本实用新型属于富里酸的提取技术领域，具体涉及一种风化煤提取医药级富里酸的装置。
背景技术：
富里酸是土壤腐殖质的组成成分之一，具有生物活性的低分子量黄色物质，是所有活性生物分解后的终极，微型结构形态，拥有很强的可溶性，适用于不同酸碱成分，并可在所有 pH值中分解。富里酸是高度多样化和复杂的结合体，其拥有极其复杂的分子结构，由微生物分泌物和植物性化学物质相结合而成，在腐殖化(分解)过程中不断结构、重组形成的，具有不寻常的特质和能力，能改变和转化分子组合，包含几乎所有的有机和无机物质，同时拥有融合分子的特性。富里酸是一种天然有机物质，具有弱酸性、吸水性、胶体性、吸附性、离子交换性、综合性、氧化还原性及生理活性等，具有分子量较小，酸性基因多，能溶于酸、碱和水，易被植物吸收等特性。富里酸产品在农业、工业、畜牧业和医药等行业领域都具有广泛的应用。农业方面具有改善土壤质量、促进植物生长、抗旱、抗病、提高肥料利用率、对重金属及有机污染的土壤有修复功能等作用；工业方面主要是用于重金属污水处理，可以作为金属离子的吸附剂去除废水中的有害金属离子；畜牧业方面富里酸添加剂可以促进动物生长发杏、防治畜禽常见病等；医学方面已经应用到临床上，富里酸具有提高机体免疫功能，促进纤维细胞的生长作用，且能够止血、治疗烧烫伤、抑制癌细胞生长等功能。
2006年北京交通大学焦元刚硕士学位论文《从风化煤中提取黄腐酸》一文中研究了硫酸法、碱溶酸析法、离子交换树脂法、硫酸丙酮法四种方法的提取效果。研究了反应时间、液固比、酸煤比、超声波四个因素对硫酸法提取效果的影响，在最佳条件下，提取率小于8％；改变反应结束时的pH值，研究碱溶酸析法的提取效果，在最佳条件下，提取率小于10％；改变树脂与煤的重量比，研究离子交换树脂法的提取效果，在最佳条件下，提取率小于7％；研究反应时间、液固比、酸煤比、提取液含水量四个因素对硫酸丙酮法提取效果的影响，得出的最佳反应条件为提取液为含水10％的丙酮，酸煤比0.05，液固比7.5，反应时间30min，富里酸提取率可达到41％。该论文所用方法只是研究了各种实验因素对工艺的影响，没对各种工艺进行改性，且各工艺均为实验室小试，并未有大型化装置。
2012年山西大学文鹏丽硕士学位论文《风化煤中黄腐酸提取关键技术的研究》一文中提出了一种新的富里酸提取方法——硫酸乙醇法，该方法在最有实验条件下提取内蒙风化煤中富里酸提取率达32.28％，该方法具有能耗低的优点，但是其仅限于实验室小试，并未对该方法的环境效益和经济效益进行评价。
富里酸作为一种多用途的精细有机添加剂，其制备方法主要有提取法、发酵法、电渗析法三大类。其中，提取法又包括了碱溶酸析法、离子交换树脂法、硫酸丙酮法、强酸抽提法等方法。
(1)碱溶酸析法：利用风化煤中含有的羧基和酚羟基具有弱酸性可与碱成盐，与钾、钠、钙、镁及铵等离子结合生成相应的腐殖酸盐，加入无机酸后，腐植酸中的大分子黑腐酸和棕腐酸又变为不溶性物质，剩余可溶性物质为富里酸。该方法存在富里酸提取率低，提取时间较长的缺点。
(2)离子交换树脂法：利用强酸性阳离子交换树脂中的氢离子取代富里酸中的钙镁等金属离子释放出富里酸。该工艺存在提取工艺复杂、过程耗能高和生产成本高的缺点。
(3)硫酸丙酮法：利用硫酸的H+取代富里酸钙镁盐的金属离子，使富里酸呈游离状态，游离的富里酸能被含少量水(10～20％)的丙酮所溶解，形成的煤粉残渣和生成的硫酸钙盐则不溶解，这样就可以把生成的富里酸抽提出来，蒸去溶剂后，就得到低灰分富里酸。该法存在丙酮易挥发、具有毒性、不易回收利用、生产成本高的缺点。
(4)强酸抽提法：利用强酸破坏富里酸盐中的钙、镁和羧基的结合，利用氢离子替换富里酸盐中所含的金属离子，最终释放出富里酸。该法过程易引入较多的可溶性盐、产品纯度低等缺点。
(5)发酵法：发酵法制备的生化黄腐酸相比于煤炭黄腐酸具有更高的生理活性，不过该法对发酵条件要求苛刻，发酵周期相对较长且发酵产物中黄腐酸纯度不高。
(6)电渗析法：在电场的作用下把与富里酸以络合状态结合的金属离子脱除，使富里酸大分子和无机盐灰分得到分离，实现富里酸的提纯。该法操作复杂、工艺费用较高、不适用工业化生产。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种风化煤提取医药级富里酸的装置，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型风化煤提取医药级富里酸的装置，包括纯水制备单元、混合萃取单元、富里酸精制单元和分离再生单元；
纯水制备单元：包括原水储罐、加压泵、石英砂过滤器、活性炭过滤器、自动软化器、精密过滤器、反渗透装置、纯水储罐和纯水输送泵，原水储罐和石英砂过滤器之间通过加压泵连接，石英砂过滤器、活性炭过滤器、自动软化器、精密过滤器、反渗透装置、纯水储罐相邻两设备之间均通过管道连接；
混合萃取单元：包括复合离子交换树脂旋流萃取塔、风化煤料斗、复合离子交换树脂料斗、风化煤进料器、复合离子交换树脂进料器和静态混合器，复合离子交换树脂旋流萃取塔与纯水输送泵相连，风化煤料斗连接风化煤进料器，复合离子交换树脂料斗连接复合离子交换树脂进料器，风化煤进料器和复合离子交换树脂进料器均与静态混合器相连，静态混合器与复合离子交换树脂旋流萃取塔的进料口相连；所述复合离子交换树脂旋流萃取塔内设有滤网和旋流柱，旋流柱与风机相连；
富里酸精制单元：包括管道泵、管式离心机和纳滤机，管道泵一端与复合离子交换树脂旋流萃取塔的出料口Ⅰ相连，另一端与管式离心机，管式离心机与纳滤机相连，纳滤机与富里酸储罐相连；
分离再生单元：包括液碱储罐、碱洗泵、碱洗塔、盐酸储罐、酸洗泵、酸洗塔和复合离子交换树脂再生塔，碱洗塔与复合离子交换树脂旋流萃取塔的出料口Ⅱ相连，碱洗塔与酸洗塔通过带流量阀的管道连接，酸洗塔与复合离子交换树脂再生塔相连，复合离子交换树脂再生塔与纯水输送泵相连，碱储罐与碱洗塔通过碱洗泵连接，盐酸储罐与酸洗塔通过酸洗泵连接。
旋流柱设有若干圈旋流小孔，旋流小孔的开孔方向斜向上，保证空气从旋流孔出来是顺时针斜向上旋转方向的，不仅可以使物料进一步混合均匀，而且强化了风化煤、复合离子交换树脂和纯水之间的离子交换，缩短富里酸的提取时间。
本实用新型采用风化煤为原理提取富里酸，复合离子交换树脂中含有的可交换的氢离子与风化煤中富里酸盐的金属离子进行交换，释放出富里酸粗溶液和残渣；由于复合离子交换树脂和残渣都不易溶于水，因此该装置选用纯水作为富里酸的萃取剂；富里酸粗液经离心分离和浓缩精制提出高纯度富里酸，复合离子交换树脂通过滤网分离、再生重复使用。
本实用新型的有益效果为：本实用新型风化煤提取医药级富里酸的装置，结构简单，操作方便，适于大规模生产使用。
附图说明
图1为本实用新型风化煤提取医药级富里酸的装置的结构示意图；
图2为旋流柱的结构示意图；
图中：1、原水储罐，2、加压泵，3、石英砂过滤器，4、活性炭过滤器，5、自动软化器， 6、精密过滤器，7、反渗透装置，8、纯水储罐，9、纯水输送泵，10、复合离子交换树脂旋流萃取塔，101、旋流柱，102、滤网，11、风化煤料斗，12、复合离子交换树脂料斗，13、风化煤进料器，14、复合离子交换树脂进料器，15、静态混合器，16、液碱储罐，17、碱洗泵，18、碱洗塔，19、盐酸储罐，20、酸洗泵，21、酸洗塔，22、复合离子交换树脂再生塔，23、风机，24、管道泵，25、腐植酸有机肥，26、管式离心机，27、纳滤机，28、富里酸储罐，29、出料口Ⅰ，30、出料口Ⅱ。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
本实用新型风化煤提取医药级富里酸的装置，包括纯水制备单元、混合萃取单元、富里酸精制单元和分离再生单元；
纯水制备单元：包括原水储罐1、加压泵2、石英砂过滤器3、活性炭过滤器4、自动软化器5、精密过滤器6、反渗透装置7、纯水储罐8和纯水输送泵9，原水储罐1和石英砂过滤器3之间通过加压泵2连接，石英砂过滤器3、活性炭过滤器4、自动软化器5、精密过滤器6、反渗透装置7、纯水储罐8相邻两设备之间均通过管道连接；
混合萃取单元：包括复合离子交换树脂旋流萃取塔10、风化煤料斗11、复合离子交换树脂料斗12、风化煤进料器13、复合离子交换树脂进料器14和静态混合器15，复合离子交换树脂旋流萃取塔10与纯水输送泵9相连，风化煤料斗11连接风化煤进料器13，复合离子交换树脂料斗12连接复合离子交换树脂进料器14，风化煤进料器13和复合离子交换树脂进料器14均与静态混合器15相连，静态混合器15与复合离子交换树脂旋流萃取塔10的进料口相连；复合离子交换树脂旋流萃取塔10内设有滤网102和旋流柱101，旋流柱101与风机23 相连；
富里酸精制单元：包括管道泵24、管式离心机26和纳滤机27，管道泵24一端与复合离子交换树脂旋流萃取塔10的出料口Ⅰ29相连，另一端与管式离心机26，管式离心机26与纳滤机27相连，纳滤机27与富里酸储罐28相连；
分离再生单元：包括液碱储罐16、碱洗泵17、碱洗塔18、盐酸储罐19、酸洗泵20、酸洗塔21和复合离子交换树脂再生塔22，碱洗塔18与复合离子交换树脂旋流萃取塔10的出料口Ⅱ30相连，碱洗塔18与酸洗塔21通过带流量阀的管道连接，酸洗塔21与复合离子交换树脂再生塔22相连，复合离子交换树脂再生塔22与纯水输送泵9相连，液碱储罐16与碱洗塔18通过碱洗泵17连接，盐酸储罐19与酸洗塔21通过酸洗泵20连接。
旋流柱101设有若干圈旋流小孔，旋流小孔的开孔方向斜向上。