一種纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于萃取裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我們知道自上個世紀以來，隨著世界人口的增加及更多國家的工業(yè)化，能源 消耗也日趨增加。而太陽能是人類取之不盡、用之不竭的可再生能源，植物高效利用太陽能 合成的木質(zhì)纖維素，是巨大的可再生資源。據(jù)估計，作為植物生物質(zhì)的主要成分一一木質(zhì)素 和纖維素每年以約1640億噸的速度不斷再生，如以能量換算，相當于目前石油年產(chǎn)量的15 倍~20倍。如果這部分資源能得到利用，人類相當于擁有了一個取之不盡、用之不竭的資源 寶庫。隨著石油資源的日益減少，纖維素原料用于生產(chǎn)燃料的意義日益突出，利用纖維素原 料發(fā)酵揮發(fā)性醇類，比如乙醇、丁醇，是現(xiàn)在的研究熱點。
[0003] 現(xiàn)在已經(jīng)有可以利用纖維素發(fā)酵技術(shù)得到混醇，而發(fā)酵出的混醇的萃取裝置，萃 取液難以循環(huán)利用，蒸餾混醇時熱量也不能得到充分利用，一般萃取成本較高，所以急需一 種低成本的萃取裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)在萃取裝置能量消耗大，萃取液用量多，造成萃取成本高的問題 而提供一種纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置及方法。
[0005] 本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：
[0006] 本發(fā)明旨在提供一種纖維素發(fā)酵混醇的萃取方法，所述纖維素發(fā)酵混醇的萃取方 法包括以下步驟：
[0007] 萃取液罐中的萃取液經(jīng)萃取液循環(huán)栗提供動力，進入發(fā)酵液罐中，經(jīng)充分萃取后 液體經(jīng)雜質(zhì)圖像檢驗后流入蒸餾釜內(nèi)，液體在蒸餾釜內(nèi)加熱后混醇揮發(fā)進入混醇散熱器 中，剩余的萃取液會重新回到萃取液液罐中，形成了萃取液的循環(huán)通道；
[0008] 蒸餾釜由加熱置換液罐中的加熱后的液體進行加熱，加熱后混醇揮發(fā)使得加熱液 溫度降低，揮發(fā)后的混醇溫度較高，進入混醇散熱器中變?yōu)橐后w過程中又會將散發(fā)出的熱 量加熱低溫加熱液；
[0009] 低溫加熱液經(jīng)加熱后經(jīng)加熱液循環(huán)栗進入加熱置換液罐中。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置包括萃取液液罐裝 置、發(fā)酵液罐、蒸餾釜、加熱置換液罐、加熱液循環(huán)栗、混醇散熱器和混醇液罐；
[0011] 所述萃取液液罐裝置與位于萃取液液罐裝置右邊的發(fā)酵液罐連接，發(fā)酵液罐與蒸 餾釜連接，蒸餾釜位于發(fā)酵液罐右邊;所述蒸餾釜右上端與混醇散熱器頂端連接，蒸餾釜左 上端與混醇散熱器底端連接，蒸餾釜右下端與加熱置換液罐連接，蒸餾釜底端與萃取液液 罐裝置連接;所述加熱置換液罐與加熱液循環(huán)栗連接，加熱液循環(huán)栗位于加熱置換液罐右 邊，加熱液循環(huán)栗與混醇散熱器左下端連接，所述混醇散熱器位于蒸餾釜左邊并位于萃取 液液罐和發(fā)酵液罐的上邊，混醇散熱器右下端連接混醇液罐，混醇液罐位于混醇散熱器的 右邊并處于混醇散熱器與蒸餾釜之間。
[0012]進一步，所述萃取液液罐裝置包括萃取液液罐、萃取液循環(huán)栗、萃取液放液罐和單 向閥，萃取液液罐連接萃取液循環(huán)栗，萃取液循環(huán)栗一路連接單向閥，單向閥連接發(fā)酵液 罐;萃取液循環(huán)栗另一路連接萃取液放液罐；
[0013]所述萃取液液罐左端設(shè)有萃取液進液口，上端設(shè)有萃取液加液口，右端設(shè)有萃取 液出液口；
[0014] 所述發(fā)酵液罐左端設(shè)有發(fā)酵液罐進口，右端設(shè)有發(fā)酵液罐出液口；
[0015] 所述蒸餾釜左下端設(shè)有蒸餾釜進液口，底端設(shè)有蒸餾釜出液口，右下端設(shè)有蒸餾 釜加熱進口，右上端混醇出口，左上端設(shè)有蒸餾釜加熱出口；
[0016] 所述混醇散熱器左下端設(shè)有混醇散熱出液口，底端設(shè)有混醇散熱進液口，右下端 設(shè)有液體混醇出口。
[0017] 進一步，所述萃取液出液口、萃取液循環(huán)栗、單向閥、發(fā)酵液罐進口、發(fā)酵液罐出液 口、蒸餾爸進液口、蒸餾爸出液口、萃取液進液口、萃取液液罐依次連接構(gòu)成萃取液循環(huán)管 路。
[0018] 進一步，所述發(fā)酵液罐出液口、蒸餾釜進液口、混醇出口、混醇散熱器、液體混醇出 口和混醇液罐依次連接構(gòu)成混醇生成管路。
[0019] 進一步，所述加熱置換液罐、蒸餾釜加熱進口、蒸餾釜加熱出口、混醇散熱進液口、 混醇散熱出液口和加熱液循環(huán)栗依次連接構(gòu)成加熱液循環(huán)管路。
[0020] 進一步，所述發(fā)酵液罐進口設(shè)置在發(fā)酵液罐左下端，發(fā)酵液罐出液口設(shè)置在發(fā)酵 液罐右上端。
[0021] 進一步，所述的纖維素發(fā)酵混醇的萃取方法，通過紅外測溫模塊和加熱液循環(huán)栗 進行溫度控制；
[0022] 所述的紅外測溫模塊內(nèi)置冷媒不足判斷部，該冷媒不足判斷部對在加熱液循環(huán)栗 中進行循環(huán)的冷媒流量不足的冷媒不足狀態(tài)進行判斷并控制所述加熱液循環(huán)栗的動作； [00 23]在外部氣體溫度Tam為預(yù)先確定的基準外部氣體溫度KTam以上的情況下，當從所 述加熱液循環(huán)栗的排出口至加熱液循環(huán)栗減壓部的入口的高壓側(cè)冷媒壓力Pd低于預(yù)先確 定的第一基準壓力KPdl時，所述冷媒不足判斷部判斷為是所述冷媒不足狀態(tài)；
[0024]在所述外部氣體溫度Tam低于所述基準外部氣體溫度KTam的情況下，當在使所述 加熱液循環(huán)栗進行動作的狀態(tài)下高壓側(cè)冷媒壓力Pd低于預(yù)先確定的第二基準壓力KPd2時， 所述冷媒不足判斷部判斷為是所述冷媒不足狀態(tài)。
[0025] 進一步，所述的雜質(zhì)圖像檢驗將采集到的圖像建立圖像的顯著模型，建立圖像的 顯著性模型包括：
[0026] 利用預(yù)定過分割算法對所述圖像進行過分割，得到至少一個區(qū)域，同一個所述區(qū) 域中各個像素點的顏色值相同；
[0027] 確定每個所述區(qū)域的顏色值和質(zhì)心；
[0028]根據(jù)各個區(qū)域所對應(yīng)的顏色值以及各個區(qū)域的質(zhì)心，建立所述顯著性模型；
[0029] 所述顯著性模型為
[0030]其中，Su為區(qū)域Ri中任一像素點的顯著性值，w (Rj)為區(qū)域Rj中的像素點的個數(shù)，Ds (RnRj用于表征所述區(qū)域Ri和所述區(qū)域心之間空間位置差異的度量值，DcdRj用于表征 所述區(qū)域心和所述區(qū)域心之間顏色差異的度量值，N為對所述圖像進行過分割后得到的區(qū)域 的總個數(shù)，Ds(Ri，Rj)為：A?(尺，= 如?))2 / W) ;Center (Ri)為所 述區(qū)域心的質(zhì)心，CenteHRj為所述區(qū)域心的質(zhì)心，當所述圖像中各個像素點的坐標均歸一 化到[0，1]時;<=0.4;
[0031]按照各個像素點的顏色值，對所述圖像中各個像素點進行歸類，將相同顏色值的 像素點歸類為同一種顏色類型；
[0032]根據(jù)每種顏色類型的顏色值，建立所述顯著性模型。
[0033] 本發(fā)明的纖維素發(fā)酵混醇萃取裝置萃取液可以循環(huán)利用，直到雜質(zhì)太大不可用為 止，而且在混醇的蒸餾出的過程中，揮發(fā)出的混醇溫度高，具有很大的熱量，經(jīng)過混醇散熱 器后將熱量在此設(shè)備處傳遞給在蒸餾釜中釋放熱量冷卻了的蒸餾加熱液，提高蒸餾加熱液 的溫度，使得能量能夠充分利用，從而使得在整個萃取過程中成本大大降低。本發(fā)明利用萃 取液和混醇沸點不同，在蒸餾釜中進行有效的分離，分離效果顯著，實現(xiàn)了萃取中能量消耗 小，萃取液用量少，萃取成本低。
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發(fā)明實例提供的纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置的組成示意圖；
[0035] 圖2是本發(fā)明實施例提供的纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置的混醇生成管路示意圖；
[0036] 圖3是本發(fā)明實例提供的纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置的萃取液循環(huán)管路示意圖。
[0037] 圖中：1、萃取液液罐裝置；1-1、萃取液進液口； 1-2、萃取液加液口； 1-3、萃取液出 液口； 1-4、萃取液循環(huán)栗；1-5、萃取液放液罐；1-6、單向閥；1-7、萃取液液罐;2、發(fā)酵液罐； 2-1、發(fā)酵液罐進口； 2-2、發(fā)酵液罐出液口； 3、蒸餾釜;3-1、蒸餾釜進液口； 3-2、蒸餾釜出液 口； 3-3、蒸餾釜加熱進口； 3-4、混醇出口； 3-5、蒸餾釜加熱出口；4、加熱置換液罐;5、加熱液 循環(huán)栗;6、混醇散熱器;6-1、混醇散熱出液口； 6-2、液體混醇出口； 6-3、混醇散熱進液口； 7、 混醇液罐。
【具體實施方式】
[0038]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下。
[0039] 如圖1、2和圖3:-種纖維素發(fā)酵混醇的萃取裝置包括萃取液液罐裝置1、發(fā)酵液罐 2、蒸餾釜3、加熱置換液罐4、加熱液循環(huán)栗5、混醇散熱器6和混醇液罐7;
[0040] 所述萃取液液罐裝置1與位于萃取液液罐裝置右邊的發(fā)酵液罐2連接，發(fā)酵液罐與 蒸餾釜3連接，蒸餾釜位于發(fā)酵液罐右邊;所述蒸餾釜右上端與混醇散熱器6頂端連接，蒸餾 釜3左上端與混醇散熱器6底端連接，蒸餾釜右下端與加熱置換液罐4連接，蒸餾釜底端與萃 取液液罐裝置1連接;所述加熱置換液罐與加熱液循環(huán)栗5連接，加熱液循環(huán)栗5位于加熱置 換液罐右邊，加熱液循環(huán)栗與混醇散熱器6左下端連接，所述混醇散熱器位于蒸餾釜左邊并 位于萃取液液罐和發(fā)酵液罐的上邊，混醇散熱器右下端連接混醇液罐7，混醇液罐位于混醇 散熱器的右邊并處于混醇散熱器與蒸餾釜之間。
[0041] 所述萃取液液罐裝置1包括萃取液液罐1-7、萃取液循環(huán)栗1-4、萃取液放液罐1-5 和單向閥1-6，萃取液液罐連接萃取液循環(huán)栗，萃取液循環(huán)栗一路連接單向閥，單向閥連接 發(fā)酵液罐;萃取液循環(huán)栗另一路連接萃取液放液罐；
[0042]所述萃取液液罐1-7左端設(shè)有萃取液進液口 1-7，上端設(shè)有萃取液加液口 1-2，右端 設(shè)有萃取液出液口 1-3;
[0043] 所述發(fā)酵液罐2左端設(shè)有發(fā)酵液罐進口 2-1，右端設(shè)有發(fā)酵液罐出液口 2-2;
[0044] 所述蒸餾釜3左下端設(shè)有蒸餾釜進液口 3-1，底端設(shè)有蒸餾釜出液口 3-2，右下端設(shè) 有蒸餾釜加熱進口 3-3，右上端混醇出口 3-4，左上端設(shè)有蒸餾釜加熱出口 3-5;
[0045]所述混醇散熱器6左下端設(shè)有混醇散熱出液口 6-1，底端設(shè)有混醇散熱進液口 6-3， 右下端設(shè)有液體混醇出口 6-2。
[0046] 所述萃取液出液口 1-3、萃取液循環(huán)栗1-4、單向閥1-6、發(fā)酵液罐進口 2-1、發(fā)酵液 罐出液口 2