一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置的製作方法
2023-06-06 15:29:01
專利名稱：一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置的製作方法
技術領域：
屬浸取和浸取裝置技術領域。
背景技術：
應用溶劑將固體物料中的可溶組分提取出來的操作謂之「浸取」，是歷史悠久的單元操作之一。廣泛應用於溼法冶金工業，食品工業和化學工業中，以獲取具有應用價值的組分溶液或用來除去不溶性固體中夾雜的可溶性物質。
浸取工藝有三種基本的操作形式。第一種是「單級浸取」，固體物料和新鮮溶劑接觸，隨後進行機械分離。這種方式溶質的回收率低，且所得的浸取液濃度較稀，在工業上是不經濟的。第二種是「多級錯流浸取」，固體物料和新鮮溶劑先在第一級設備中接觸，然後分離出固體物料至第二級，再與新鮮溶劑接觸，其後各級均按此操作。這樣可達到設定的溶質回收率，但溶劑的耗用量仍比較大，浸取液的濃度也較稀，溶劑回收費用高。第三種是「多級逆流浸取」，固體物料和溶劑相向移動，新鮮溶劑先與已經多級浸取其中可溶組分已被溶出的固體物料渣接觸，分離後再流向前一級與處於該級的固體物料接觸，如此逐次流向第一級與剛進入設備的原始新鮮固體物料接觸。所以溶劑中的可溶組分的濃度逐級上升，到第一級時達到最高水平成為成品浸取液。而固體物料中的可溶組分逐級被浸出，在末尾一級則降到最低水平，最終固體物料經新鮮溶劑洗滌後成為渣滓排出。因此連續多級逆流浸取可獲得較高濃度的浸取液，並可達到較高的溶質回收率。
影響浸取速率的因素大致有四1。固相的結構因素如顆粒大小、比表面積、空隙率、微孔大小及其結構以及溶質在固體內的分布狀態；2。溶劑及浸取液的性質如活度、粘度及擴散係數等；3。狀態因素如溫度、壓力、流體流動速度及攪拌強度等；4。溶質和浸取液在惰性組分上的吸附。當固相顆粒小、比表面積和空隙率大、微孔大且直、溶質分布離固體表層近；溶劑及浸取液的活度低、粘度小及擴散係數大；浸取溫度、壓力高、流體流動速度及攪拌強度大；溶質和浸取液在惰性組分上的吸附量少時，可有很高的浸取速率和溶質浸取率。
現有用於連續多級逆流「固-液浸取」作業的機械設備有螺旋式、履帶式、平轉式、移動床式等種類。都是利用重力分離固液，未見有將離心力場導入固-液浸取作業的機械設備。現行的連續多級逆流浸取設備一般適用於被浸取固體顆粒較粗，對溶劑流動阻力較小的工藝場合。用於粉狀物料時，或因固體料層阻力太大，降低了浸取速度，從而降低了設備工作效率。或因固-液分離效率較低，導致浸取液十分渾濁，增加了後處理的困難。此外，被浸取後的粉渣中附著溶劑量也很大，需另加設備分離。目前粉狀物料的浸取工藝裝置流程都比較長，效率都比較差。
發明內容
本發明提供一種工藝流程短，效率高，適用於粉末狀物料浸取的一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置。
本發明採取的技術方案一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置，包含成品液提取和渣滓中溶劑回收，其方案是二個同錐度的不同直徑的空心圓錐體，錐面上均分布均勻小孔，軸向水平狀同軸不接觸相套；小直徑的空心圓錐體外表面有螺旋狀延伸葉片，從錐體小頭端面垂直環繞到大頭端面，內表面由中心帶孔的不同外直徑的垂直中心軸的七個平面圓板，平行分隔，構成螺旋排渣器；大直徑的空心圓錐體內壁敷有濾網構成轉鼓；小錐體小端面的空心軸內有一根供新鮮溶劑的管和五根循環液管通過，在各自對應的分隔平面內彎頭；並有一個軸上帶螺狀葉片的固體物料螺旋加料器通過空心軸，在螺旋排渣器的始端彎頭；在轉鼓外有一封閉機殼圍繞，大小圓錐體同軸心、由各自不同的軸聯接不同的驅動電機；與螺旋排渣器中間六個平行分隔腔室相對應，機殼底也有用五個分隔平面板隔成六個與之對應的集液槽；前五個隔槽底部有孔，各引出一管，通過循環泵與加熱器與對應的彎頭管相接；在集液槽的五個分隔平面板上裝有彎向底板的溢流管，其安裝高度依次從轉鼓的大徑端向小徑端逐步降低；在轉鼓大徑端的機殼底部，有檔板構成渣滓出口；在轉鼓小徑端的機殼上，開有成品液提取排出口；除循環泵外的所有裝置，均封裹在保溫隔音外殼內。
實施本發明後的積極效果是由於將離心力場和多級連續逆流浸取作業相結合的工藝技術，應用具體生產實際如對茶葉粉末浸取與常規工藝相比，不僅極大提高了效率，而且大大縮小了作業場地，採用級內循環和級間溢流的浸取液流程，可以獲得浸取的徹底性和作業的穩定性；可以自動和連續作業，方便生產。是一個很實用的發明。
圖1為本發明結構示意圖具體實施方式
現結合附圖對本發明作進一步說明一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置，包含成品液提取和渣滓中溶劑回收，其結構是二個同錐度的不同直徑的空心圓錐體，錐面上均分布均勻小孔，軸向水平狀同軸不接觸相套；小直徑的空心圓錐體外表面有螺旋狀延伸葉片8，從錐體小頭端面垂直環繞到大頭端面，內表面由中心帶孔的不同外直徑的垂直中心軸的七個平面圓板9，平行分隔，構成螺旋排渣器2；大直徑的空心圓錐體內壁敷有濾網構成轉鼓1；小錐體小端面的空心軸內有一根供新鮮溶劑的管12和五根循環液管通過，在各自對應的分隔平面內彎頭；並有一個軸上帶螺狀葉片的固體物料螺旋加料器11通過空心軸，在螺旋排渣器的始端彎頭；在轉鼓外有一封閉機殼3圍繞，大小圓錐體同軸心、由各自不同的軸聯接不同的驅動電機；與螺旋排渣器中間六個平行分隔腔室相對應，機殼底也有用五個分隔平面板10隔成六個與之對應的集液槽4；前五個隔槽底部有孔，各引出一管，通過循環泵5與加熱器6與對應的彎頭管相接；在集液槽的五個分隔平面板上裝有彎向底板的溢流管15，其安裝高度依次從轉鼓的大徑端向小徑端逐步降低；在轉鼓大徑端的機殼底部，有檔板構成渣滓出口13；在轉鼓小徑端的機殼上，開有成品液提取排出口14；除循環泵外的所有裝置，均封裹在保溫隔音外殼7內。
現對構成和工作過程作一說明由一臺離心浸取機和六臺循環泵、六臺加熱器組成的聯動裝置。
離心浸取機具有一個轉鼓、一個螺旋排渣器和一組儲液槽。
轉鼓是一個錐形空心筒體，表面均布小孔，內表面襯有過濾介質。
螺旋排渣器位於轉鼓內部，與轉鼓套疊，也是一個表面均布小孔的錐形空心筒體，錐度和轉鼓相同，上面纏有一條直立的螺旋狀葉片，從錐體小頭端面環繞延伸到大頭端面。葉片與轉鼓內表面之間有一定空隙。螺旋排渣器的內表面裝有七片與端面平行的隔板，中心開有圓孔，將螺旋排渣器內腔分隔成八段，第I段是固體加料段，第II至第VII段是浸取段，第VIII段是脫水段。
轉鼓和螺旋排渣器的轉軸是同心的，以套軸形式組合，由各自的電機驅動。被浸取的物料、循環的浸取液和新鮮溶劑12都用管道經由螺旋排渣器的空芯軸進入浸取機內，在各自對應的分隔腔內彎頭。
在轉鼓外有一封閉機殼圍繞，與螺旋排渣器六個浸取段相對應，機殼底也有六個與之對應的分隔艙，稱之為儲液槽。每一級儲液槽的底部都有排液管。除第VII段外其餘各段的浸取液都通過各自對應的循環泵與加熱器後再進入相應的浸取段。在儲液槽的五個分隔板上都裝有溢流管，使浸取液從濃度低的一級逐次溢流到濃度高的一級，最後成品從出料口排出機外。
被浸取完了的固體渣滓被螺旋排渣器從轉鼓的大徑端排入機殼上的出渣口，用出渣機送出機外。
本發明的使用實例裝置的分離因數390被浸出物茶葉粉末，平均粒度20目。
溶劑水操作工藝6級連續逆流浸取浸取溫度72℃浸取時間30分鐘浸取級數6級液-固比7∶1浸出液比重1.012(42℃)浸出液外觀深棕褐色，清澈透明，有濃鬱茶香味。
渣滓含水量40％
渣滓外觀幹松，擠不出水分。無味。
工藝過程全部自動、連續作業。
與此對照，用罐狀容器煎煮茶葉粉末，加入水量為茶葉重量的20倍，在72℃下煮10分鐘。靜置，潷出茶湯。再加入茶葉重量15倍的水，繼續在72℃下煮10分鐘。再靜置，潷出茶湯。然後重複上一次作業。合併三次所潷出的茶湯，作為成品浸取液經過沉降後去至下一道蒸發濃縮工序。
操作工藝並流間歇浸取。
浸取時間30分鐘(輔助作業時間未計在內)浸取級數3級液-固比40∶1浸出液比重0.99(42℃)浸出液外觀草黃色懸濁液，茶香味不顯著。
渣滓含水量75％渣滓外觀溼軟，能擠出水分。無味。
權利要求
1，一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置，包含成品液提取和渣滓中溶劑回收，其結構是二個同錐度的不同直徑的空心圓錐體，錐面上均分布均勻小孔，軸向水平狀同軸不接觸相套；小直徑的空心圓錐體外表面有螺旋狀延伸葉片(8)，從錐體小頭端面垂直環繞到大頭端面，內表面由中心帶孔的不同外直徑的垂直中心軸的七個平面圓板(9)，平行分隔，構成螺旋排渣器(2)；大直徑的空心圓錐體內壁敷有濾網構成轉鼓(1)；小錐體小端面的空心軸內有一根供新鮮溶劑的管(12)和五根循環液管通過，在各自對應的分隔平面內彎頭；並有一個軸上帶螺狀葉片的固體物料螺旋加料器(11)通過空心軸，在螺旋排渣器的始端彎頭；在轉鼓外有一封閉機殼(3)圍繞，大小圓錐體同軸心、由各自不同的軸聯接不同的驅動電機；與螺旋排渣器中間六個平行分隔腔室相對應，機殼底也有用五個分隔平面板(10)隔成六個與之對應的集液槽(4)；前五個隔槽底部有孔，各引出一管，通過循環泵(5)與加熱器(6)與對應的彎頭管相接；在集液槽的五個分隔平面板上裝有彎向底板的溢流管(15)，其安裝高度依次從轉鼓的大徑端向小徑端逐步降低；在轉鼓大徑端的機殼底部，有檔板構成渣滓出口(13)；在轉鼓小徑端的機殼上，開有成品液提取排出口(14)；除循環泵外的所有裝置，均封裹在保溫隔音外殼(7)內。
全文摘要
一種適用於粉狀物料的多級連續逆流式離心浸取裝置，屬浸取和浸取裝置技術領域。欲獲取一種工藝流程短，效率高，適用於粉末狀物料浸取的裝置。其結構是由離心浸取機、循環泵、加熱器組成的聯動裝置。離心浸取機有一個轉鼓、一個螺旋排渣器和一組儲液槽。轉鼓是錐形空心筒體，螺旋排渣器與轉鼓套疊。循環的浸取液和新鮮溶劑都用管道經由螺旋排渣器的空心軸進入浸取機內。機殼底有儲液槽。並使浸取液從濃度低的一級逐次溢流到濃度高的一級，最後成品浸取液從出料口排出機外。固體渣滓從出渣口，送出機外。實施本發明後，不僅極大提高了效率，而且大大縮小了作業場地，採用級內循環和級間溢流的浸取液流程，可以獲得浸取的徹底性和作業的穩定性；可以自動和連續作業，方便生產。是一個很實用的發明。
文檔編號B01D11/02GK1966121SQ20061011772
公開日2007年5月23日 申請日期2006年10月30日 優先權日2006年10月30日
發明者周俊培 申請人:周俊培