一種用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置及其方法和用途，屬于動(dòng)植物提取技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

動(dòng)植物原料浸出是指采用適當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒ǎ瑥膭?dòng)植物原料（全部或者某一部分）中提取加工獲得有效成分（有效成分能溶于溶劑）。在現(xiàn)有工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)中，動(dòng)植物原料中有效成分的提取方式，多采用將動(dòng)植物原料干燥、壓片獲得片狀原料，將片狀原料噴淋溶劑，獲得提取液，然后進(jìn)行分離精制（如萃取、蒸餾）。

申請人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的提取裝置存在以下問題：首先，現(xiàn)有的提取裝置，所得分離液的濃度低，提取過程中需要使用大量的溶劑完成提取，不但增加了溶劑的成本，還增加了后續(xù)分離、精制、濃縮分離液的能耗。其次，申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的提取裝置的收率較低，采用壓片的方式，難以破除動(dòng)植物原料的細(xì)胞壁，即使延長噴淋或浸泡時(shí)間，有效成分也難以浸出到溶劑中，造成提取不充分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置及其方法和用途，該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置能夠?qū)⒃戏鬯橹练勰钸M(jìn)行固液分離提取，具有較高的收率和浸出效率，并且能夠明顯提高所得分離液的濃度、減少溶劑的用量，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置，其特征在于：包括提取罐、固液分離機(jī)和粉碎機(jī)，提取罐通過原料輸送管與粉碎機(jī)相連接，提取罐出料口通過泵與固液分離機(jī)進(jìn)料口管路連接，固液分離機(jī)的液體出口分別連接有分離液回流管和分離液輸出管，固液分離機(jī)的液體出口通過分離液回流管與提取罐相連接；固液分離機(jī)的固料出口通過第一輸送機(jī)與提取罐相連接。

所述的固液分離機(jī)的固料出口連接有第二輸送機(jī)。

所述的分離液回流管和分離液輸出管上均設(shè)有控制閥。

所述的分離液回流管上設(shè)有回流泵。

所述的粉碎機(jī)的粉碎粒度為厘米級(jí)、毫米級(jí)、微米級(jí)或納米級(jí)。

所述的粉碎機(jī)為濕粉碎機(jī)，粉碎機(jī)上連接有溶劑輸送管。

所述的粉碎機(jī)為干粉碎機(jī)，提取罐上連接有溶劑輸送管，原料輸送管上設(shè)有送料機(jī)。

所述的溶劑輸送管上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)器。

該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置的操作方法，其特征在于，包括如下步驟：

a）粉碎機(jī)將原料粉碎為粉末狀，以提高提取罐中有效成分收率和浸出效率；將粉碎后的粉末狀原料和溶劑按配比加入提取罐，在提取罐中混合浸出；提取罐排出的物料，通過泵進(jìn)入固液分離機(jī)過濾；

b）固液分離機(jī)過濾過程中，關(guān)閉分離液輸出管，開啟分離液回流管和第一輸送機(jī)，分離出的分離液和固體物料反復(fù)回送至提取罐中，循環(huán)浸提，直至分離液回流管中的分離液濃度升高至穩(wěn)定值時(shí)，關(guān)閉分離液回流管、開啟分離液輸出管，使分離液排出；

c）當(dāng)分離液輸出管中分離液濃度開始持續(xù)下降時(shí)，此時(shí)提取罐中的原料已通過溶劑充分浸提，停止向提取罐中補(bǔ)充溶劑，關(guān)閉第一輸送機(jī)，排出固體物料，分離液通過分離液輸出管排出。

該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置的用途，其特征在于：在油料提取油脂、中藥提取物的提取、香料提取揮發(fā)油或食用動(dòng)植物原料提取浸提油方面的應(yīng)用。

對于本發(fā)明申請人的說明如下：

粉碎機(jī)能夠?qū)?dòng)植物原料進(jìn)行充分的粉碎，將原料以粉狀的形式投入提取罐中，粉碎后原料粉末達(dá)到粉碎機(jī)的粉碎粒度為厘米級(jí)、毫米級(jí)、微米級(jí)或納米級(jí)（10厘米~0.1納米），優(yōu)選的粉碎機(jī)的粉碎粒度為3厘米~0.1微米，進(jìn)一步優(yōu)選的粉碎機(jī)的粉碎粒度為5000~2微米，該粉碎粒度下粉碎能耗小，且過濾效率高；進(jìn)一步優(yōu)選的粉碎機(jī)的粉碎粒度為600~5微米，該粉碎粒度下能充分破除絕大多數(shù)植物的細(xì)胞壁使得動(dòng)植物細(xì)胞中的有效成分充分浸出、提高收率，進(jìn)一步優(yōu)選的粉碎機(jī)的粉碎粒度為，該粉碎粒度下浸出效率較好、并且粉碎效率和過濾效率較高。因此，相比現(xiàn)有技術(shù)中將原料壓片噴淋提取或者將原料粉碎至厘米級(jí)顆粒浸提，本發(fā)明提取罐通過原料輸送管與粉碎機(jī)相連接的設(shè)計(jì)，使得有效成分的收率和浸出效率有明顯提高。粉碎機(jī)可以為干粉碎機(jī)或濕粉碎機(jī)，為濕粉碎機(jī)粉碎時(shí)，粉碎機(jī)粉碎用液體為提取用溶劑。

并且申請人設(shè)計(jì)，采用固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離，解決了過濾困難的問題，固液分離機(jī)為沉降式、膜過濾式、壓濾式、螺旋擠壓式、真空式、回轉(zhuǎn)式或離心機(jī)式固液分離機(jī)。優(yōu)選的固液分離機(jī)為離心式固液分離機(jī)、壓濾式固液分離機(jī)或螺旋擠壓式固液分離機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置及其方法和用途所具有的有益效果是：

1、該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置能夠?qū)⒃戏鬯橹练勰钸M(jìn)行固液分離提取，具有較高的收率和浸出效率，并且能夠明顯提高所得分離液的濃度、減少溶劑的用量，降低生產(chǎn)成本。首先，申請人設(shè)計(jì)了提取罐通過原料輸送管與粉碎機(jī)相連接，粉碎機(jī)將原料粉碎為粉末狀，能夠破除動(dòng)植物原料的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，使有效成分充分浸出到溶劑中，使得有效成分的收率和浸出效率有明顯提高。其次，申請人設(shè)計(jì)了提取罐和固液分離機(jī)相連接，固液分離機(jī)能有效進(jìn)行固液分離、有效去除分離液中的雜質(zhì)，具有較高的提取效率。最后，申請人設(shè)計(jì)了分離液回流管和第一輸送機(jī)，使得分離所得的分離液反復(fù)回流至提取罐、固體物料反復(fù)回送至至提取罐，進(jìn)行循環(huán)浸提，采用本發(fā)明的動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置，便能夠進(jìn)行連續(xù)循環(huán)浸提，從而提高分離液的濃度，減少溶劑用量。并且高濃度的分離液，也降低了后續(xù)精制、濃縮分離液時(shí)的能耗，變相降低了成本。

2、該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置進(jìn)一步提高了浸出效率。申請人設(shè)計(jì)了帶有溫度調(diào)節(jié)器的溶劑輸送管，能夠調(diào)節(jié)溶劑的溫度，提高浸出效率，申請人設(shè)計(jì)了粉碎機(jī)為干粉碎機(jī)或濕粉碎機(jī)，滿足不同的粉碎要求，提高生產(chǎn)效率。

3、該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置成本低并且適用范圍廣。該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置能夠用于多個(gè)領(lǐng)域，能夠用于油料作物提油（如自大豆中提取豆油）、能夠用于植物類中藥原料提?。ㄈ绻鹬μ崛]發(fā)油、乙酸乙酯提取決明子提取物、甲醇作為溶劑提取人參中的苷類）、能夠用于植物香料提油（如玫瑰、薰衣草中揮發(fā)油的提取）、能夠用于食用動(dòng)植物原料提取浸出油（如胡蘿卜中提取胡蘿卜油、海藻中提取海藻油）。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1一種用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例2一種用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、提取罐 101、原料輸送管 102、溶劑輸送管 103、溫度調(diào)節(jié)器 2、固液分離機(jī)201、分離液回流管 202、分離液輸出管 3、粉碎機(jī)301、送料機(jī)4、泵 5、第一輸送機(jī) 6、第二輸送機(jī) 7、控制閥 8、回流泵 。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合圖1~2本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

參照圖1，該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置，包括提取罐1、固液分離機(jī)2和粉碎機(jī)3，提取罐1通過原料輸送管101與粉碎機(jī)3相連接，提取罐1出料口通過泵4與固液分離機(jī)2進(jìn)料口管路連接，固液分離機(jī)2的液體出口分別連接有分離液回流管201和分離液輸出管202，固液分離機(jī)2的液體出口通過分離液回流管201與提取罐1相連接；固液分離機(jī)2的固料出口通過第一輸送機(jī)5與提取罐1相連接。固液分離機(jī)2的固料出口連接有第二輸送機(jī)6，第二輸送機(jī)6用于排出固體物料，或者用于輸送固體物料去進(jìn)一步提取。分離液回流管201和分離液輸出管202上均設(shè)有控制閥7。粉碎機(jī)3的粉碎粒度為厘米級(jí)、毫米級(jí)、微米級(jí)或納米級(jí)。其中，提取罐1內(nèi)設(shè)有混合裝置，混合裝置可以采用攪拌器或射流攪拌，提取罐外周設(shè)有加熱裝置，也可以不設(shè)有加熱裝置。

本實(shí)施例粉碎機(jī)3為濕粉碎機(jī)，粉碎機(jī)3上連接有溶劑輸送管102。

實(shí)施例2

參照圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別為：粉碎機(jī)3為干粉碎機(jī)，提取罐1上連接有溶劑輸送管102，原料輸送管101上設(shè)有送料機(jī)301。溶劑輸送管102上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)器103。分離液回流管201上設(shè)有回流泵8。

該用于動(dòng)植物原料的單級(jí)分離裝置的操作方法如下：

a）粉碎機(jī)3將原料粉碎為粉末狀，以提高提取罐1中有效成分收率和浸出效率；將粉碎后的粉末狀原料和溶劑按配比加入提取罐1，在提取罐1中混合浸出；提取罐1排出的物料，通過泵4進(jìn)入固液分離機(jī)2過濾；

b）固液分離機(jī)2過濾過程中，關(guān)閉分離液輸出管202，開啟分離液回流管201和第一輸送機(jī)5，分離出的分離液和固體物料反復(fù)回送至提取罐1中，循環(huán)浸提，直至分離液回流管201中的分離液濃度升高至穩(wěn)定值時(shí)，關(guān)閉分離液回流管201、開啟分離液輸出管202，使分離液排出；

c）當(dāng)分離液輸出管202中分離液濃度開始持續(xù)下降時(shí)，此時(shí)提取罐1中的原料已通過溶劑充分浸提，停止向提取罐1中補(bǔ)充溶劑，關(guān)閉第一輸送機(jī)，排出固體物料，分離液（含有效成分和溶劑）通過分離液輸出管202排出。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。