的间隙均匀。
6. 根据权利要求2所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 液体收集机构由隔板分成多个集液斗，且所述隔板由出料口向进料口 的方向由高到低呈梯度排列，以使集液斗中的液体由出料口旁的集液 斗向进料口旁的集液斗溢流。
7. 根据权利要求2所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 溶剂喷淋机构包括分布于所述物料转动机构中料斗的上方的多个子喷 淋部件，所述子喷淋部件包括进液管和液体槽，所述液体槽的槽体两 侧板上沿加工成锯齿形，以保证液体充满槽体后由锯齿豁口处向外溢 流时流量的均衡，所述进液管的一端设置在槽体内部， 一端与所述溶 剂循环机构相连接。
8. 根据权利要求2所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 溶剂循环机构包括多个循环泵和循环管道，所述循环泵的进液口通过 管道与液体收集机构相连接，所述循环泵的出液口管道与所述溶剂喷 淋机构相连接。
9. 根据权利要求2所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所述 驱动单元包括电机及传动部件，所述传动部件与所述物料转动机构中 的料斗相连接，所述电机通过所述传动部件驱动料斗绕主轴旋转。
10. 根据权利要求9所述的复式连续萃取装置，其特征在于，所 述传动部件包括围绕所述料斗外壁上固定的齿圈、与所述齿圈啮合的 齿轮；所述齿圈由多个齿轮段组成，每一齿轮段通过吊架和螺栓固定 在所述料斗的外壁上。
专利摘要本实用新型公开了一种复式连续萃取装置，包括壳体、支架和两套或多套萃取单元，所述两套或多套萃取单元依次上下同主轴连接，上层萃取单元的出料口与下层萃取单元的进料口相对，对物料进行连续多层萃取，且其中一套萃取单元连接一驱动单元，用于驱动所述萃取单元绕所述主轴旋转。本实用新型可实现对物料的连续萃取，应用领域广，实现多级连续和梯度喷淋，减小料溶比，降低萃取液浓缩干燥的能源消耗，并且可以提高传动速率，萃取效率高，结构简捷，节省动力。
文档编号B01D11/04GK201091802SQ20072015033
公开日2008年7月30日 申请日期2007年6月14日 优先权日2007年6月14日
发明者关海君, 杨学军, 梁志家, 哲 王, 王立滨, 白志明, 陈华滨 申请人:黑龙江双河松嫩大豆生物工程有限责任公司