一種用于動植物原料的多級分離裝置及其方法和用途，屬于動植物提取技術領域。

背景技術：

動植物原料浸出是指采用適當?shù)娜軇┗蚍椒?，從動植物原料（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，動植物原料中有效成分的提取方式，多采用將動植物原料干燥、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)有的提取裝置有效成分的收率低、提取效率低，采用壓片的方式植物中的有效成分難以浸出到溶劑中，并且噴淋溶劑的方式難以充分提取，所得有效成分提取效率較低。其次，現(xiàn)有的提取裝置雖采用了固液分離技術，但是對于怎樣提高有效成分的收率沒有任何幫助。再次，申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的提取裝置所得分離液的濃度低、體積大，不但增加了溶劑的成本，還增加了后續(xù)對分離液精制、濃縮的能耗。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于動植物原料的多級分離裝置及其方法和用途，該用于動植物原料的多級分離裝置提取效率高、收率高，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)明解決其技術問題所采用的技術方案是：該用于動植物原料的多級分離裝置，其特征在于：包括分離裝置和粉碎機，分離裝置包括浸出罐和固液分離機，浸出罐通過原料輸送管與粉碎機相連接，浸出罐出料口通過泵與固液分離機進料口管路連接，固液分離機的分離液出口連接有分離液輸出管，固液分離機的固料出口連接有第一輸送機；

分離裝置為多個，多個所述的分離裝置沿固料輸送方向、由上至下呈多級設置；相鄰所述的分離裝置中：上級分離裝置通過第一輸送機與下級分離裝置的浸出罐相連接；相鄰所述的分離裝置中：下級分離裝置的分離液出口通過分離液逆流管與上級分離裝置的浸出罐相連接。

每個所述的分離裝置中，設有第二輸送機，固液分離機的固料出口通過第二輸送機與浸出罐相連接。

相鄰所述的分離裝置中：上級分離裝置的分離液出口，通過分離液輸出管與下級分離裝置的浸出罐相連接。

所述的分離液逆流管上設有送料泵，分離液輸出管和分離液逆流管上均設有控制閥。

所述的粉碎機的粉碎粒度為厘米級、毫米級、微米級或納米級。

所述的粉碎機為濕粉碎機，粉碎機上連接有溶劑輸送管。

所述的粉碎機為干粉碎機，浸出罐上連接有溶劑輸送管，原料輸送管上設有送料機。

所述的溶劑輸送管上設有溫度調節(jié)器。

多個所述的分離裝置中，位于最末一級分離裝置上設有溶劑補充管，溶劑補充管與浸出罐相連接。

該用于動植物原料的多級分離裝置的操作方法，其特征在于，包括如下步驟：

a）粉碎機將原料粉碎為粉末狀，將粉末狀原料和溶劑按配比加入浸出罐，在浸出罐中混合浸出；浸出罐排出的物料，通過泵進入固液分離機分離；

b）固液分離機工作時：固液分離機分離的分離液自分離液輸出管、分離液逆流管排出，固料通過第一輸送機排出；

c）多個分離裝置工作時：上級分離裝置的固液分離機分離所得固料，通過第一輸送機，送至下級分離裝置的浸出罐中，再次浸提；下級分離裝置的固液分離機分離所得分離液，通過分離液逆流管送至上級分離裝置的浸出罐中，再次利用。

該動植物原料的多級分離裝置的用途，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)油或食用動植物原料提取浸提油方面的應用。

對于本發(fā)明申請人的說明如下：

本發(fā)明浸出罐通過原料輸送管與粉碎機相連接的設計，將物料粉碎為粉末狀，進行浸提、然后固液分離，使得原料中有效成分的收率和浸出效率有明顯提高。粉碎機能夠將動植物原料進行充分的粉碎，將原料以粉狀的形式投入浸出罐中，粉碎后原料粉末達到粉碎機的粉碎粒度為厘米級、毫米級、微米級或納米級（10厘米~0.1納米），優(yōu)選的粉碎機的粉碎粒度為3厘米~0.1微米，進一步優(yōu)選的粉碎機的粉碎粒度為5000~2微米，該粉碎粒度下粉碎能耗小，且固液分離效率高；進一步優(yōu)選的粉碎機的粉碎粒度為600~5微米，該粉碎粒度下能充分破除絕大多數(shù)植物的細胞壁使得動植物細胞中的有效成分充分浸出、提高收率，并且固液分離效率較高，能獲得較高經(jīng)濟收益。粉碎機可以為干粉碎機或濕粉碎機，為濕粉碎機粉碎時，粉碎機粉碎用液體為提取用溶劑。

并且申請人設計，采用固液分離機進行固液分離，解決了過濾困難的問題，固液分離機為沉降式、膜過濾式、壓濾式、網(wǎng)過濾式、螺旋擠壓式、真空式、回轉式或離心機式固液分離機。優(yōu)選的固液分離機為壓濾式固液分離機、螺旋擠壓式固液分離機或離心式固液分離機。

對于第一輸送機和第二輸送機，固液分離機分離所得固料（即固體物料）采用第一輸送機和第二輸送機進行輸送，第一輸送機和第二輸送機為帶式輸送機、螺旋式輸送機或刮板輸送機。

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

1、該用于動植物原料的多級分離裝置能夠將原料粉碎至粉末狀進行固液分離提取，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，申請人設計了浸出罐通過原料輸送管與粉碎機相連接，粉碎機將原料粉碎為粉末狀，粉末狀的原料與溶劑直接充分接觸，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，申請人設計了浸出罐和固液分離器相連接，采用固液分離器能夠將物料直接分離為液態(tài)的分離液和固態(tài)的固料，對于分離液的回收率高，分離液中雜質少。再次，申請人在研究中發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有的提取裝置收率低，提取后的原料中仍存在較高含量的有效成分。并且，現(xiàn)有提取裝置往往需要投入大量的溶劑，才能正常運行，并且現(xiàn)有提取裝置所得提取液的容積大、有效成分的濃度低，后續(xù)分離、精制、濃縮時需要消耗較高的能耗。因此，申請人設計了多個所述的分離裝置沿固料輸送方向、由上至下呈多級設置，相鄰所述的分離裝置中：上級分離裝置通過第一輸送機，與下級分離裝置的浸出罐相連接，以此設計對分離后的固料進行多次浸出-分離，充分提取固料中的有效成分。最后，申請人設計了相鄰所述的分離裝置中：下級分離裝置的分離液出口通過分離液逆流管，與上級分離裝置的浸出罐相連接，使得下級分離裝置所得低濃度的分離液逆流輸入上級分離裝置的浸出罐中，既補充了上級分離裝置的浸出罐中的溶劑，又能夠再次浸出、降低了溶劑用量、提高了收率、最終獲得高濃度的分離液，而高濃度的分離液較高，也降低了后續(xù)精制、濃縮分離液時的能耗，變相降低了成本。

2、該用于動植物原料的多級分離裝置進一步提高了浸出效率。首先，申請人設計了粉碎機為干粉碎機或濕粉碎機，滿足不同的粉碎要求，提高生產(chǎn)效率。其次，申請人設計了帶有溫度調節(jié)器的溶劑輸送管，能夠調節(jié)溶劑的溫度，提高浸出效率。

3、該用于動植物原料的多級分離裝置成本低并且適用范圍廣。該用于動植物原料的多級分離裝置能夠用于多個領域，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為實施例1的一種用于動植物原料的多級分離裝置的結構示意圖。

圖2為實施例2的一種用于動植物原料的多級分離裝置的結構示意圖。

其中： 1、浸出罐 101、原料輸送管 102、溶劑輸送管 103、溫度調節(jié)器 2、固液分離機 201、分離液輸出管 202、分離液逆流管 3、粉碎機 301、送料機 4、泵 5、第一輸送機 6、第二輸送機 7、控制閥 8、送料泵 9、溶劑補充管。

具體實施方式

圖1是本發(fā)明的最佳實施例，下面結合圖1~2本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

參照圖1，該用于動植物原料的多級分離裝置，包括分離裝置和粉碎機3，分離裝置包括浸出罐1和固液分離機2，浸出罐1通過原料輸送管101與粉碎機3相連接，浸出罐1出料口通過泵4與固液分離機2進料口管路連接，固液分離機2的分離液出口連接有分離液輸出管201，固液分離機2的固料出口連接有第一輸送機5；分離裝置為多個，多個分離裝置沿固料輸送方向、由上至下呈多級設置；相鄰分離裝置中：上級分離裝置通過第一輸送機5與下級分離裝置的浸出罐1相連接；下級分離裝置的分離液出口通過分離液逆流管202與上級分離裝置的浸出罐1相連接。多個分離裝置中，位于最末一級分離裝置上設有溶劑補充管9，溶劑補充管9與浸出罐1相連接。

參照圖1，本實施例除了包括以上結構，還包括以下結構：粉碎機3為濕粉碎機，粉碎機3上連接有溶劑輸送管102。溶劑輸送管102上設有溫度調節(jié)器103。

每個分離裝置中，設有第二輸送機6，固液分離機2的固料出口通過第二輸送機6與浸出罐1相連接。分離液逆流管202上設有送料泵8，分離液輸出管201和分離液逆流管202上均設有控制閥7。其中，浸出罐1內(nèi)設有混合裝置，混合裝置可以采用攪拌器或射流攪拌，浸出罐外周設有加熱裝置，也可以不設有加熱裝置。粉碎機3的粉碎粒度為厘米級、毫米級、微米級或納米級。固液分離機2能夠實現(xiàn)固液分離。

對于分離液輸出管201的連接關系有多種設計，可以設計為1）：參照圖2，相鄰分離裝置中，上級分離裝置的分離液出口，通過分離液輸出管201，與下級分離裝置的浸出罐1相連接，分離液能夠通過分離液輸出管201送入下級分離裝置浸出罐1中，再次浸提。或者，可以設計為2）參照圖1：分離液輸出管201不與下級分離裝置的浸出罐1相連接，將分離液輸出管201所排出的分離液送去后續(xù)精制工序。

對于每一級分離裝置上的分離液輸出管201有多種設計，可以設計為1）：參照圖1~2，每一級分離裝置上均設有分離液輸出管201，工作過程中，只開啟第一級分離裝置和最末一級分離裝置上的分離液輸出管201，其余各級分離裝置上的分離液輸出管201呈關閉狀態(tài)?；蛘呖梢栽O計為2）（圖上未畫出）：只有第一級分離裝置和最末一級分離裝置上設有分離液輸出管201，其余各級分離裝置中不設有分離液輸出管201。通過溶劑補充管9和分離液逆流管202，能夠保證各級分離裝置的浸出罐1中均有充足的溶劑補充。

實施例2

參照圖2，本實施例與實施例1的區(qū)別為：粉碎機3為干粉碎機，浸出罐1上連接有溶劑輸送管102，原料輸送管101上設有送料機301。溶劑輸送管102上設有溫度調節(jié)器103。

該用于動植物原料的多級分離裝置的工作過程如下：

a）粉碎機3將原料粉碎為粉末狀，以提高浸出罐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浸出罐1，在浸出罐1中混合浸出；浸出罐1排出的物料，通過泵4進入固液分離機2分離；

b）固液分離機2分離的分離液自分離液輸出管201、分離液逆流管202排出，固料通過第一輸送機5、第二輸送機6排出；

c）多個分離裝置工作時，沿固料輸送方向、由上至下呈多級設置，上級分離裝置的固液分離機2分離所得固料，通過第一輸送機5，送至下級分離裝置的浸出罐1中，再次浸提。下級分離裝置的固液分離機2分離所得分離液（濃度較低），通過分離液逆流管202送至上級分離裝置的浸出罐1中，再次浸提，從而提高每級分離裝置所得分離液的濃度，減少溶劑用量；

另外，每級分離裝置中：固液分離機2分離所得固料，也可以通過第二輸送機6送至本級分離裝置的浸出罐1中，循環(huán)浸提；

多個分離裝置工作時，只開啟第一級分離裝置和最末一級分離裝置上的分離液輸出管201，其余各級分離裝置的分離液輸出管201閥門關閉；通過溶劑補充管9補充溶劑和分離液逆流管202，向各級浸出罐1中補充液體。

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