CN110404290B - 一种自紧式多层超临界萃取釜 - Google Patents

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Abstract

一种自紧式多层超临界萃取釜,在支架上设置水浴筒，水浴筒内设置有外筒，外筒内设置有内筒，外筒底部设置有穿透支架的出油管，所述的内筒底端设置有内筒底盖，内筒底盖与物料之间设置有过滤层，物料顶部设置有过滤单元，过滤单元上设置有单向阀，过滤单元下端设置有过滤层，各过滤层与内筒之间设置有过滤层密封，外筒侧壁设置有进气管，内筒上沿加工成锯齿状，保证气体顺利进入内筒，内筒底盖与外筒内底部之间设置有内筒密封，外筒顶部设置有顶盖，顶盖与外筒之间设置有外筒密封；本发明结构简单、操作方便、无需翻转内筒，节省人力物力，可推广应用到超临界萃取领域。

Description

一种自紧式多层超临界萃取釜
技术领域
本发明属于物理分离的装置或设备技术领域，具体涉及到一种自紧式多层超临界萃取釜。
背景技术
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，位于顶部的物料不容易萃取干净，萃取效率低。
发明内容
本发明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，随着滤饼层增厚萃取效率不断降低，以及由于萃取中期原料结构二次松散导致萃取剂快速逸散的缺点，提供一种设计合理、结构简单、萃取效率高、操作方便的自紧式多层超临界萃取釜。
解决上述技术问题采用的技术方案是：在支架上设置水浴筒，水浴筒内设置有外筒，外筒内设置有内筒，外筒底部设置有穿透支架的出油管，所述的外筒侧壁上端设置有进气管，外筒顶部设置有顶盖，顶盖与外筒之间设置有外筒密封，内筒内壁光滑，内筒底端设置有内筒底盖，内筒底盖与外筒内壁接触面上设置有内筒密封，顶盖向下依次挤压内筒及内筒底盖，压紧内筒底盖与外筒内壁接触面上设置的内筒密封；内筒内填充有物料，内筒底盖与物料之间设置有过滤层，物料顶部设置有可向下移动挤压物料的过滤单元，过滤单元下端设置有过滤层，过滤层与内筒之间设置有过滤层密封。
本发明的内筒物料内部间隔设置有过滤层，过滤层与内筒之间设置有过滤层密封。
本发明过滤单元为：压缩架中部设置有单向阀，压缩架与内筒之间设置有第一密封和第二密封。
本发明内筒底盖为:圆台状的内筒底盖本体上加工有出油槽，出油槽之间相互连通，出油槽内均布加工有穿透内筒顶盖本体的出油孔。
本发明的过滤层为金属粉末烧结滤片或金属编制筛网。。
本发明的顶盖上设置有温度计。
本发明的顶盖上设置有压力表。
本发明相比于现有技术具有以下优点：
1、在内筒顶部设置有过滤单元，过滤单元中设置有单向阀，进入内筒的萃取剂(二氧化碳)推动过滤单元向下移动，自动压紧物料；同时当单向阀两侧压差达到一定值时，单向阀在萃取剂的压力差驱动下开启，萃取剂进入内筒内部，对物料进行压榨萃取，萃取效率更高。
2、本发明的内筒底盖上安装有金属过滤层，过滤层下部设计有若干过滤槽和过滤孔，过滤槽与过滤孔相连，提高过滤面积，克服萃取时不易出油的缺陷，提高萃取效率。
3、本发明在物料之间增设过滤层，当萃取剂从上到下流经萃取釜时，增设的过滤层可有效抵挡小颗粒物料进入下层过滤层，克服物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，萃取效率低的缺陷，萃取效率大幅提高。
本发明结构简单、操作方便、无需翻转内筒，节省人力物力，可推广应用到超临界萃取领域。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中过滤单元6的结构示意图。
图3是图1中内筒底盖11的剖视图。
图4是图3的俯视图。
图中：1、支架；2、外筒；3、内筒；4、过滤层密封；5、过滤层；6、过滤单元；7、进气管；8、外筒密封；9、顶盖；10、出油管；11、内筒底盖；12、内筒密封；13、水浴筒；6-1、第一密封；6-2、压缩架；6-3、单向阀；6-4、第二密封；11-1、内筒底盖本体；a、出油槽；b、出油孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
在图1、2中，本发明一种自紧式多层超临界萃取釜,在支架1上安装有水浴筒13，水浴筒13侧壁加工成中空结构，中空结构内装有水，水浴筒13侧壁下端安装有与水浴筒13侧壁相连通的进水管、上端安装有与水浴筒13侧壁相连通的出水管，水浴筒17内安装有外筒2，外筒2底部加工有穿透支架1的出油管10，出油管10用于萃取油的排出收集。外筒2内安装有内筒3，内筒3为上下开口的结构，内筒3内壁经光滑处理，内筒3底端用螺纹紧固连接件固定连接安装有内筒底盖11，内筒底盖11与外筒2内壁的接触面上安装有内筒密封12，以防止萃取剂沿内外筒间的缝隙流出萃取釜，顶盖9向下依次挤压内筒3及内筒底盖11，压紧内筒底盖11与外筒2内壁接触面上设置的内筒密封12；内筒3内填充有物料，物料内间隔设置有至少1层过滤层5，优选地，本实施例物料内间隔设置有3层过滤层5，物料内设置有多层过滤层5，可有效克服萃取过程中物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，萃取效率低的缺陷，萃取效率大幅提高，过滤层5为金属粉末烧结滤片或金属编制筛网。
内筒底盖11与物料之间安装有过滤层5，此处的过滤层5防止萃取油带走物料渣造成出油孔b及出油管10堵塞，物料顶部设置有可向下移动挤压物料的过滤单元6，过滤单元6下端设置有过滤层5，此处的过滤层5防止物料向上运动堵塞单向阀6-3。过滤层5与内筒3之间设置有过滤层密封4，过滤层密封4防止二氧化碳气体从内筒3与过滤层5形成的缝隙中穿过，造成萃取压力不够，萃取不充分，本实施例的过滤单元6由第一密封6-1、压缩架6-2、单向阀6-3、第二密封6-4连接构成，压缩架6-2中部穿透压缩架6-2安装有单向阀6-3，通入的二氧化碳使得单向阀6-3打开，气体进入内筒3压榨物料，同时单向阀6-3使得气体不能从物料端进入外筒2与内筒3形成的空隙，保证萃取压力，使萃取更充分，压缩架6-2与内筒3之间安装有第一密封6-1和第二密封6-4，第一密封6-1和第二密封6-4防止二氧化碳气体从内筒5与过滤单元6形成的缝隙中穿过，造成萃取压力不够，萃取不充分。
外筒2侧壁加工有进气管7，内筒3上沿加工成锯齿状，保证二氧化碳气体能顺利抵达过滤单元6，推动过滤单元6下移，开启单向阀6-3，进入物料进行萃取，外筒2顶部用螺纹紧固连接件固定连接安装有顶盖9，顶盖9与外筒2之间安装有外筒密封8，外筒密封8防止二氧化碳气体外泄造成萃取压力不足。进一步地，本发明的顶盖9上设置有温度计和压力表。
在图3、4中，本实施例的内筒底盖11由内筒底盖本体11-1组成，圆台状的内筒底盖本体11-1上加工有若干出油槽a，优选地，本实施例内筒顶盖本体11-1上加工有4圈同心出油槽a,出油槽a之间相互连通，提高出油效率，出油槽a内加工有穿透底盖本体11-1的出油孔b。
本发明的工作原理如下：
二氧化碳气体从进气管7进入，过滤单元6上的单向阀6-3进入内筒，气体使得单向阀6-3打开，二氧化碳气体对物料进行压榨萃取，由于二氧化碳对各过滤层5之间的物料进行压榨，可有效避免萃取过程中物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，位于顶部的物料不容易萃取干净的问题，最底层过滤层5对混合有油脂的萃取溶液进行过滤，滤渣留在过滤层5上端，萃取溶液通过内筒底盖11上的出油孔b进入出油管12进行收集。

Claims (6)

1.一种自紧式多层超临界萃取釜,在支架上设置水浴筒，水浴筒内设置有外筒，外筒内设置有内筒，外筒底部设置有穿透支架的出油管，所述的外筒侧壁上端设置有进气管，外筒顶部设置有顶盖，顶盖与外筒之间设置有外筒密封，内筒内壁光滑，内筒底端设置有内筒底盖，内筒底盖与外筒内壁接触面上设置有内筒密封，顶盖向下依次挤压内筒及内筒底盖，压紧内筒底盖与外筒内壁接触面上设置的内筒密封；其特征在于：内筒内填充有物料，内筒底盖与物料之间设置有过滤层，物料顶部设置有可向下移动挤压物料的过滤单元，过滤单元下端设置有过滤层，过滤层与内筒之间设置有过滤层密封;
所述的过滤单元为：压缩架中部设置有单向阀，压缩架与内筒之间设置有第一密封和第二密封。
2.根据权利要求1所述的一种自紧式多层超临界萃取釜，其特征在于：所述的内筒物料内部间隔设置有过滤层，过滤层与内筒之间设置有过滤层密封。
3.根据权利要求1所述的一种自紧式多层超临界萃取釜，其特征在于所述的内筒底盖为:圆台状的内筒底盖本体上加工有出油槽，出油槽之间相互连通，出油槽内均布加工有穿透内筒顶盖本体的出油孔。
4.根据权利要求1所述的一种自紧式多层超临界萃取釜，其特征在于：所述的过滤层为金属粉末烧结滤片或金属编制筛网。
5.根据权利要求1所述的一种自紧式多层超临界萃取釜，其特征在于：所述的顶盖上设置有温度计。
6.根据权利要求1所述的一种自紧式多层超临界萃取釜，其特征在于：所述的顶盖上设置有压力表。
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