一种可变体积式超临界萃取釜及使用方法技术

技术编号:24398740 阅读:40 留言:0更新日期:2020-06-06 04:34
本发明专利技术公开了一种可变体积式超临界萃取釜及使用方法,萃取釜包括顶盖、釜体、挤压装置和推进装置;所述釜体上下两端开口,釜体上端与所述顶盖密封连接,下端与所述挤压装置密封连接,釜体外部设置控温层,釜体内部形成釜腔;所述釜体侧壁上端设置有进出气口,釜体底部设置有底出口管线;所述挤压装置包括推力圆台、推杆和滤板;推力圆台活动设置在所述釜腔中,推杆与推力圆台连接,推力圆台上设置有滤板;所述底出口管线端部设置在推力圆台和滤板之间;所述挤压装置与推进装置连接。本发明专利技术结构简单、操作方便、无需内料筒,装卸料方便,节省人力物力,可推广应用到超临界萃取领域。

A variable volume supercritical extraction kettle and its application

【技术实现步骤摘要】
一种可变体积式超临界萃取釜及使用方法
本专利技术属于物理分离的装置或设备
,具体涉及一种可变体积式超临界萃取釜及使用方法。
技术介绍
超临界流体是指物质体处于其临界温度和临界压力以上状态时,此时,向该状态气体加压,气体不会液化,只是密度增大,具有类似液体的性质,同时还保留气体的性能。超临界流体兼具气体和液体的优点,其密度接近于液体,溶解能力较强,而黏度与气体相近,扩散系数远大于一般的液体,有利于传质。另外,超临界流体具有零表面张力,很容易渗透扩散到被萃取物的微孔内。因此,超临界流体具有良好的溶解和传质特性,能与萃取物很快地达到传质平衡,实现物质的有效分离。超临界萃取技术是未来油脂萃取的主要方向之一。从目前的文献报道来看,其油脂萃取过程有着“绿色环保、低成本、易于实现”等多种特点,甚至已被部分油脂生产企业所采应用,用于生产高端油脂。然而,在该技术已经出现的数十年里,其至今仍未被广泛应用。在传统的超临界萃取工艺下,萃取剂的流向沿延萃取釜由下至上,萃取剂进口位于萃取釜底部,萃取剂出口位于萃取釜顶部盖子上,或位于萃取釜上端的侧面。尽管曾有多篇文献研究报道超临界萃取工艺的改进,包括萃取压力、萃取温度、二氧化碳流量、萃取时间等因素对萃取得率的影响,但都很难改善超临界萃取油脂时“生产效率偏低”的“顽疾”。中国专利名称为《一种快速超临界萃取油脂方法》、专利号201410030959X,当萃取剂从上到下流经萃取釜时,既能发挥萃取剂萃取效应又能发挥萃取剂的压榨效应,萃取效率可以大幅提高,但当萃取剂从上到下流经萃取釜时,出口管路容易堵塞,在物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出;同时,随着萃取的进行,原本装料压实的物料会萃取中后期发生“二次松散”,进而引发位于釜内顶部的物料不易被挤压萃取干净,萃取效率低下。同时,由于现有萃取釜的萃取体积无法改变,导致萃取完成后需要释放釜体内的所有气体,耗时太长,对生产效率影响极大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有超临界萃取装置在萃取过程中,随着原料目标组分含量的不断降低,萃取中期出现原料结构二次松散,进而导致萃取剂快速逸散,萃取效率降低的缺点以及萃取后釜内残余气体过多,放空时间长的问题,提供一种设计合理、结构简单、萃取效率高、操作方便的可变体积超临界萃取釜。本专利技术还提供一种可变体积式超临界萃取釜的使用方法。解决上述技术问题采用的技术方案是:一种可变体积式超临界萃取釜,包括顶盖、釜体、挤压装置和推进装置;所述釜体上下两端开口,釜体上端与所述顶盖密封连接,下端与所述挤压装置密封连接,釜体外部设置控温层,釜体内部形成釜腔;所述釜体侧壁上端设置有进出气口;所述釜体底部设置有底出口管线;所述挤压装置包括推力圆台、推杆和滤板;推力圆台活动设置在所述釜腔中,推杆与推力圆台连接,推力圆台上设置滤板;所述底出口管线上端部设置在推力圆台和滤板之间;所述挤压装置与推进装置连接。作为本专利技术的进一步改进,所述釜体内壁上还设置有若干凹槽;凹槽为弧形槽;釜体侧壁设置有侧出口管线,底出口管线和侧出口管线均与主出口管线连接;所述凹槽一侧设置有过滤带,另一侧与侧出口管线连接。作为本专利技术的进一步改进,所述凹槽为环形槽,若干环形槽分别设置在釜体中部及以上部位。作为本专利技术的进一步改进,所述顶盖包括釜盖和压料盖,压料盖设置在釜盖下部;所述压料盖内部为空腔,底部下凸并设置有聚气口;所述进出气口与所述压料盖内部空腔连通。作为本专利技术的进一步改进,所述推力圆台上表面设置有多个弧形的支撑肋,所述滤板设置在支撑肋上;推力圆台中心设置有出气口,支撑肋间隙与出气口连通,所述底出口管线与出气口连接。作为本专利技术的进一步改进,所述控温层为水浴层,水浴层上设置有进水口和排水口。作为本专利技术的进一步改进,所述底出口管线部分设置在推杆内部,上端延伸至推力圆台上表面。作为本专利技术的进一步改进,所述釜体设置在支撑架上,所述推进装置设置在支撑架下方。作为本专利技术的进一步改进,还包括分离釜,所述底出口管线与分离釜连接;分离釜设置有排气口和排液口。一种可变体积式超临界萃取釜的使用方法,包括以下步骤:所有出口管线开启,控温层开启,开顶盖,将推力圆台放至釜内最低处,开始装料,由下向上堆层严实装料,装满后盖上顶盖;推力圆台持续上移,二次压实物料,待出气口无萃取物流出后,进出气口开始进气,升压,调节底出口管线阀门,维持萃取压力,开始动态萃取,萃取过程中推力圆台始终保持压实物料状态,直至出气口无萃取物流出,且推力圆台无法持续上移,停止进气,萃取结束;从进出气口释放釜内残余气体,待釜体无残余压力时,开顶盖,推力圆台上移,顶出料渣。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:本专利技术采用推力圆台对萃取釜内的物料进行由下向上的增压,协同进入釜内的萃取剂(二氧化碳)推动物料向萃取釜内壁周边及向下移动,可以实现物料的整体上移以及物料与釜内壁的良好密封,使物料始终处于压紧状态,进而阻止萃取剂的无效逸散,对物料进行超临界压榨萃取,萃取效率更高。同时,由于推力圆台的上移,萃取釜有效体积大幅缩小,萃取后的气体放空时间大幅缩短,生产效率得以提高。进一步,本专利技术的推力圆台与萃取釜内壁之间设置有密封层,可有效防止萃取剂从萃取釜内壁和推力圆台底盖间隙流过,并具有操作简单,安装方便的特点。为进一步提高萃取中后期的萃取效率,本专利技术采用了过滤带或过滤环技术,过滤面积大于单独采用出口管线的出口面积,过滤面积大幅增加,萃取效率大幅提高。本专利技术结构简单、操作方便、无需内料筒,装卸料方便,节省人力物力,可推广应用到超临界萃取领域。附图说明以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1是本专利技术可变体积式超临界萃取釜示意图。图2是本专利技术可变体积式超临界萃取釜局部剖面图。图3是图2上部分局部放大图。图4是图2中部分局部放大图。图5是推力圆台示意图。图6是推力圆台俯视图。附图标记说明:100、顶盖;200、釜体;300、支撑架;400、挤压装置;500、推进装置;600、分离釜;101、釜盖;102、压料盖;103、聚气口;201、进出气口;202、排水口;204、控温层;205、过滤带;206、第一侧出口管线;207、釜腔;208、第二侧出口管线;209、主出口管线;210、进水口;211、底出口管线;401、推力圆台;402、推杆;403、滤板;404、支撑肋;405、出气口;601、排气口;602、排液口。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种可变体积式超临界萃取釜,其特征在于,包括顶盖(100)、釜体(200)、挤压装置(400)和推进装置(500);/n所述釜体(200)上下两端开口,釜体(200)上端与所述顶盖(100)密封连接,下端与所述挤压装置(400)密封连接,釜体(200)外部设置控温层(204),釜体(200)内部形成釜腔(207);所述釜体(200)侧壁上端设置有进出气口(201);所述釜体(200)底部设置有底出口管线(211);/n所述挤压装置(400)包括推力圆台(401)、推杆(402)和滤板(403);推力圆台(401)活动设置在所述釜腔(207)中,推杆(402)与推力圆台(401)连接,推力圆台(401)上设置滤板(403);所述底出口管线(211)上端部设置在推力圆台(401)和滤板(403)之间;/n所述挤压装置(400)与推进装置(500)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种可变体积式超临界萃取釜,其特征在于,包括顶盖(100)、釜体(200)、挤压装置(400)和推进装置(500);
所述釜体(200)上下两端开口,釜体(200)上端与所述顶盖(100)密封连接,下端与所述挤压装置(400)密封连接,釜体(200)外部设置控温层(204),釜体(200)内部形成釜腔(207);所述釜体(200)侧壁上端设置有进出气口(201);所述釜体(200)底部设置有底出口管线(211);
所述挤压装置(400)包括推力圆台(401)、推杆(402)和滤板(403);推力圆台(401)活动设置在所述釜腔(207)中,推杆(402)与推力圆台(401)连接,推力圆台(401)上设置滤板(403);所述底出口管线(211)上端部设置在推力圆台(401)和滤板(403)之间;
所述挤压装置(400)与推进装置(500)连接。


2.根据权利要求1所述的一种可变体积式超临界萃取釜,其特征在于,所述釜体(200)内壁上还设置有若干凹槽;凹槽为弧形槽;
釜体(200)侧壁设置有侧出口管线(206、208),底出口管线(211)和侧出口管线(206、208)均与主出口管线(209)连接;
所述凹槽一侧设置有过滤带(205),另一侧与侧出口管线(206、208)连接。


3.根据权利要求2所述的一种可变体积式超临界萃取釜,其特征在于,所述凹槽为环形槽,若干环形槽分别设置在釜体(200)中部及以上部位。


4.根据权利要求1所述的一种可变体积式超临界萃取釜,其特征在于,所述顶盖(100)包括釜盖(101)和压料盖(102),压料盖(102)设置在釜盖(101)下部;所述压料盖(102)内部为空腔,底部下凸并设置有聚气口(103);所述进出气口(201)与所述压料盖(102)内部空腔连通。


5.根据权利要求1所述的一种可变体积式超临界萃取釜,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛鹏飞李小平李林强郭玉蓉
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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