專利名稱：多功能提取罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多功能提取罐，更具體地說，涉及一種大底開門倒錐形多功能提取罐。
背景技術(shù)：
固液提取技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在中藥、保健食品、食品、飲料等領(lǐng)域的有效成分提取和濃縮工序中。這里提取罐作為提取工序中的主要設(shè)備對提取率、提取時間、操作的簡繁起著非常重要的作用。
傳統(tǒng)的提取罐設(shè)計思路來源于實驗室的索氏提取器。其主要由筒體、底開門、底開門上的篩網(wǎng)、筒體的夾套加熱層和攪拌裝置組成。該設(shè)備的缺點是，由于直接在提取罐的筒壁上借助蒸汽或其他加熱介質(zhì)進行加熱，雖然有攪拌裝置，但由于提取罐中的固體物質(zhì)直接與加熱的筒壁接觸，極易產(chǎn)生過熱、焦化、粘結(jié)等不利于提取和提取液質(zhì)量的結(jié)果；同時，由于提取過程是在提取罐中進行，受到提取罐體積的限制，提取液的固液比一般較小；另外，由于攪拌電機的功率限制，整個提取過程中提取液流動的速率較慢，即達到固液中被提取物料濃度平衡的時間較長；最后，由于傳統(tǒng)的提取罐均采用小底開門，即提取罐的底開門直徑小于罐筒體的直徑，在卸料時需要人工輔助扒料，增加了生產(chǎn)的勞動強度，降低了提取罐的使用效率，并且在蒸干殘渣回收提取溶劑時易發(fā)生蒸汽短路，造成溶劑回收率低。
雖然在中國發(fā)明專利申請公開說明書CN 1145821A，中國實用新型專利ZL 94229224.3、ZL 99216104.5、ZL 02218245.4、ZL 02238006.X、ZL 200420002736.4和ZL 200320111369.7中對傳統(tǒng)的提取罐進行了改良，但均保留了小底開門和/或攪拌裝置和/或采用在提取罐筒體上設(shè)置夾套加熱提取液的上述缺點。
在中國實用新型專利ZL 02288205.7中雖然采用了大的底開門提取罐，但其所設(shè)計的提取液過濾網(wǎng)設(shè)置在提取罐的底側(cè)部。這樣的設(shè)計雖然簡化了提取罐的制作和安裝，但底側(cè)部出口的設(shè)計會使得提取液無法流盡，而影響提取率；同時底側(cè)部出口的設(shè)計在使用蒸汽“蒸干”物料以回收提取溶劑時造成短路和無法“蒸干”底部的溶劑，從而加大了提取溶劑的消耗；另外由于該提取罐還保留了在提取罐筒體上設(shè)置夾套加熱的方式，同樣存在上述的缺點；最后，該專利的提取罐錐的錐度很小。錐度偏小不僅可能造成對某些物料出料困難，更重要的是在提取罐進行逆流循環(huán)提取時，由于底部進入的提取液在上升過程中幾乎是在相同的罐截面積上流過，無法產(chǎn)生不斷縮徑而導(dǎo)致的流速增加作用，從而有可能發(fā)生提取罐中的提取流體發(fā)生短路的情況。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有各種提取罐所存在的問題，提供一種新型的多功能提取罐，避免固體物料與加熱表面直接接觸而產(chǎn)生的過熱、焦化、粘結(jié)等不利于提取和提取液質(zhì)量的問題，提高提取率，縮短操作時間，避免提取液短路。
為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種多功能提取罐，包括罐體，在其底部設(shè)置有底開門，所述底開門與氣缸連接，用于控制底開門的開和關(guān)，在所述底開門上部設(shè)置有濾網(wǎng)，在所述罐體的上部設(shè)有進料口，并且，該多功能提取罐還包括提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)，所述提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)包括外循環(huán)加熱器、溫控器、提取液循環(huán)暫存罐和循環(huán)泵，并且，在罐體上部設(shè)有上進出液口，在底開門下部設(shè)有下進出液口，所述溫控器設(shè)置在所述外循環(huán)加熱器的加熱介質(zhì)入口和出液口之間，用于控制所述外循環(huán)加熱器的加熱溫度，所述外循環(huán)加熱器的出液口分別通過閥門與上進出液口和下進出液口連接，所述外循環(huán)加熱器進液口與所述循環(huán)泵、所述提取液循環(huán)暫存罐依次連接，所述提取液循環(huán)暫存罐分別通過閥門與上進出液口和下進出液口連接。
本實用新型通過外部的提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)，可僅將提取罐中的提取液快速加熱到所需要的提取溫度，并自動保持提取溫度，避免了被提取的固體物料與加熱表面直接接觸而產(chǎn)生的過熱，焦化，粘結(jié)等不利于提取和提取液質(zhì)量的結(jié)果。由于提取液暫存罐的存在和循環(huán)泵的作用，使得整個提取過程可在一個高液固比的前提和提取液強制循環(huán)條件下完成的，相對于傳統(tǒng)的靜態(tài)提取罐或帶攪拌的提取罐而言，本實用新型的多功能提取罐具有提取率高和操作時間短等優(yōu)點。同時該多功能提取罐的上下進出液口和外循環(huán)溫控和加熱循環(huán)系統(tǒng)被設(shè)計成可對提取罐內(nèi)的物料進行正向(提取液從罐頂進入，流過物料層經(jīng)底開門上的篩板由罐底流出)和逆向(提取液從罐底進入，流過底開門上的篩板經(jīng)物料層由罐頂流出)提取。采用逆向提取的優(yōu)點是對于不易滲透的物料或較細(xì)粒度的物料，采用逆向提取，在相同泵壓下，提取液從下向上作用于物料，由于泵壓方向與物料重力方向相反，不會存在正向提取時的物料在泵壓的作用下越壓越緊而導(dǎo)致的提取液體流過時的阻力不斷加大的情況，因此，借助循環(huán)泵的動力可以保證提取液的循環(huán)流量。
上述的多功能提取罐中，在所述循環(huán)泵和所述外循環(huán)加熱器進液口之間依次連接有流量計和調(diào)節(jié)閥，用于控制循環(huán)的提取液量。
上述的多功能提取罐中，所述外循環(huán)加熱器為板式或列管式換熱器，優(yōu)選列管式的。
上述外循環(huán)加熱器的加熱介質(zhì)為蒸汽、導(dǎo)熱油或已知的其他加熱媒介，優(yōu)選蒸汽。
上述的多功能提取罐中，所述溫控器為采用PLC控制的帶有調(diào)節(jié)閥和感溫器的元件或自立式溫控閥，優(yōu)選自立式溫控閥。
上述的多功能提取罐中，所述罐體的筒體為倒置的錐形，其錐度為5-40°，優(yōu)選為10-30°。
上述的多功能提取罐中，所述底開門的直徑大于所述罐體的最大直徑。倒置錐形的罐體設(shè)計使得在逆向提取時，提取液從罐底向上流動的過程中不斷縮小通過面積，從而使其流速增加，并且不會產(chǎn)生提取液短路而影響提取效率的結(jié)果。倒置錐形罐體和大口徑的底開門不僅使得卸料方便，同時在進行物料蒸干時基于上述的原因不會發(fā)生提取液短路的問題。
所述的多功能提取罐，所述濾網(wǎng)為板厚為0.5-2.5mm的金屬篩板，所述篩板上開有圓形、橢圓形、正方形或長條形的篩孔，這里所述的金屬優(yōu)選不銹鋼。
所述的多功能提取罐，還包括底開門歸位定位銷，其一端與罐體的底端連接，另一端與底開門連接，用于保證每次底開門在打開后準(zhǔn)確回到原來位置。
所述的多功能提取罐，在其上部的進料口上，還設(shè)有用于進料口密封的閥門和一個大的進料斗，這里密封閥門可為碟閥、球閥或閘板閥，優(yōu)選碟閥。
另外，為了易于觀察，本實用新型的罐體上還可以包括視鏡燈，觀察視鏡和溫度計接口等裝置，由于與現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)相同，故在此不再贅述。
綜上所述，本實用新型可將提取罐中的提取液快速加熱到所需要的提取溫度，并自動保持提取溫度，避免了所提取的固體物料與加熱表面直接接觸而產(chǎn)生的過熱，焦化，粘結(jié)等不利于提取和提取液質(zhì)量的問題。同時倒錐形罐體的設(shè)計，使得提取罐在進行強制循環(huán)逆流提取和對所提取物料蒸干時不會發(fā)生提取罐內(nèi)的短路問題，從而使得該提取罐與現(xiàn)有類型的提取罐相比具有提取率高、操作時間短、不會產(chǎn)生提取液短路的優(yōu)點。


圖1為本實用新型實施例的部分正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型實施例的部分俯視圖。
圖3為本實用新型實施例的進料口結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型實施例底門開關(guān)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型實施例的外置提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)流程示意圖。
附圖標(biāo)號說明1倒錐形罐體2大口徑的底開門3底開門上部的篩板4，4’ 控制底開門的兩個氣缸5進料口6進料斗7閥門8上進出液口9下進出液口10 底開門歸位定位銷11 鎖緊螺母12 罐體上部的蒸汽出口13 視鏡燈14 觀察視鏡15 溫度計接口16 外循環(huán)加熱器17 溫控器18 流量計19 調(diào)節(jié)閥20 提取液循環(huán)暫存罐21 循環(huán)泵具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細(xì)的說明。
參見圖1-4，為本實用新型的一個具體實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本實用新型實施例一的外置提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)流程示意圖。如圖1所示，在本實施例中，多功能提取罐包括罐體1，在所述罐體1的上部設(shè)有進料口5、上進出液口8、蒸汽出口12，為便于觀察，還設(shè)有視鏡燈13、觀察視鏡14和溫度計接口15，如圖1、2所示。在所述的進料口5上，還設(shè)有用于進料口密封的閥門7和一個大的進料斗6，如圖3所示，這里密封閥門7可為碟閥，球閥，閘板閥，優(yōu)選碟閥。在所述罐體1底部設(shè)置有底開門2，所述底開門2分別與兩個氣缸4、4’連接，用于控制底開門2的開和關(guān)，在所述底開門2上部設(shè)置有濾網(wǎng)3，下進出液口9，鎖緊螺母11和開門歸位定位銷10，所述提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)包括外循環(huán)加熱器16、溫控器17、提取液循環(huán)暫存罐20和循環(huán)泵21，所述溫控器17設(shè)置在所述外循環(huán)加熱器16的加熱介質(zhì)入口和出液口之間，用于控制所述外循環(huán)加熱器16的加熱溫度，所述外循環(huán)加熱器16的出液口分別通過閥門與上進出液口8和下進出液口9連接，所述外循環(huán)加熱器16進液口與所述循環(huán)泵21、所述提取液循環(huán)暫存罐20依次連接，所述提取液循環(huán)暫存罐20分別通過閥門與上進出液口8和下進出液口9連接。為了控制循環(huán)的提取液量，在所述循環(huán)泵21和所述外循環(huán)加熱器16進氣口之間依次連接有流量計18和調(diào)節(jié)閥19。這里所述及的提取液循環(huán)暫存罐20和循環(huán)泵21分別為現(xiàn)有技術(shù)已知的普通儲罐和離心泵，故在此不再贅述。
所述外循環(huán)加熱器16為板式或列管式換熱器，在本實施例中采用列管式換熱器。
所述溫控器17為采用PLC控制的帶有調(diào)節(jié)閥和感溫器的元件或自立式溫控閥，在本實施例中采用自立式溫控閥。
在本實施例中，所述罐體1的筒體為倒置的錐形，其錐度為15°。底開門2的直徑大于所述罐體1的最大直徑，倒置錐形的罐體設(shè)計使得在逆向提取時，提取液從罐底向上流動的過程中不斷縮小通過面積，從而不會產(chǎn)生提取液短路而影響提取效率的結(jié)果。并且，倒置錐形罐體和大口徑的底開門不僅使得卸料方便，同時在進行物料蒸干時不會發(fā)生提取液短路的問題。
在所述底開門2上部設(shè)置的濾網(wǎng)3在本實施例中為篩板，為0.5-2.5mm的不銹鋼篩板，其上可以開有圓形、橢圓形、正方形或長條形的篩孔，在本實施例中為長條形的篩孔。
為了控制底開門2的開合，本實用新型采用氣缸來控制，氣缸可以為氣動式，也可以為液壓式。在本實施例中采用兩個氣動式氣缸4、4’與底開門2連接，當(dāng)氣缸的活塞伸出時，將底開門2打開，如圖4所示，當(dāng)氣缸的活塞縮回時，將底開門2關(guān)閉，并通過鎖緊螺母11鎖緊，如圖1、5所示。為了保證底開門2在打開后準(zhǔn)確回到原來位置，在底開門上設(shè)有開門歸位定位銷，其一端與罐體1的底端連接，另一端與底開門2連接。
在本實施例中，由外循環(huán)加熱器16，溫控器17，流量計18，調(diào)節(jié)閥19，提取液循環(huán)暫存罐20和循環(huán)泵21組成了提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)。這里提取液逆流通過物料層流入提取液循環(huán)暫存罐20，清液在循環(huán)泵21的作用下經(jīng)外循環(huán)加熱器16借助溫控器17可自動將提取液加熱至所設(shè)定的提取溫度并保持。連續(xù)保持上述的循環(huán)，經(jīng)過一較短的時間，一般僅需進行兩次提取即可完成從物料中提取出所需有效成分的目的。在提取完成后，由大底開門的出料口通入直接蒸汽，即可將物料中殘余的提取溶劑蒸出，經(jīng)冷卻回收可循環(huán)使用。蒸干后的被提取物料經(jīng)底開門放出即完成一次提取過程。
實驗表明，采用本發(fā)明大底開門倒錐形多功能提取罐，在保持相同提取得率的條件下，提取過程可節(jié)省40-50％的提取時間。
以下舉一具體的應(yīng)用實例對本實用新型進行說明。
如圖4和圖5所示，在700L的大底開門倒錐形多功能提取罐中經(jīng)進料口5、進料斗6和閥門7加入經(jīng)破碎成型處理后的沙棘籽餅350kg，充滿度約為85％。關(guān)閉進料閥門7后，按照液固比3∶1，借助流量計18、調(diào)節(jié)閥19、提取液循環(huán)暫存罐20和循環(huán)泵21，按照2000L/H的流量向罐體1中強制循環(huán)正己烷溶劑，進行沙棘油的提取，提取液的溫度經(jīng)外循環(huán)加熱器16和溫控器17設(shè)定為60℃。經(jīng)30分鐘后泵出所有含沙棘油的正己烷混合溶劑，去蒸發(fā)系統(tǒng)回收正己烷、獲得沙棘油，然后再按照上述的條件用正己烷對物料進行一次提取。同上述一樣，在泵出混合溶劑后，經(jīng)罐體1上部的上進出液口8通入0.03Mpa的直接蒸汽經(jīng)物料層、底開門上部的篩板和下進出液口9壓出物料中殘留的混合溶劑，然后再經(jīng)大口徑底開門2上的下進出液口9通入0.03Mpa的直接蒸汽蒸粕40分鐘，以回收物料中殘留的最后部分殘留的提取溶劑，蒸出的溶劑經(jīng)冷卻后回收再利用。用控制開門的氣缸(4，4’)打開提取罐的大口徑底開門(2)放出物料即完成一次提取過程。
實驗表明，經(jīng)該設(shè)備和工藝所提取的沙棘粕中殘油低于0.4％，同時由于提取時間短，所得沙棘油的酸價和色澤均低于采用傳統(tǒng)設(shè)備和工藝的。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種多功能提取罐，包括罐體(1)，在其底部設(shè)置有底開門(2)，所述底開門(2)與氣缸(4)連接，用于控制底開門的開和關(guān)，在所述底開門(2)上部設(shè)置有濾網(wǎng)(3)，在所述罐體(1)的上部設(shè)有進料口(5)，其特征在于，還包括提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)，所述提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)包括外循環(huán)加熱器(16)、溫控器(17)、提取液循環(huán)暫存罐(20)和循環(huán)泵(21)，并且，在罐體(1)上部設(shè)有上進出液口(8)，在底開門下部設(shè)有下進出液口(9)，所述溫控器(17)設(shè)置在所述外循環(huán)加熱器(16)的加熱介質(zhì)入口和出液口之間，用于控制所述外循環(huán)加熱器(16)的加熱溫度，所述外循環(huán)加熱器(16)的出液口分別通過閥門與上進出液口(8)和下進出液口(9)連接，所述外循環(huán)加熱器(16)進液口與所述循環(huán)泵(21)、所述提取液循環(huán)暫存罐(20)依次連接，所述提取液循環(huán)暫存罐(20)分別通過閥門與上進出液口(8)和下進出液口(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能提取罐，其特征在于，在所述循環(huán)泵(21)和所述外循環(huán)加熱器(16)進氣口之間依次連接有流量計(18)和調(diào)節(jié)閥(19)，用于控制循環(huán)的提取液量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能提取罐，其特征在于，所述外循環(huán)加熱器(16)為板式或列管式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能提取罐，其特征在于，所述溫控器為采用PLC控制的帶有調(diào)節(jié)閥和感溫器的元件或自立式溫控閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能提取罐，其特征在于，所述底開門(2)的直徑大于所述罐體(1)的最大直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的多功能提取罐，其特征在于，所述罐體(1)的筒體為倒置的錐形，其錐度為5-40°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能提取罐，其特征在于，所述濾網(wǎng)(3)為板厚為0.5-2.5mm的金屬篩板，所述篩板上開有圓形、橢圓形、正方形或長條形的篩孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能提取罐，其特征在于，還包括底開門歸位定位銷，其一端與罐體(1)的底端連接，另一端與底開門(2)連接，用于保證每次底開門(2)在打開后準(zhǔn)確回到原來位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能提取罐，其特征在于，在其上部的進料口(5)上，還設(shè)有用于進料口密封的閥門(7)和一個進料斗(6)，所述閥門(7)為碟閥、球閥或閘板閥。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能提取罐，其提取液溫度自動控制和循環(huán)系統(tǒng)包括外循環(huán)加熱器(16)、溫控器(17)、提取液循環(huán)暫存罐(20)和循環(huán)泵(21)，在罐體(1)上部設(shè)有上進出液口(8)，在底開門下部設(shè)有下進出液口(9)，所述外循環(huán)加熱器(16)的出液口分別通過閥門與上進出液口(8)和下進出液口(9)連接，所述外循環(huán)加熱器(16)進液口與所述循環(huán)泵(21)、所述提取液循環(huán)暫存罐(20)依次連接，所述提取液循環(huán)暫存罐(20)分別通過閥門與上進出液口(8)和下進出液口(9)連接。本實用新型避免了固體物料與加熱表面直接接觸而產(chǎn)生的過熱、焦化、粘結(jié)等問題，提取率高、操作時間短，不會產(chǎn)生提取液短路問題。
文檔編號B01D11/02GK2843572SQ20052012966
公開日2006年12月6日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者忻耀年, 邵成國 申請人:忻耀年, 溫州天富機械有限公司