CN209934138U - 一种新型双水相萃取机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型双水相萃取机构，包括用于存储待分离液体的液罐，所述液罐通过管道连接细胞破碎机的进料端，所述细胞破碎机的出料端连接冷却机，所述冷却机通过管道连接混合器的进料通道，用于存储第一萃取剂的第一贮罐通过管道连接第一混合器的进料通道，所述第一混合器的出料通道通过管道连接第一离心机，所述缓冲罐的出口通过管道连接第二混合器的进料通道，用于存储第二萃取剂的第二贮罐通过管道连接第二混合器的进料通道，所述第二混合器的出料通道通过管道连接第二离心机，整个萃取过程中，可以保证萃取液和萃取剂在水中充分溶解形成多相体系，利于后续离心萃取的进行，避免因未溶解而导致的液相的损失。

Description

一种新型双水相萃取机构

技术领域

本实用新型涉及萃取技术领域，特别是涉及一种新型双水相萃取机构。

背景技术

萃取，又称溶剂萃取或液液萃取，亦称抽提，是利用***中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即，是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。广泛应用于化学、冶金、食品等工业，通用于石油炼制工业。

现有的萃取装置，如申请号为201320266517.6的实用新型专利公开了一种萃取装置，它包括萃取塔和预萃取装置，所述萃取塔内的筛网箱的出水口与预萃取装置的进水口相连；它还包括切片分离器，所述切片分离器的出水口I与预萃取装置的进水口相连，所述切片分离器的出水口II与萃取塔的进水口相连；所述预萃取装置包括预萃取装置上部，预萃取装置接续部及预萃取装置底部，预萃取装置上部连接预萃取装置接续部，预萃取装置接续部连接预萃取装置底部。针对于有机酶、蛋白质、酶核酸、菌体、细胞、细胞器以及氨基酸、抗生素灯生物分子物质的萃取，采用该装置，其虽然可以通过预萃取装置接续部可以设置多个或不设置可以改变预萃取装置的体积大小以实现多级的萃取，但因为在萃取过程中，缺少萃取液与萃取剂有效混合的装置，若是采用多级萃取的方式，萃取效率不高，若是仅仅采取一级预萃取的方式，萃取液和萃取剂还未有效混合，萃取质量不高，特别不适用于生物分子物质的萃取。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种新型双水相萃取机构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型双水相萃取机构，包括用于存储待分离液体的液罐，所述液罐通过管道连接细胞破碎机的进料端，所述细胞破碎机的出料端连接冷却机，所述冷却机通过管道连接第一混合器的进料通道，用于存储第一萃取剂的第一贮罐通过管道连接第一混合器的进料通道，所述第一混合器的出料通道通过管道连接第一离心机，所述第一离心机设有两个出口，其中一个出口通过管道连接废渣相贮罐，另一个出口通过管道连接缓冲罐的进口，所述缓冲罐的出口通过管道连接第二混合器的进料通道，用于存储第二萃取剂的第二贮罐通过管道连接第二混合器的进料通道，所述第二混合器的出料通道通过管道连接第二离心机，所述第二离心机设有两个出口，其中一个出口通过管道连接废渣相贮罐，另一个出口通过管道连接成品贮罐。

作为优选的技术方案，所述第一混合器、第二混合器均为射流混合器，所述射流混合器包括器体，所述器体内部设有从左往右依次连通的接受室、混合室、扩散室，所述扩散室的右侧开设出料通道，所述接受室的左侧连接第一进料通道，所述第一进料通道连接喷嘴，所述喷嘴设置在所述接受室内，所述接受室的下侧连接第二进料通道。

作为优选的技术方案，所述器体外侧设有加强筋。

作为优选的技术方案，所述第一离心机、第二离心机均为离心萃取机，所述离心萃取机包括外壳，所述外壳内通过转鼓主轴承安装有转鼓，所述外壳内安装有螺旋输送轴，所述螺旋输送轴和转鼓均连接同一转盘由所述转盘带动运动，所述转盘连接一传动机构由所述传动机构带动旋转，所述外壳一侧设置有入口，所述入口处连接有送料管将物料送到螺旋输送轴处，所述外壳内侧壁上安装调节环，所述外壳下端设置有轻相出口和重相出口，所述外壳在对应所述转鼓的锥端处设置有排渣口。

作为优选的技术方案，所述传动机构包括电机、三角皮带、皮带轮、转动轴，所述电机通过三角皮带连接所述皮带轮，所述皮带轮通过所述转动轴连接所述转盘。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型经过合理的设计，萃取液经过细胞破碎机对其中悬浮的细胞进行破碎后，使得细胞能够有效地混溶；在萃取过程中，本机构分两次进行萃取，每次进入离心萃取机前，通过混合器充分进行预混合后再次进入到离心机中离心分离得到所需的液体，而在过程中产生的固体杂质会通过排渣口排出，最终由废渣相贮罐收集。整个萃取过程中，由于萃取液和萃取剂得到充分的混合，因此，可以保证萃取液和萃取剂在水中充分溶解形成多相体系，利于后续离心萃取的进行，避免因未溶解而导致的液相的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种新型双水相萃取机构的结构示意图；

图2为本实用新型一种新型双水相萃取机构的射流混合器的剖视结构图；

图3为本实用新型一种新型双水相萃取机构的离心萃取机的剖视结构图。

图中，1为液罐，2为细胞破碎机，3为冷却机，4为成品贮罐， 5为第一贮罐，6为第一混合器，7为第一离心机，8为废渣相贮罐， 9为缓冲罐，10为第二混合器，11为第二贮罐，12为第二离心机， 14为器体，15为接受室，16为混合室，17为扩散室，18为出料通道，19为第一进料通道，20为喷嘴，21为第二进料通道，22为加强筋，23为外壳，24为转鼓主轴承，25为转鼓，26为转盘，27为螺旋输送轴，28为入口，29为送料管，30为调节环，31为轻相出口，32 为重相出口，33为排渣口，34为三角皮带，35为皮带轮，36为转动轴。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

现在结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1：

参考图1所示，本实用新型实施例提供一种新型双水相萃取机构，包括用于存储待分离液体的液罐1，所述液罐1通过管道连接细胞破碎机2的进料端，所述细胞破碎机2的出料端连接冷却机3，所述冷却机3通过管道连接第一混合器6的进料通道，用于存储第一萃取剂的第一贮罐5通过管道连接第一混合器6的进料通道，所述第一混合器6的出料通道通过管道连接第一离心机7，所述第一离心机7 设有两个出口，其中一个出口通过管道连接废渣相贮罐8，另一个出口通过管道连接缓冲罐9的进口，所述缓冲罐9的出口通过管道连接第二混合器10的进料通道，用于存储第二萃取剂的第二贮罐11通过管道连接第二混合器10的进料通道，所述第二混合器10的出料通道通过管道连接第二离心机12，所述第二离心机12设有两个出口，其中一个出口通过管道连接废渣相贮罐8，另一个出口通过管道连接成品贮罐4。

具体实施时，本实施例以PEG-无机盐的双水相萃取体系为例，其中，PEG是聚乙二醇英文名polyethylene glycol的缩写。第一萃取剂选择为PEG和磷酸钠的混合液，第二萃取剂为NaCl溶液，待分离液为细胞悬浮液，目的是提取其中的有机酶液。萃取原理为：细胞悬浮液经过细胞破碎机2的破碎后，再由冷却机2冷却后进入到第一混合器6内，PEG和磷酸盐的混合液也进入到第一混合器6内进行混合，混合后进入到第一离心机7内进行离心，轻相(PEG+酶)通过管道收集到缓冲罐9，完成第一次分离，第一次分离的目的在于将所需提取的有机酶萃取出来，将细胞悬浮液中的其他生物分子(氨基酸等)去除，其他生物分子在重相中，实际实验时，第一离心机7的重相出口通过管道连接一个收集箱收集重相。随后缓冲罐9内的液体进入到第二混合器10，同时进入混合器10的还有磷酸盐溶液，混合后的溶液中磷酸盐的浓度发生了变化，因此酶在双水相体系中的分配平衡参数发生改变，酶从PEG当中大量析出进入到磷酸盐溶液中，从第二离心机12中的重相出口收集到成品贮罐4，第二离心机12的轻相出口出来的PEG溶液通过管道再回收到第一贮罐5中。

本实用新型实施例是一个整体的萃取有机酶、氨基酸、蛋白质等生物分子的机构，在实施时，如果是运用于实验室实验提取，管道上设置微泵用于为各个液体的流动提供动力。如果是运用于工业提取，管道上需要设置阀门配合泵，以控制流体流速和流量等参数，以满足批量自动化萃取的需要。

本实用新型较佳实施例，所述第一混合器、第二混合器均为射流混合器，参考图2所示，所述射流混合器包括器体14，所述器体14 内部设有从左往右依次连通的接受室15、混合室16、扩散室17，所述扩散室17的右侧开设出料通道18，所述接受室15的左侧连接第一进料通道19，所述第一进料通道19连接喷嘴20，所述喷嘴20设置在所述接受室15内，所述接受室15的下侧连接第二进料通道21。所述器体14外侧设有加强筋22。

本实施例中的射流混合器混合原理为：待混合的两种液体分别从第一进料通道19和第二进料通道21进入到接受室15内，其中第一进料通道19经过喷嘴20喷到接受室15内，两种液体进入到混合室 16接触混合，最后通过扩散室17的出料通道18流出，完成混合。

本实用新型较佳实施例，所述第一离心机7、第二离心机11均为离心萃取机，参考图3所示，所述离心萃取机包括外壳23，所述外壳 23内通过转鼓主轴承24安装有转鼓25，所述外壳23内安装有螺旋输送轴27，所述螺旋输送轴27和转鼓25均连接同一转盘26由所述转盘26带动运动，所述转盘26连接一传动机构由所述传动机构带动旋转，所述外壳23一侧设置有入口28，所述入口28处连接有送料管29将物料送到螺旋输送轴27处，所述外壳23内侧壁上安装调节环30，所述外壳23下端设置有轻相出口31和重相出口32，所述外壳23在对应所述转鼓25的锥端处设置有排渣口33。

本实施例中的离心萃取机的工作原理为：转鼓25与螺旋输送轴 27在转盘的带动下，以一定的差转速同时高速旋转，形成一个大于重力场数千倍的离心力场。分离液从入口28进入到螺旋输送轴27处，迅速完成相之间的物质转移和液-液固分离，固体渣子沉积于转鼓25 的内皮，借助于螺旋输送轴27的螺旋转子缓慢推向转鼓锥端排出，轻相在离心力的作用下由轻相出口32排出，轻相在离心力的作用下由重相出口32排出，从而完成离心萃取分离。

进一步，所述传动机构包括电机(图中未示出)、三角皮带34、皮带轮35、转动轴36，所述电机通过三角皮带34连接所述皮带轮 35，所述皮带轮35通过所述转动轴36连接所述转盘26。

传动原理为：电机通过三角皮带34带动皮带轮35旋转，皮带轮 35通过转动轴36带动转盘26旋转，转盘26旋转的同时的同时带动带动转鼓25与螺旋输送轴27旋转。转鼓25与螺旋输送轴27与转盘 26不同心，因而会隐形差转速同时旋转。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种新型双水相萃取机构，包括用于存储待分离液体的液罐，其特征在于，所述液罐通过管道连接细胞破碎机的进料端，所述细胞破碎机的出料端连接冷却机，所述冷却机通过管道连接第一混合器的进料通道，用于存储第一萃取剂的第一贮罐通过管道连接第一混合器的进料通道，所述第一混合器的出料通道通过管道连接第一离心机，所述第一离心机设有两个出口，其中一个出口通过管道连接废渣相贮罐，另一个出口通过管道连接缓冲罐的进口，所述缓冲罐的出口通过管道连接第二混合器的进料通道，用于存储第二萃取剂的第二贮罐通过管道连接第二混合器的进料通道，所述第二混合器的出料通道通过管道连接第二离心机，所述第二离心机设有两个出口，其中一个出口通过管道连接废渣相贮罐，另一个出口通过管道连接成品贮罐。

2.根据权利要求1所述的一种新型双水相萃取机构，其特征在于：所述第一混合器、第二混合器均为射流混合器，所述射流混合器包括器体，所述器体内部设有从左往右依次连通的接受室、混合室、扩散室，所述扩散室的右侧开设出料通道，所述接受室的左侧连接第一进料通道，所述第一进料通道连接喷嘴，所述喷嘴设置在所述接受室内，所述接受室的下侧连接第二进料通道。

3.根据权利要求2所述的一种新型双水相萃取机构，其特征在于：所述器体外侧设有加强筋。

4.根据权利要求1所述的一种新型双水相萃取机构，其特征在于：所述第一离心机、第二离心机均为离心萃取机，所述离心萃取机包括外壳，所述外壳内通过转鼓主轴承安装有转鼓，所述外壳内安装有螺旋输送轴，所述螺旋输送轴和转鼓均连接同一转盘由所述转盘带动运动，所述转盘连接一传动机构由所述传动机构带动旋转，所述外壳一侧设置有入口，所述入口处连接有送料管将物料送到螺旋输送轴处，所述外壳内侧壁上安装调节环，所述外壳下端设置有轻相出口和重相出口，所述外壳在对应所述转鼓的锥端处设置有排渣口。

5.根据权利要求4所述的一种新型双水相萃取机构，其特征在于：所述传动机构包括电机、三角皮带、皮带轮、转动轴，所述电机通过三角皮带连接所述皮带轮，所述皮带轮通过所述转动轴连接所述转盘。

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