CN113289379A - 一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大豆磷脂提纯技术领域，具体公开了一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备；包括机架、溶液储存罐和搅拌提纯罐，所述搅拌提纯罐的上表面中心处设置有密封轴承，所述密封轴承上连接有伸入搅拌提纯罐中的中空转轴，所述中空转轴的外圆面呈环形阵列开设有若干条形口，位于每个所述条形口外侧的中空转轴上连接有搅拌叶边框，所述搅拌叶边框的前后两侧均连接有金属网层，在搅拌叶边框与前后两侧金属网层组成的空间中设置有吸附颗粒；本发明公开的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备虽然结构设置简单，但是其对大豆磷脂的提纯效果优异、操作方便、实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及大豆磷脂提纯技术领域，具体公开了一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备。
背景技术
大豆磷脂是以大豆油脚为原料提炼的卵磷脂，含有胆碱、维生素、矿物质、亚麻酸及次亚麻酸等成分，其中胆碱是大豆卵磷脂的主要成分，也是人体所必需的营养素，具有乳化性、抗氧化性、降低胆固醇、调节血脂等作用和延缓衰老、增强记忆力、预防心脑血管疾病等营养保健功能，目前已被广泛应用于食品、化妆品和饲料等行业中。
大豆磷脂的提纯是其制备工艺中非常重要的步骤，其最大程度上决定了制备得到的大豆磷脂的质量。传统的大豆磷脂提纯工艺主要有柱层析法、吸附剂吸附提纯法，其两种提纯工艺均是通过吸附剂吸附的方式将大豆磷脂中的色素和残留的油脂吸附，从而得到更高磷脂酰胆碱含量的产品。其中，柱层析法是将大豆磷脂溶液通过吸附柱实现提纯，由于大豆磷脂溶液在经过吸附柱时其流速快、与吸附剂颗粒接触时间短导致其提纯效果有限。吸附剂吸附提纯法是将吸附颗粒投入搅拌罐中，然后将溶液与吸附剂颗粒一起搅拌从而达到提高吸附提纯的效果，其提纯效果与柱层析法相比效果更佳，但是吸附颗粒会沉淀在罐底，无法在溶液中对上下层的磷脂溶液充分接触反应，而且在吸附完成后排出提纯后的溶液时其吸附颗粒容易堵塞管道。因此，针对传统柱层析法、吸附剂吸附提纯法的上述不足，设计一种提纯效果优异的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备是一项有待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中提出柱层析法、吸附剂吸附提纯法对大豆磷脂进行提纯的不足，设计一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，包括溶液储存罐和搅拌提纯罐，所述搅拌提纯罐的下端连接有排液管，所述溶液储存罐和搅拌提纯罐之间设置有输液装置，所述搅拌提纯罐的上表面中心处通过轴承连接有伸入搅拌提纯罐内的中空转轴，所述搅拌提纯罐的上表面固定连接有吸附剂上料仓，所述吸附剂上料仓的下端连接有与中空转轴顶端转动连接的套管，所述吸附剂上料仓的上表面设置有绞龙电机，所述绞龙电机的转轴下端连接有伸入中空转轴中的绞龙输料叶，所述中空转轴的下端外圆面上呈环形阵列开设有若干条形口，位于每个所述条形口外侧的中空转轴上连接有中空搅拌叶，且中空搅拌叶由搅拌叶边和前后侧金属网层组成，所述中空搅拌叶的内部填充有吸附剂颗粒，且吸附剂颗粒的直径大于金属网层的孔隙，所述搅拌提纯罐上还设置有用于驱动中空转轴自转的驱动装置。
作为上述方案的进一步设置，所述驱动装置包括设置在搅拌提纯罐上表面的驱动电机，所述驱动电机的转轴伸入搅拌提纯罐内部的下端连接有主动齿轮，位于所述中空搅拌叶上方的中空转轴上设置有与主动齿轮相啮合的从动齿轮；通过驱动电机的驱动主动齿轮啮合，然后通过从动齿轮和主动齿轮的啮合作用使得中空转轴旋转。
作为上述方案的进一步设置，还包括机架，所述溶液储存罐和搅拌提纯罐均固定安装在机架上，所述输液装置包括安装机架上的液泵，所述液泵的进液端与溶液储存罐相连接、出液端与搅拌提纯罐相连接；其机架的设置能够对溶液储存罐和搅拌提纯罐起到稳定支撑作用，通过液泵的启停实现待提纯大豆磷脂溶液的输送。
作为上述方案的进一步设置，所述吸附剂上料仓的一侧面开设有投料口，位于所述投料口下方的吸附剂上料仓上开设有出料口，所述出料口上连接有向下倾斜的出料滑道，且在所述出料口上插设有密封隔板；其出料口的设计能够将多次吸附后失效的颗粒吸附剂排出，投料口便于投入新的颗粒吸附剂。
作为上述方案的进一步设置，还包括保护气体压缩罐，所述保护气体压缩罐的上端连接有与搅拌提纯罐的下端相连通的压缩气管，所述压缩气管上设置有第一密封阀，所述搅拌提纯罐的上端连接有出气管，所述出气管上设置有第二密封阀；通过气体保护压缩罐向搅拌提纯罐的内部充入保护气体，防止在搅拌提纯的过程中罐体内部的空气对大豆磷脂溶液中有效成分氧化。
具体设置时，所述保护气体压缩罐中储存有氮气或惰性气体，具体保护气体的种类不仅限于上述。
具体设置时，所述搅拌提纯罐的下端外表面设置有夹套层，所述夹套层中设置有螺旋式加热装置；通过螺旋式加热装置对搅拌过程中的溶液进行加热，提高大豆磷脂粗料在溶剂中的溶解度，同时其升温后的溶液在提纯后导入真空浓缩设备中，也能够快速蒸发浓缩。
具体设置时，所述中空转轴上开设的条形口为2~4个，所述中空搅拌叶为平面状或者弧面状，且条形口设置成与平面状或弧面状中空搅拌叶相对应的竖直条形状或弧线形状；具体中空转轴上条形口数量的选择根据实际情况决定，具体地中空搅拌叶形状的设置可依据实际情况进行设计。
本发明公开的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备在对大豆磷脂粗液进行提纯时，通过吸附剂上料仓上的投料口将氧化铝颗粒投入中空转轴中，同时启动绞龙电机并通过绞龙输料叶将氧化铝颗粒向中空转轴的下端运输，当氧化铝颗粒运输至条形口处时其氧化铝颗粒透过条形口进入由搅拌叶边框和前后两侧金属网层组成的搅拌叶空间中。
当所有中空搅拌叶内部充满氧化铝颗粒时，再通过液泵将溶液储存罐中的待提纯的大豆磷脂粗液注入搅拌提纯罐中，在搅拌前打开第一密封气阀和第二密封气阀，使得保护气体压缩罐中的压缩氮气或惰性气体进入搅拌提纯罐中，在压缩氮气向上运动的过程中能够将溶液中以及搅拌提纯罐内部的空气全部排走，此时罐体内部充满保护氮气；关闭第一密封气阀和第二密封气阀后再启动搅拌电机，通过齿轮的啮合作用使得中空转轴在搅拌提纯罐中旋转，此时由中空搅拌叶内部的氧化铝颗粒能够对大豆磷脂粗液进行充分搅拌，搅拌过程中其大豆磷脂粗液能够与大面积的氧化铝颗粒进行充分接触，氧化铝颗粒通过自身特性能够将粗液中的色素、残留油脂充分吸附；另外，在中空转轴旋转的过程中其螺旋输料叶与中空转轴之间形成了相对旋转，并且此时的螺旋输料叶的相对转动方向与输送氧化铝颗粒时的相同，其搅拌叶上方的氧化铝颗粒通过条形口进入中空转轴中，然后再由螺旋输料叶向下运输，向下运输的氧化铝颗粒再通过条形口被挤入搅拌叶的下端，从而搅拌叶内部的氧化铝颗粒形成了一个上下循环运动，从而使得所有氧化铝颗粒能够对搅拌提纯罐中的大豆磷脂粗液进行充分接触吸附。
待吸附提纯完成后，关闭搅拌电机，打开排液管中的第一液阀，将提纯后的大豆磷脂提纯液排入下工序进行浓缩干燥；待提纯液全部排尽后，再反向启动绞龙电机，同时抽出出料口上的密封隔板，此时绞龙输料叶反向输送能够将中空转轴和搅拌叶内部的氧化铝颗粒向上运输，然后从出料口中排出，沿着出料滑道排出整个设备即可。
有益效果：
1）本发明公开的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备其通过中空转轴将吸附剂颗粒装入中空搅拌叶的内腔中，然后通过电机、齿轮驱动中空转轴旋转，在旋转过程中其搅拌叶不仅能够将待提纯的粗液进行搅拌，而且其搅拌过程中粗液能够透过金属网层与搅拌叶中的所有吸附剂颗粒进行全方位接触，从而在搅拌过程中将大豆磷脂粗液中的色素、残留油脂进行充分吸附；另外，在中空转轴旋转过程中其螺旋输料叶形成了相对运动，其能够实现搅拌叶中吸附剂颗粒的上下循环运动，有效保证了吸附剂颗粒能够对大豆磷脂粗液的不同液位深度的杂质进行吸附，其与现有的传统柱层析法、吸附剂吸附提纯法相比极大提高了大豆磷脂溶液的提纯效果，其制备得到的大豆磷脂产品质量更加优异。
2）本发明公开的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备其在提纯完成后，通过反向启动绞龙电机，再通过绞龙输料叶的反向转动即可实现将吸附剂颗粒的自动排出，整个提纯设备能够实现对吸附剂颗粒的自动更换；由于整个吸附提纯过程中其吸附剂颗粒无法透过金属网层，能够保证在提纯完成排除提出液时其吸附剂颗粒不会掺杂在溶液中，更不会造成排液管的堵塞；整个设备的结构虽然设置简单，但是其对大豆磷脂的提纯效果优异、实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视内部平面结构图；
图2为本发明中搅拌提纯罐的右视内部平面结构图；
图3为本发明图1中A处的放大结构图；
图4为本发明中中空转轴、搅拌叶边框、金属网层等立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、
“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~4，并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
实施例1介绍了一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其主体装置包括机架1、溶液储存罐2和搅拌提纯罐3，将溶液储存罐2和搅拌提纯罐3均固定安装在机架上1。在搅拌提纯罐3的下端连接有排液管4，排液管4上设置有第一液阀5。在机架1上设置有液泵6，液泵6的进液端连接有伸入溶液储存罐2的抽液管，在液泵6的出液端连接有输液管7，在输液管7上设置有第二液阀8，并将输液管7的端部与搅拌提纯罐3的上端相连通，通过液泵6的作用能够定量将溶液储存罐2的大豆磷脂粗液输入搅拌提纯罐3中。
在搅拌提纯罐3的上表面中心处设置有密封轴承9，密封轴承9上转动连接有中空转轴10，将中空转轴10的下端伸入搅拌提纯罐3中设置。在中空转轴10的外圆面呈环形阵列开设有若干各条形口101，具体设置时其条形口101可设置有2~4个，并在每个条形口101外侧的中空转轴10上连接有一个搅拌叶边框11，在搅拌叶边框11的前后两侧均连接有金属网层12，在由搅拌叶边框11与前后两侧金属网层12组成的空间中装有吸附颗粒（图中未画出），并且该吸附颗粒的直径要大于金属网层12的孔径设置，具体选择时其吸附颗粒选用氧化铝颗粒，其氧化铝颗粒的直径设置在3~5mm范围内。
位于搅拌叶边框11上方的中空转轴10外圆面连接有从动齿轮13，在搅拌提纯罐3的上表面安装有一个搅拌电机14，在搅拌电机14的输出轴伸入搅拌提纯罐3内腔的端部连接有主动齿轮15，并将主动齿轮15与从动齿轮13相啮合，通过搅拌电机14的驱动作用，再加上齿轮之间的传动作用能够实现中空转轴10在搅拌提纯罐3中转动。
位于密封轴承9外侧的搅拌提纯罐3上表面连接有固定架16，固定架16上固定连接有吸附剂上料仓17，并在吸附剂上料仓17的下端连接有套管171，在套管171的内壁上设置有内轴承172，然后将中空转轴10的顶端与内轴承转动连接。在吸附剂上料仓17的上表面安装有绞龙电机18，绞龙电机18的输出轴下端通过联轴器连接有绞龙输料叶19，并将绞龙输料叶19伸入中空转轴10的内腔中设置，同时还在中空转轴10的底壁上设置有与绞龙输料叶19下端相连接的轴承座。在吸附剂上料仓17的左侧面开设有投料口173，位于投料口173下方的吸附剂上料仓17后侧面连接有出料口174，并在出料口174上连接有向下倾斜的出料滑道20，在出料口174上插设有第一密封隔板（图中未画出）。当需要更换中空搅拌叶内的吸附剂时，只需要通过启动绞龙电机18，使得绞龙输料叶19在中空转轴的内腔中反向转动即可将吸附剂颗粒运输至吸附剂上料仓17中，然后从出料口174中排出，并沿着出料滑道20排走。
需要说明的是，本实施例1中由搅拌叶边框11与前后两侧金属网层12组成的搅拌叶为平面状或者螺旋弧形状（和风扇的叶片的形状类似，图中未画出），当搅拌叶为平面状时其条形口101为竖直状的条形口，而当螺旋弧形状时其中空转轴10开设的条形口101也为与其对应的弧形线状。
实施例2
实施例2公开了一种基于实施例1基础上改进后的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，本实施例2与实施例1相同之处不做再次描述，下面对其与实施例1的不同之处做具体说明：
本实施例2还在机架1上设置有保护气体压缩罐22，其保护气体压缩中储存有压缩的氮气或惰性气体，保护气体压缩罐22的上端连接有压缩气管23。
在搅拌提纯罐3的下端连接有进气管24，并将压缩气管23与进气管24相连接，并且在进气管24上设置有第一密封气阀25。在搅拌提纯罐3的上端连接有出气管26，出气管26上设置有第二密封气阀27。将待提纯的大豆磷脂溶液注入搅拌提纯罐3中，在搅拌前通过将保护气体压缩罐22中的氮气或者惰性气体从搅拌提纯罐3下端注入，然后将搅拌提纯罐3内部的空气从出气管26中排走，从而能够防止在搅拌提纯的过程中罐体内部的空气对大豆磷脂溶液中有效成分氧化。另外，为了保证在搅拌吸附提纯过程中整个搅拌提纯罐3内部的气体密封性，还在投料口173上插设有第二密封隔板175。
最后，本实施例2还在位于机架1下方的搅拌提纯罐3外表面设置有夹套层（图中未画出），夹套层中设置有螺旋式电阻加热丝，通过螺旋式电阻加热丝对搅拌过程中的溶液进行加热，提高大豆磷脂粗料在溶剂中的溶解度，同时其升温后的溶液在提纯后导入真空浓缩设备中，也能够快速蒸发浓缩。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，包括溶液储存罐和搅拌提纯罐，所述搅拌提纯罐的下端连接有排液管，所述溶液储存罐和搅拌提纯罐之间设置有输液装置，其特征在于，所述搅拌提纯罐的上表面中心处通过轴承连接有伸入搅拌提纯罐内的中空转轴，所述搅拌提纯罐的上表面固定连接有吸附剂上料仓，所述吸附剂上料仓的下端连接有与中空转轴顶端转动连接的套管，所述吸附剂上料仓的上表面设置有绞龙电机，所述绞龙电机的转轴下端连接有伸入中空转轴中的绞龙输料叶，所述中空转轴的下端外圆面上呈环形阵列开设有若干条形口，位于每个所述条形口外侧的中空转轴上连接有中空搅拌叶，且中空搅拌叶由搅拌叶边和前后侧金属网层组成，所述中空搅拌叶的内部填充有吸附剂颗粒，且吸附剂颗粒的直径大于金属网层的孔隙，所述搅拌提纯罐上还设置有用于驱动中空转轴自转的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，所述驱动装置包括设置在搅拌提纯罐上表面的驱动电机，所述驱动电机的转轴伸入搅拌提纯罐内部的下端连接有主动齿轮，位于所述中空搅拌叶上方的中空转轴上设置有与主动齿轮相啮合的从动齿轮。
3.根据权利要求1所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，还包括机架，所述溶液储存罐和搅拌提纯罐均固定安装在机架上，所述输液装置包括安装机架上的液泵，所述液泵的进液端与溶液储存罐相连接、出液端与搅拌提纯罐相连接。
4.根据权利要求1所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，所述吸附剂上料仓的一侧面开设有投料口，位于所述投料口下方的吸附剂上料仓上开设有出料口，所述出料口上连接有向下倾斜的出料滑道，且在所述出料口上插设有密封隔板。
5.根据权利要求1所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，还包括保护气体压缩罐，所述保护气体压缩罐的上端连接有与搅拌提纯罐的下端相连通的压缩气管，所述压缩气管上设置有第一密封阀，所述搅拌提纯罐的上端连接有出气管，所述出气管上设置有第二密封阀。
6.根据权利要求5所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，所述保护气体压缩罐中储存有氮气或惰性气体。
7.根据权利要求1所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，所述搅拌提纯罐的下端外表面设置有夹套层，所述夹套层中设置有螺旋式加热装置。
8.根据权利要求1所述的大豆磷脂吸附搅拌提纯设备，其特征在于，所述中空转轴上开设的条形口为2~4个，所述中空搅拌叶为平面状或者弧面状，且条形口设置成与平面状或弧面状中空搅拌叶相对应的竖直条形状或弧线形状。
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