一种用于动植物原料的多级洗脱装置的制作方法

一种用于动植物原料的多级洗脱装置，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，然后固液分离，获得提取液。

申请人在研究中发现，现有的浸出装置存在以下问题：首先，现有的浸提装置有效成分的收率低、提取效率低，工业大规模生产中多采用压片的方式植物中的有效成分难以浸出到溶剂中，并且喷淋溶剂的方式难以充分提取压片中的有效成分，提取后的固料废渣中仍存在较高含量的有效成分。其次，现有技术中虽采用固液分离的技术，但固液分离效率低、且不连续。再次，申请人在研究中发现：虽然溶剂在提取中是几乎无消耗的，但现有浸出装置往往需要投入大量的溶剂，才能正常运行，并且现有浸出装置所得提取液的容积大、提取液中有效成分的浓度低，后续分离、精制、浓缩时需要消耗较高的能耗，增加了后续成本。

技术实现要素：

本实用新型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多级洗脱装置，该用于动植物原料的多级洗脱装置固液分离方便且连续、提取效率高、收率高，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。

本实用新型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多级洗脱装置，包括第一浸出装置、第一漂洗脱水装置、粉碎机和分离装置，粉碎机通过原料输送管与第一浸出装置相连接，第一浸出装置与第一漂洗脱水装置的进料口相连接，第一漂洗脱水装置的分离液出口连接有排液管；分离装置包括第二浸出装置和第二漂洗脱水装置，第一漂洗脱水装置的固料出口通过第一输送机与第二浸出装置相连接；第二浸出装置与第二漂洗脱水 装置的进料口相连接，第二漂洗脱水装置的分离液出口连接有分离液输出管，第二漂洗脱水装置的固料出口连接有第二输送机；第一漂洗脱水装置和第二漂洗脱水装置均包括漂洗机和离心脱水机。

所述的漂洗机和离心脱水机为分体设置，沿固料输送方向漂洗机和离心脱水机依次连接，漂洗机的排液口与离心脱水机排液口相连接；或者，漂洗机和离心脱水机为一体设置。

所述的分离装置为多个，多个所述的分离装置沿固料输送方向、由上至下呈多级设置；相邻所述的分离装置中：上级分离装置通过第二输送机与下级分离装置的第二浸出装置相连接；相邻所述的分离装置中：下级分离装置的分离液出口通过分离液逆流管与上级分离装置的第二浸出装置相连接。

多个所述的分离装置中，最末一级分离装置的第二浸出装置上设有溶剂补充管。

所述的第一漂洗脱水装置的固料出口通过第三输送机与第一浸出装置相连接；所述的第二漂洗脱水装置的固料出口通过第四输送机与第二浸出装置相连接。

所述的第一漂洗脱水装置和第二漂洗脱水装置中还包括溶剂回收器，离心脱水机与溶剂回收器相连接，溶剂回收器的出液口与离心脱水机排液口相连接。

所述的粉碎机为湿粉碎机，粉碎机上连接有溶剂输送管；或者，所述的粉碎机为干粉碎机，第一浸出装置上设有溶剂输送管。

对于本实用新型申请人的说明如下：

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第一浸出装置中，粉碎后原料细粉达到厘米级至纳米级(1厘米～0.5纳米)，优选的粉碎机的粉碎粒度为990～1微米，该粉碎粒度下粉碎能耗小，且固液分离效率高；进一步优选的粉碎机的粉碎粒度为700～2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600～35微米，该粉碎粒度下浸出效率较好、并且粉碎效率和固液分离效率最高。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，本发明第一浸出装置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，粉碎机通入第一浸出装置所用溶剂作为粉碎用液体。

并且申请人设计，第一浸出装置和第二浸出装置为提取罐或浸出器。优选的，浸出器为罐组式浸出器、平转浸出器、箱链式浸出器或拖链浸出器。优选的，浸出器中设有加热装置和温控装置。优选的，提取罐中设有搅拌器。分离装置的作用是对第一次提取后的固料进行再次提取。分离装置可以为多个，也可以为一个；多个分离装置的设计能够反复提取固料，充分提取固料中的有效成分，提高固料中有效成分的收率。分离装置为一个时，第二浸出装置上设有溶剂补充管。第一浸出装置与第一漂洗脱水装置之间的连接方式、第一浸出装置与第一漂洗脱水装置之间的连接方式为带泵管路连接或者通过送料绞龙连接。

当漂洗机和离心脱水机为一体设置时，洗涤和离心脱水在同一容器中进行，优选的，漂洗脱水装置为洗脱一体机，进一步优选的为全自动洗脱一体机，全自动洗脱一体机能够高效连续生产；优选的，洗脱一体机中用于固液分离的筛网，其筛网的孔径为厘米级、毫米级、微米级或纳米级。当漂洗机和离心脱水机为分体设置时，优选的，第一浸出装置或第二浸出装置的出料口与漂洗机的进料口相连接，漂洗机的排液口与离心脱水机的排液口相连接，漂洗机上设有溶剂补充端。优选的，漂洗机为搅拌罐、搅拌式漂洗机、波轮式漂洗机、滚筒式漂洗机中的任意一种。优选的，离心脱水机溶剂回收器包括烘干机和溶剂冷凝回收器。离心通过烘干机加热使固料中残留的溶剂蒸发，蒸发的溶剂经溶剂冷凝回收器冷凝回收，溶剂自溶剂回收器的出液口排出，溶剂回收器的出液口与离心脱水机排液口相连接，进一步回收溶剂。

该范围分离孔径内能够有效分离含有脂肪油、挥发油、苷类、萜类、黄酮类、酚类化合物中的至少一种的溶剂，并且具有较高的分离效率。

溶剂通入管上设有温度调节器和阀门，能够调控溶剂的通入量，及时补充溶剂，并且 能够调控溶剂通入管和第一浸出装置中的溶剂温度，使第一浸出装置中的溶剂保持在最佳提取温度，提高提取效率。溶剂补充管能够及时向第二浸出装置中补充溶剂，提高浸出效率。第二输送机、第二漂洗脱水装置的分离液出口与第二浸出装置之间的管路、以及第二漂洗脱水装置的出料口与第二浸出装置之间的管路上均设有送料泵，排液管、第一输送机、以及固料送料管上均设有送料泵，能够将分离液和固料快速输送。

与现有技术相比，本实用新型的一种用于动植物原料的多级洗脱装置所具有的有益效果是：

1、用于动植物原料的多级洗脱装置固液分离方便且连续、提取效率高、收率高，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，第一漂洗脱水装置和第二漂洗脱水装置均包括漂洗机和离心脱水机，采用漂洗机与脱水机相结合的方式，在完成漂洗工作后进行脱液工序，通过离心式的脱水机对物料进行彻底的脱液处理，可将物料中的液体彻底脱出，进一步的保证固液分离的效果，固液分离效率高能够实现连续高效的固液分离。第一漂洗脱水装置和第二漂洗脱水装置中设计的漂洗机能够再次对固液混合料(包含粉碎后的固料和液体溶剂)进行浸提，提高收率。其次，申请人设计了第一浸出装置通过原料输送管与粉碎机相连接，粉碎机将原料粉碎为厘米级至纳米级，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。粉碎机可以设计为干粉碎机或湿粉碎机，便于粉碎不同的动植物原料。

2、该用于动植物原料的多级洗脱装置进一步提高了浸出效率。申请人设计了相邻所述的分离装置中：下级分离装置的分离液出口通过分离液逆流管与上级分离装置的第二浸出装置相连接，使得下级分离装置所得低浓度的分离液逆流输入上级分离装置的第二浸出装置中，既补充了上级分离装置的所需的溶剂，又能够再次浸出、降低了溶剂用量、提高了收率、最终在最末一级分离装置处分离获得浓度高、体积小的分离液，降低了后续精制、浓缩分离液时的能耗，变相降低了成本。

3、该用于动植物原料的多级洗脱装置结构紧凑，固液分离过程中能够充分分离溶剂。申请人设计第一漂洗脱水装置和第二漂洗脱水装置中还包括溶剂回收器，离心脱水机与溶剂回收器相连接，溶剂回收器的出液口与离心脱水机排液口相连接。离心脱水机分离获得的固料中还含有少量溶剂。溶剂回收器能够再次回收固料中残余的溶剂，最终获得干燥的固料，干燥的固料再次加入溶剂浸提时，能够提高有效成分的析出效率，从而提高收率。并且由于溶剂回收器对溶剂的回收，能够减少溶剂的投入量，降低成本。

4、该用于动植物原料的多级洗脱装置成本低并且适用范围广。该用于动植物原料的多级洗脱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为一种用于动植物原料的多级洗脱装置的结构示意图。

图2为第一漂洗脱水装置或第二漂洗脱水装置的结构示意图。

图3为第一漂洗脱水装置或第二漂洗脱水装置的结构示意图。

其中：1、第一浸出装置 101、原料通入管 102、溶剂通入管 103、温度调节器 2、第一漂洗脱水装置 201、排液管 202、第一输送机 203、第三输送机 3、粉碎机 4、漂洗机 5、第二浸出装置 501、溶剂补充管 502、温度调节器 6、第二漂洗脱水装置 601、分离液输出管 602、第二输送机 603、分离液逆流管 604、第四输送机 7、离心脱水机 8、溶剂回收器。

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合图1～3本实用新型做进一步说明。

参照图1，该用于动植物原料的多级洗脱装置，包括第一浸出装置1、第一漂洗脱水装置2、粉碎机3和分离装置，粉碎机3通过原料输送管101与第一浸出装置1相连接，第 一浸出装置1与第一漂洗脱水装置2的进料口相连接，第一漂洗脱水装置2的分离液出口连接有排液管201；分离装置包括第二浸出装置5和第二漂洗脱水装置6，第一漂洗脱水装置2的固料出口通过第一输送机202与第二浸出装置5相连接；第二浸出装置5与第二漂洗脱水装置6的进料口相连接，第二漂洗脱水装置6的分离液出口连接有分离液输出管601，第二漂洗脱水装置6的固料出口连接有第二输送机602；第一漂洗脱水装置2和第二漂洗脱水装置6均包括漂洗机4和离心脱水机7。粉碎机3的粉碎粒度大于第一漂洗脱水装置2的分离孔径。

参照图1，漂洗机4和离心脱水机7为一体设置，漂洗机4和离心脱水机7的漂洗和离心脱水步骤在同一容器中进行。或者，参照图2，漂洗和离心脱水在不同的容器中进行，漂洗机4和离心脱水机7为分体设置，沿固料输送方向漂洗机4和离心脱水机7依次连接，第一浸出装置1或第二浸出装置5的出料口与漂洗机4的进料口相连接，漂洗机4的排液口与离心脱水机7的排液口相连接，漂洗机4上设有溶剂补充端，或者漂洗机4上不设置溶剂补充端，漂洗机4所排出的固液混合料通过带泵管路或绞龙通入离心脱水机7。或者，参照图3，第一漂洗脱水装置2和第二漂洗脱水装置6中还包括溶剂回收器8，离心脱水机7与溶剂回收器8相连接，溶剂回收器8的出液口与离心脱水机7排液口相连接。粉碎机3为湿粉碎机，粉碎机3上连接有溶剂输送管102；或者，粉碎机3为干粉碎机，第一浸出装置1上设有溶剂输送管102。参照图1，分离装置为多个，多个分离装置沿固料输送方向、由上至下呈多级设置；相邻分离装置中：上级分离装置通过第二输送机602与下级分离装置的第二浸出装置5相连接；相邻分离装置中：下级分离装置的分离液出口通过分离液逆流管603与上级分离装置的第二浸出装置5相连接。多个分离装置中，最末一级分离装置的第二浸出装置5上设有溶剂补充管501。溶剂通入管102上均设有温度调节器103，溶剂补充管501设有温度调节器502。第一漂洗脱水装置2的固料出口通过第三输送机203与第一浸出装置1相连接。第二漂洗脱水装置6的固料出口通过第四输送机604与第二浸出装置5相连接。

该用于动植物原料的多级洗脱装置的操作方法，包括如下步骤：

a)粉碎机3将原料粉碎为细粉，将细粉和溶剂按配比加入第一浸出装置1，在第一浸出装置1中混合浸提；将第一浸出装置1排出的混合物料(含有固体和液体溶剂)，通过第一泵4进入第一漂洗脱水装置2洗涤、脱水；

b)第一漂洗脱水装置2漂洗分离时：关闭第二输送机203，开启排液管201第一输送机202，分离液自排液管201输出，固料自第一输送机202进入分离装置；或者，先关闭第一输送机202，开启第三输送机203，分离液自排液管201输出，固料回流至第一浸出装置1再次浸提；直至排液管201所得分离液达到较高浓度时，关闭第三输送机203，开启排液管201和第一输送机202，分离液自排液管201输出，固料自第一输送机202进入分离装置中的第二浸出装置5；

c)每个分离装置工作时：混合物料(包含固料和溶剂)在第二浸出装置5中浸提，通过泵或绞龙进入第二漂洗脱水装置6进行漂洗分离，第二漂洗脱水装置6所得分离液通过分离液输出管601排出，第二漂洗脱水装置6所得固料通过第二输送机602或第四输送机604排出；

d)多个分离装置工作时，沿固料输送方向、由上至下呈多级设置，上级分离装置的第二漂洗脱水装置6分离所得固料，通过第二输送机602，送至下级分离装置的第二浸出装置5中，再次浸提。下级分离装置的第二漂洗脱水装置分离所得分离液(浓度较低)，通过分离液逆流管603送至上级分离装置的第二浸出装置5中，再次浸提，从而提高每级分离装置所得分离液的浓度，明显减少溶剂用量。工作过程中，通过溶剂补充管501向最末一级第二浸出装置5中补充溶剂。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，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。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型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，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。