專利名稱：用液體萃取固體物料的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用液體對(duì)固體顆粒物料和/或破碎物料進(jìn)行萃取及為進(jìn)一步萃取對(duì)它們進(jìn)行預(yù)處理的方法，及完成該方法的設(shè)備。
現(xiàn)有的固體機(jī)械式和化學(xué)的分解是從固體物料(萃取物)中獲得活性劑的先決條件。在此，(“分解”的含義是指化學(xué)的或機(jī)械的，或兩者的共同作用的破碎)。一種固體如植物的機(jī)械分解基本上由粉碎和研磨完成，在此，植物細(xì)胞壁被疏松并將該固體物料破碎成小塊?；瘜W(xué)分解通常用含一種或多種組分的化學(xué)物質(zhì)來完成，最終制成含固體物料中主要在其細(xì)胞內(nèi)的有價(jià)值的物質(zhì)(活性劑)的溶液。
破碎(機(jī)械分解)由各種研磨裝置來完成，如用錘磨機(jī)、輥壓式磨機(jī)及類似裝置。在此，細(xì)胞壁的破裂在物料研磨到極細(xì)的情況下完成，因而物質(zhì)(萃取物)的分離適于以研磨成粉末狀物料來完成。然而，由于研磨程度的限制，流經(jīng)研磨后呈粉末狀固體填料的液流反而繼續(xù)其暫時(shí)的停留，而在極端情況下甚至可能被阻塞。由此來看，連續(xù)工作(運(yùn)行)的逆流式固/液萃取器是極其敏感的，因此研磨等級(jí)(程度)的優(yōu)選是必要的。應(yīng)當(dāng)注意，研磨操作一般不直接與萃取器相連，研磨裝置設(shè)置的較遠(yuǎn)，甚至在一單獨(dú)的地點(diǎn)。
一種有效的化學(xué)分解，即有價(jià)值物質(zhì)(活性劑)溶液，實(shí)質(zhì)上應(yīng)具有適于每種固體顆粒的分解(萃取)液，并使其與固體顆粒在一起有充分的滯留時(shí)間。
匈牙利第148，662號(hào)專利描述了一種用于使要萃取的固體分解的裝置，研磨后的固體加入其中，并加入具有某一PH值(酸性，堿性或中性)和適于給定萃取作業(yè)的化學(xué)特性(結(jié)構(gòu))的液體，同時(shí)緊密地接觸攪拌2-3小時(shí)，一般，Z形臂攪拌機(jī)用于該攪拌作業(yè)，這亦在所引用的匈牙利專利中起作用，如長(zhǎng)春花(VincaminorL.)植物物料的分解，傳統(tǒng)上是在一裝有Z形臂的裝置中完成研磨后的植物物料與加入的有機(jī)分解溶劑一起被攪拌(揉和)3小時(shí)，然后，與液體揉和在一起的(被分解)潤(rùn)濕物料通過系統(tǒng)中的加料裝置輸送到萃取器。
上述設(shè)備存在一些缺點(diǎn)，分解持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，從萃取的觀點(diǎn)來看，即使固體物料的性質(zhì)極好也是如此，上述的小長(zhǎng)春花(vincaminorL.)即為這種物料。從技術(shù)角度來看，攪拌裝置是相當(dāng)復(fù)雜的。大塊固體物料顆粒與分解液很難混合在一起，甚至要用幾個(gè)小時(shí)才能把它們攪拌在一起，出現(xiàn)所述液體無法到達(dá)所有固體物料顆粒處的現(xiàn)象，由此來分解的顆粒被輸送到萃取器，從而嚴(yán)重降低其萃取效率。除連續(xù)運(yùn)行的萃取裝置外，不適于使用周期運(yùn)轉(zhuǎn)的攪拌裝置，此外，攪拌裝置和加料裝置具有相當(dāng)高的空間要求。
從匈牙利第159，977號(hào)專利說明書中可了解到另一種分解設(shè)備，在此，破碎后的干燥固體物料首先被送到一供料容器中，由此被傳入一螺旋供料器，在此，混合液體噴灑到向前移動(dòng)的物料上，并由所述物料吸收，然后經(jīng)化學(xué)分解的固體物料被輸送到萃取器中。根據(jù)本說明書的描述，上述的在螺旋供料器中完成的分解處理明顯較前已引用的匈牙利第148，662號(hào)專利所述的用Z形臂攪拌裝置的方法更有效(效率高)。
被萃取的固體物料顆粒的一部分具有對(duì)活性劑的獲取工藝產(chǎn)生不良影響的不希望的不利特性，特別是在連續(xù)運(yùn)行中利用逆流液體從固體物料中獲取(萃取)活性劑的情況，所述物料的不利特性如下-在逆流萃取過程中，高的脂肪含量引起物料顆粒凝集，由此穿過所述顆粒凝集物的萃取液通道被阻礙，甚至在極端情況下被堵塞。(如麥角萃取)-固體顆粒具有液體不可滲透的細(xì)胞壁，它無法用一般的機(jī)械和化學(xué)方法分解處理，因而萃取效率無法高于某一(規(guī)定的)極限。物料的輸送較慢，而萃取周期明顯增加。(如長(zhǎng)春花的萃取)-固體顆粒吸收液體的能力較低，即對(duì)液體吸收得慢，因此膨脹(變形)需較長(zhǎng)的時(shí)間，由于固體物料的變形在萃取過程開始后是連續(xù)變化的，為此，在固/液萃取器工作過程中特別是具有全流(傳輸)系統(tǒng)的固/液萃取器的工作過程中發(fā)生故障，也就是說可能形成“阻塞”，而液體的流動(dòng)可能中斷(如水-酸萃取);
-固體顆粒吸收液體和變形的能力相當(dāng)重要，它們導(dǎo)致“阻塞”形成，并因此阻礙液體的流動(dòng)，使在固/液萃取器中發(fā)生工作故障(在用熱水萃取中錦葵植物的體積增大約四倍)。
匈牙利第148，662和159，977號(hào)專利所述的解決方案的最致命的缺點(diǎn)是，它們不適于分解和萃取具有上述不利特性的固體物料顆粒，實(shí)質(zhì)上它們可用于粉狀物料的場(chǎng)合，在此，分解液可毫無阻礙地流入和流出被分解的細(xì)胞的內(nèi)部;或用于脂肪含量非常低的粉狀物料的情況以及用于無較大的體積變化和吸收液體能力的粉狀物料。
本發(fā)明的目的在于對(duì)含有液體的固體物料進(jìn)行萃取的預(yù)處理，即分解(破裂)，從萃取的角度來看，具有某些不利特性如含脂肪、浸滲性差的細(xì)胞壁或具有極度膨脹的物料可以最佳(最好)的方法來萃取，該方法的效率高于95%，液/固比例低，且在萃取器中的滯留時(shí)間短。
本發(fā)明是基于這樣的考慮為基礎(chǔ)的，即妨礙萃取工藝的物質(zhì)主要是脂肪從所述物料中的去除，其方法如下將待萃取物料潤(rùn)濕，從所述物料榨出部分潤(rùn)濕用的液體，同時(shí)使所述物料在機(jī)械作用下破裂其細(xì)胞壁，然后，再將液體加到已處理到這種程度的物質(zhì)上;未破裂狀態(tài)下浸滲性差的細(xì)胞壁變得可以使液體進(jìn)入和排出;在所述物料顆粒進(jìn)入反應(yīng)器之前，所述細(xì)胞液體的形成和該物料顆粒的破裂已完成;由此，這些理想的工作條件可以保證最佳的萃取。
基于上述的考慮，本發(fā)明的目的已由一工藝過程實(shí)現(xiàn)，它包括將固體物料與一種可產(chǎn)生化學(xué)分解的液體混合，然后從所述固體物料中壓榨出與要獲取的物質(zhì)(產(chǎn)品)混合在一起的液體，它包括-將可產(chǎn)生化學(xué)分解的液體加到固體物料上。同時(shí)在攪拌狀態(tài)下向前移動(dòng)，達(dá)到與固體物料緊密接觸的目的;
-在一比大氣壓力具有較高增量的壓力作用下進(jìn)一步輸送潤(rùn)濕的固體物料，在其向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，除了其體積不斷減小之外，還可由此使所述固體物料的細(xì)胞壁或其一部分破裂開，并由過壓從所述潤(rùn)濕物料中去除與要獲取物質(zhì)混合在一起的液體;
-進(jìn)一步輸送壓榨過的、已部分去除液體的物料并攪拌之，同時(shí)向其中加入分解液，并使兩者密切結(jié)合，此外，將所述分解液分批加入(加料)到一反應(yīng)器中。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“顆粒的和/或破碎的物料”是指所有經(jīng)研磨、碾磨、使成顆粒狀物料或類似物，通過萃取可從中獲取任何有用的成分(組分)。
根據(jù)本發(fā)明方法的一較好的實(shí)施例，由過壓壓榨出的固體物料在其輸送到萃取器之前，被從一狹縫擠壓出去，并且在限定狹縫的壁的邊緣上，一邊緣壓力作用在所述固體物料上，從而對(duì)所述細(xì)胞或其一部分產(chǎn)生機(jī)械破碎(破裂)。由這種措施，在萃取器中對(duì)所述物料的進(jìn)一步處理可以較高的效率完成，特別是在物料具有在本說明書中所介紹的不良特性的情況。
根據(jù)本發(fā)明的其他方式，分解液由噴灑加入到正在運(yùn)動(dòng)的已破碎的固體物料上，為此可使所述兩種介質(zhì)的接觸更均勻更有效。
本方法較好實(shí)施例還包括在過壓作用下，輸送固體物料過程中，其壓力不斷提高，同時(shí)其體積不斷減小，這可由螺旋輸送物料來實(shí)現(xiàn)，螺旋裝置的螺紋從加料處與出口處相比有一增大的容積。
本方法的另一實(shí)施例的特征是在壓榨固體物料之前，該物料在大氣壓下的輸送過程中與液體混合30-240分鐘。相應(yīng)地，-5.0-20.0N/mm的邊緣壓力作用在該固體物料上，而且，壓榨過的并由可選擇的機(jī)械式破裂后的固體物料進(jìn)入萃取器前，在其輸送過程中，應(yīng)與所述的分解液一起攪拌10-60分鐘。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，具有一使所述固體物料與分解液接觸的螺旋輸送器及一些去除液體的裝置，所述液體仍含有從所述潤(rùn)濕物料獲取的物質(zhì)。所述設(shè)備的特征是所述螺旋輸送器作為輸送-潤(rùn)濕器的一部分設(shè)置在其殼體內(nèi)，該殼體上有一與一導(dǎo)管相連的孔，該導(dǎo)管用于加入萃取液，在該殼體上有一加料器;所述殼體與一具有螺旋壓榨器的壓榨-破裂裝置相連，沿物料輸送方向，螺旋壓榨器的螺紋容積遞減，該螺旋壓榨器至少部分地由一過濾套所包圍，一具有與螺旋壓榨器相對(duì)應(yīng)孔的壁將該螺旋壓榨器與一腔室間隔開，一截錐形破碎件延伸進(jìn)該腔室，在彈力作用下，該破碎件可平行于所述螺旋壓榨器的縱向幾何中心軸運(yùn)動(dòng);所述破碎件與上述的孔的邊緣共同限定一物料輸送狹縫;所述腔室與一具有螺旋輸送器的加-進(jìn)料器相連;并且一孔與至少部分圍繞所述螺旋輸送器的殼體相連，該孔同一加入萃取液的導(dǎo)管相連;所述殼體與一萃取器相連。輸送-潤(rùn)濕器的螺旋輸送器的縱向幾何中心軸線與水平面夾一適當(dāng)?shù)慕嵌?，它沿物料的輸送方向上升，且大?0°，最佳值約為15°。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，輸送-潤(rùn)濕器具有一由雙壁式雙輸送槽和一封閉所述槽的罩構(gòu)成的殼體;所述輸送槽構(gòu)件(部件)的內(nèi)側(cè)壁低于其外側(cè)壁，一共用空間位于所述輸送槽構(gòu)件(部件)和以相向轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該槽構(gòu)件(部件)內(nèi)的螺旋輸送器之間。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的另一最佳實(shí)施例，輸送-潤(rùn)濕器包括一裝有連通該輸送-潤(rùn)濕器殼體一端處的物料輸送入孔的一加料器的固定上蓋板;一帶有與所述輸送入孔錯(cuò)位設(shè)置的物料入孔的下固定盤;以及一可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌入所述蓋板與盤之間并以密封插入件的方式配合的轉(zhuǎn)盤;該轉(zhuǎn)盤加工出一些孔，在其轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，所述孔與所述上蓋板上的孔重疊，從另一方面來說與所述下固定盤上的孔重疊;所述轉(zhuǎn)盤與下固定盤之間圍繞所述孔設(shè)置密封件。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例，由圍繞螺旋壓榨器的過濾套所限定的筒形空間內(nèi)，以及其縱向幾何中心軸的區(qū)域內(nèi)，有兩條水平延伸的固定刮板，并伸延到所述螺旋壓榨器螺紋的外輪廓線之外。
由上述實(shí)施例的另一例子，(考慮到物料的運(yùn)行路線)螺旋壓榨器的第一螺紋與最后螺紋的容積比為1.5∶1至3∶1，最好為2∶1，而中間螺紋的容積從所述第一螺紋至最后螺紋的容積遞減。最好螺距不變，由減少螺紋深度保證容積減少。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的另一具體實(shí)施例，一具有與螺旋壓榨器的縱向幾何中心軸同軸的支座伸入所述腔室內(nèi)與壓榨-破裂器的截錐形破碎件相連;一垂直于上述幾何中心軸的盤固定于該支座上;一裝有軸承、可隨螺旋壓榨器一起轉(zhuǎn)動(dòng)的軸穿過該支座;一裝有一支承板的套管與所述裝有軸承的軸相連;所述支承板可在兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，并可在其運(yùn)動(dòng)范圍(移動(dòng)量)內(nèi)的任選位置上固定;一裝在所述軸上用于彈性支承所述破碎件的螺旋彈簧安裝在所述支承板與盤之間。套管的調(diào)整由其螺紋結(jié)構(gòu)及連接較方便地實(shí)現(xiàn)。
由本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，一垂直于所述螺旋壓榨器縱向幾何中心軸的內(nèi)壁被設(shè)置在所述腔室內(nèi)，且所述套管位于其中心孔中而至少三個(gè)裝有軸承的孔設(shè)置在該壁的周邊區(qū)域內(nèi);幾個(gè)條棒以這樣的方式穿過這些孔，即其一端固定在與所述支座相連的盤上，而另一端固定到一端盤上，該端盤上設(shè)置(形成)一與軸承相配合的孔，以接受所述的軸端。
最后，最好使所述軸位于中間壁與端盤之間的一支承軸承中。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，這些附圖表示了按照本發(fā)明的設(shè)備的一最佳實(shí)施例和某些結(jié)構(gòu)部件的細(xì)節(jié)，并表示了與萃取過程有關(guān)的工藝方法。
在附圖中

圖1表示本發(fā)明設(shè)備的一最佳實(shí)施例，該圖為從側(cè)視方向沿垂直縱向局部剖開的剖視圖;
圖2為一放大圖，表示出加料裝置和輸送一潤(rùn)濕器;
圖3為沿圖2中A-A線的剖面圖;
圖4為沿圖2中B-B線的剖面圖;
圖5以較大的比例表示圖2中D部分的細(xì)節(jié)示圖;
圖6為按照?qǐng)D1所述設(shè)備的壓榨一破裂裝置沿圖7中I-I線的放大剖面圖;
圖7為沿圖6中E-E線的剖面圖;
圖8以較大比例示出圖6中細(xì)節(jié)G處在破裂過程中所產(chǎn)生的力;
圖9以較大比例示出圖6所示螺旋構(gòu)件的細(xì)節(jié);
圖10以較大比例示出圖1所示設(shè)備的加-進(jìn)料裝置;
圖11為沿圖10中線H-H的剖面圖;
圖12表示按照本發(fā)明的工藝方法，該方法利用一由圖1所示設(shè)備和全流(輸送)系統(tǒng)的固/液萃取器連接在一起而構(gòu)成的組合設(shè)備。
按圖1所示設(shè)備的主要部分是進(jìn)料器1，作為一整體標(biāo)注參考編號(hào)為2的輸送-潤(rùn)濕裝置，壓榨-破裂裝置13，以及與萃取器30相連的加-進(jìn)料裝置26，這些部分按提到的先后順序串聯(lián)在一起。需要指出，按圖1的豎向布置是較為適宜的，但根據(jù)所給定的安裝資金(空間)，這些部分的裝置間的連接也可以在同一平面內(nèi)由插接的物料輸送裝置來實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)料器1的主要部分為喉形通道10、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11、進(jìn)料機(jī)構(gòu)12。本實(shí)施例中，輸送-潤(rùn)濕裝置2包括分裝置2a、2b，分裝置2a、2b具有設(shè)置于殼體3a、3b中的螺旋輸送器4a、4b，它們由一共用的驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)。殼體3a、3b由輸送孔6彼此相連。上述的進(jìn)料器1從上部伸進(jìn)到與驅(qū)動(dòng)裝置5及輸送孔6相對(duì)的殼體3a的端部。螺旋輸送器4a、4b的縱向幾何中心軸線分別由字母X1和X2標(biāo)出。在導(dǎo)管7a、7a’中的加料是從上方進(jìn)入殼體3a、3b的，這些導(dǎo)管用于噴射潤(rùn)濕液體[為此，在加料口上連接有噴嘴(圖中未示)]。相同類型的導(dǎo)管7b中的加料也進(jìn)入殼體3b中。在與輸送孔6相對(duì)的殼體3b的下端部具有一出口8，它與傳輸管9相連，該傳輸管9通向壓榨-破裂裝置13，并通過進(jìn)口9a進(jìn)入所述裝置13的設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置17的一端。在殼體14中，一螺旋構(gòu)件15由濾套16圍繞，并與驅(qū)動(dòng)裝置17相連，螺旋構(gòu)件15的縱向幾何中心軸線由字母X3標(biāo)注。一出口8設(shè)置在殼體14的下面。圓筒形殼體14與進(jìn)口9a相對(duì)的一端由端壁19封閉，端壁19垂直于所述軸線X3，其上具有中心孔20。端壁19為室21前側(cè)的一界壁。室21中，破裂(擠碎)機(jī)構(gòu)作為一整體由31標(biāo)示，該機(jī)構(gòu)將于本文的后面予以詳細(xì)描述。管道22中從上部加料進(jìn)入到室21中，出口24位于該室的下部。傳輸管23與出口24相連通，該傳輸管23通過進(jìn)口25從上方進(jìn)入加-進(jìn)料裝置的與萃取器30相對(duì)置的端部。加-進(jìn)料裝置作為一整體由26標(biāo)示。該裝置26具有一圓筒形殼體27，該殼體中設(shè)有一螺旋部件28，該部件具有一縱向幾何中心軸線X4并與驅(qū)動(dòng)裝置29相連。
如圖1所示，螺旋輸送器4a、4b的縱向幾何中心軸線與水平線的交角為α1、α2。上螺旋輸送器4a的縱向幾何中心軸線X1沿箭頭C所示的固體物料輸送方向從下向上延伸，角α1在0°至20°之間，一般約為10°。下螺旋輸送器4b的縱向幾何中心軸線X2的角α2也在0°至20°之間，其傾斜方向與由箭頭C所示的物料輸送方向大致相同，它是下降地延伸，而不是像所述軸線X1那樣上升地延伸。然而，使縱向幾何中心軸線X2以上升的方式延伸也并非困難。這種偏離水平面的上升方式可以在殼體3a和3b中分別構(gòu)成流化床。
圖2至5更詳細(xì)地表示出按圖1所示的輸送-潤(rùn)濕裝置2以及加料器1，其中，同一構(gòu)件使用與圖1相同的標(biāo)記來標(biāo)示。
圖2、4和5包括了加料器1的各個(gè)部件的具體結(jié)構(gòu)。喉形通道10和室40分別從上部和下部與作為一整體由12所標(biāo)示的加料器相連，室40連通輸送-潤(rùn)濕裝置5的分裝置2a的殼體3a(也可參見圖1)。由俯視來看，加料器12具有一圓蓋板35，其上具有大致呈圓形的孔33，用于導(dǎo)引物料的喉形通道10與該孔33連通。蓋板35有一固定位置，由螺栓39固定在室40向外延伸的突緣上。在蓋板35下面設(shè)有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤36，一垂直軸37從該盤上穿過蓋板35向上伸展。垂直軸37與驅(qū)動(dòng)裝置11相連，以便可使盤36沿(圖2和4)箭頭n1轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4清晰地表示那樣，盤36中具有三個(gè)彼此均勻相間(即相間角為120°)的徑向長(zhǎng)孔36a。(圖4中，加料器33的位置由虛線表示，該加料器33位于固定蓋板35中)。在可轉(zhuǎn)動(dòng)盤36的下面設(shè)置有另一大致呈圓形的固定圓盤34，它由上述螺栓39在插放密封件41c后固定在上述提到的突緣38上。盤34具有一物料出口42?？赊D(zhuǎn)動(dòng)盤36的上部和下部安裝有密封環(huán)41a、41b，當(dāng)盤36轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，前者與盤34的表面配合，后者與蓋板35的表面配合。盤34與36之間圍繞徑向長(zhǎng)孔36a設(shè)置隨長(zhǎng)孔36a一起運(yùn)動(dòng)的單獨(dú)密封件(密封環(huán))41d。圖2和5中，盤36和34彼此處在長(zhǎng)孔36a與出口42對(duì)齊連通的位置。
下面將以圖2和3為基礎(chǔ)，對(duì)輸送-潤(rùn)濕裝置2的實(shí)施例的一最佳實(shí)例進(jìn)行描述。在此，殼體3a、3b由雙壁式彎曲雙聯(lián)輸送槽43a、43b構(gòu)成，在輸送槽中，螺旋輸送構(gòu)件4a、4a’和4b、4b’一個(gè)位于另一個(gè)旁側(cè)地設(shè)置。雙壁式結(jié)構(gòu)是必不可少的，因?yàn)樗m于在各種高于室溫的條件下完成本發(fā)明的工藝過程，并且可根據(jù)給定任務(wù)的需要加熱雙壁式結(jié)構(gòu)，例如由熱水或引入飽和蒸汽來加熱。在雙聯(lián)輸送槽43a、43b的槽中，由箭頭n2、n2’所示的輸送構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相互反向，即輸送構(gòu)件之一總是向右轉(zhuǎn)動(dòng)，而另一總是向左轉(zhuǎn)動(dòng)。輸送構(gòu)件的每一個(gè)均與驅(qū)動(dòng)裝置上可傳動(dòng)地連接。雙聯(lián)轉(zhuǎn)送槽43a、43b的外壁46a、46b以它們的前壁均延伸高過螺旋輸送構(gòu)件，而其內(nèi)壁較低，僅上伸至本實(shí)例所述螺旋輸送構(gòu)件的縱向幾何中心軸線X1、X2處，因此每對(duì)螺旋輸送構(gòu)件具有各自的共用空間44a、44b，在該空間，此對(duì)螺旋輸送構(gòu)件可以相互配合作用。這些共用空間44a和44b由蓋板45a、45b封閉。這樣正如圖3所示的那樣，每對(duì)螺旋輸送構(gòu)件在殼體3a、3b的封閉空間內(nèi)均沿箭頭n2、n2’方向轉(zhuǎn)動(dòng);在該圖3中，用于將加熱或冷卻介質(zhì)加入至雙聯(lián)輸送槽的雙壁結(jié)構(gòu)中的管道由48、48a標(biāo)示，而用于將所述介質(zhì)導(dǎo)出的管道由49、49a標(biāo)示。
應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，螺旋輸送構(gòu)件4a、4a’和4b、4b’如此構(gòu)成，即由構(gòu)成螺旋葉片51的鋼板條在一工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的軸50上螺旋卷繞而成。當(dāng)然，也可使用其它形式的螺旋結(jié)構(gòu)。
圖6至9中詳細(xì)描述了圖1中作為整體由13標(biāo)示的壓榨-破裂裝置，前已述及的結(jié)構(gòu)部件仍由前已使用的標(biāo)記標(biāo)示。圖6所示，壓榨-破裂裝置13具有彼此靠在一起設(shè)置的部分Ⅰ和Ⅱ;部分Ⅰ中完成壓榨，部分Ⅱ中對(duì)細(xì)胞壁進(jìn)行破裂。
所述裝置13以這樣的方式構(gòu)成，即根據(jù)給定要求，它可以兩種不同的工作模式進(jìn)行工作。完成壓榨的部分Ⅰ可以單獨(dú)運(yùn)行，或同完成破裂的部分Ⅱ共同構(gòu)成一種連續(xù)的工作模式。所需工作模式可依據(jù)給定待加工粗粒物料的性質(zhì)對(duì)破裂機(jī)構(gòu)31進(jìn)行調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)(見下文)。
短管52與壓榨部分Ⅰ的進(jìn)口9a連通，它為圖1所示傳輸管9的一部分。部分Ⅰ的主要構(gòu)件是可轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋壓榨部件15，它由一圓筒形構(gòu)架53圍繞，構(gòu)架53由上面對(duì)照?qǐng)D1的描述中提到的濾套16所覆蓋，濾套16適于用篩網(wǎng)布制造。螺旋壓榨部件15的螺距是固定不變的，但如圖6和9所示，其螺紋深度沿箭頭g所示的物料輸送方向是逐漸減小的。伸展超過螺旋葉片外輪廓線的水平刮板54從兩側(cè)進(jìn)入由覆蓋有濾套16的構(gòu)架53所確定的內(nèi)部空間。設(shè)置刮板54的目的將在下面詳細(xì)說明。刮板54設(shè)置在一穿過縱向幾何中心軸線X3的水平平面上，并固定于構(gòu)架53上，構(gòu)架53固定在圓筒形殼體14上。截圓錐形的中空破碎構(gòu)件57設(shè)置在中心孔20處，并可按雙向箭頭K1所示方向沿縱向幾何中心軸線X3前后移動(dòng)。中心孔20與螺旋壓榨部件15相對(duì)地構(gòu)成在界壁19上，界壁19由平板構(gòu)成并以其與進(jìn)口9a相對(duì)的前側(cè)面封閉圓筒形殼體14。如上所述，螺旋壓榨部件15以這樣的方式構(gòu)成即分別與由螺紋深度所確定并由圖9中陰影線覆蓋的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的、位于進(jìn)口9a處進(jìn)料端的第一螺紋55的平均螺紋深度和容積V1比最終螺紋56的平均螺紋深度及容積Vu要大，此外，在螺紋55和56之間的那些螺紋的容積從螺紋55至56的通路上逐漸減小。可選用的所述容積比Vu/V1在下述值之間變化 1/1.5 ＜ (Vu)/(V1) ＜ 1/3 ，Vu/V1的最佳值約為1/2。
現(xiàn)在來描述已提及的破碎構(gòu)件57，該構(gòu)件是部分Ⅱ(圖6)和破裂裝置31的一相當(dāng)重要的分組構(gòu)件，它和圓盤59分別與套筒58連接在一起。一固定到螺旋壓榨部件15上的軸61穿過所述套筒。軸61、套筒58、壓榨部件15的中心軸線為同一條，即為縱向幾何中心軸線X3。所述截頭圓錐破碎構(gòu)件57與套筒58朝向螺旋壓榨構(gòu)件15的一端連接，圓盤59固定在套筒58的另一端。這樣，破碎構(gòu)件57與圓盤59可沿雙箭頭K1所示方向一起移動(dòng)。條棒62與縱向幾何中心軸線X3平行，最好至少設(shè)置三或四根，其一端固定到圓盤59的邊緣部分，另一端剛性地固定到一側(cè)端圓盤68上，側(cè)端圓盤68上具有一裝配軸承的中心孔67。上述軸61的端部以可沿圖6中雙箭頭K1所示方向自由移動(dòng)的方式設(shè)置在裝有軸承的中心孔67中。一中間板壁63固定插放在室21中，將室21內(nèi)部空間分為兩部分。板壁60靠近周邊區(qū)域設(shè)置有裝配軸承的孔64，以便使上述條棒62由此穿過，板壁63上還有一中心孔69，其中裝有螺紋套70，它可沿雙箭頭K1所示方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，軸61穿過螺紋套70，支承板65與縱向幾何中心軸線X3垂直并固定在螺紋套70的朝向圓盤59的一端。在支承板65與圓盤59之間圍繞軸61設(shè)置一壓縮螺旋彈簧60。上述支承板65是可移動(dòng)的，并可固定于其兩極限移動(dòng)位置之間的一最佳位置處。支承板65實(shí)際上用于以其一個(gè)側(cè)面對(duì)螺旋彈簧60進(jìn)行支承和預(yù)壓縮。圖6所示橫向支承件66用于支承軸61。在相應(yīng)附圖中已述及的輸入管道20的加料進(jìn)入到位于壁63和19之間的圓筒形室21的前部。
出口24也從室21的所述前部伸出。
螺旋彈簧60的尺寸選擇及其預(yù)應(yīng)力值大小的調(diào)節(jié)以這樣的方式進(jìn)行，即作用于壁19與截頭圓錐形破碎構(gòu)件57之間的接觸線上的邊緣壓力PE(見圖8)在下述范圍5.0N/mm＜PE＜20.0N/mm，該邊緣壓力的最佳值為PE＝10.0N/mm。
彈簧力以如此的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，即截頭圓錐形破碎構(gòu)件57的外圓錐罩面可以從孔20的邊緣處移動(dòng)5-10mm，脫離開邊緣壓力PE的作用，這樣，物料在受狹縫的破裂作用的同時(shí)，可以被排出(見后面的例2)。此時(shí)，總計(jì)為8-10巴的表面過壓作用在通過所述狹縫之物料上。
當(dāng)不需使處理后的物料受到細(xì)胞壁破裂處理時(shí)，壓縮作用仍然有效(見后面的例1)。破裂裝置31的調(diào)節(jié)按下述方式進(jìn)行。
將螺紋套70和可與其一起移動(dòng)的可動(dòng)支承板65調(diào)整到右邊的起始位置，使支承板65不再對(duì)螺旋彈簧60進(jìn)行支承，這樣它便處于卸載狀態(tài)，截頭圓錐形破碎構(gòu)件的外圓錐形罩面離開孔20的邊緣約30mm，因而，在部分Ⅰ中沿螺旋壓榨構(gòu)件15受到約0.5-40巴過壓作用的受壓縮物料可自由地通過這種“寬松的狹縫”排出，而不受部分Ⅱ的任何作用，即此時(shí)邊緣壓力PE為零。
換言之，當(dāng)圓錐形破碎構(gòu)件15移動(dòng)碰到盤狀板19的直徑為D1的中心孔的邊緣時(shí)，圖8中放大表示的邊緣壓力PE由于螺旋彈簧60的預(yù)應(yīng)力而上升。當(dāng)彈簧壓力由Pr表示時(shí)PE≌ (Pr)/(D1·π) ，在圖8中該邊緣壓力PE是由力的幾何分解圖示出，其中PCS＝PE·sinβ，PCS為滑動(dòng)(剪切)力，當(dāng)彈簧壓縮而使截圓錐形破碎構(gòu)件產(chǎn)生位移x時(shí)，物料克服該力離開沿截圓錐形破碎構(gòu)件57的外表面開口的、其值為x·sinβ的物料輸送狹縫。
剪力P＝PE·cosβ，它沿孔徑為D1的中心孔的邊緣切碎物料顆粒。
圖10和11中放大表示了圖1所示的進(jìn)-加料裝置26，其中前已用過的標(biāo)記及編號(hào)應(yīng)在此以原義延用。在此，螺旋構(gòu)件28的縱向幾何中心軸線X4和帶有構(gòu)成殼體27的雙壁式結(jié)構(gòu)的輸送槽71以及其封閉蓋均水平設(shè)置。上面對(duì)照?qǐng)D1所述的輸入管32在鄰近進(jìn)口25處通過蓋72的突緣77和螺栓78與萃取(壓榨)器30連接。更確切地說，與萃取器30的引進(jìn)物料的短管連接，在此萃取器30沒有單獨(dú)示出。如圖11所示，用于輸入加熱或冷卻介質(zhì)的輸入管75與具有雙壁式結(jié)構(gòu)的輸送槽71的槽壁之間的空間連通，并設(shè)有用于排除上述介質(zhì)的輸出管76。
在該實(shí)施例中，螺旋葉片是由將板條狀螺旋繞制在可轉(zhuǎn)動(dòng)軸73上制成的。
下面參照?qǐng)D1至11詳細(xì)描述上述設(shè)備的工作過程。
物料如經(jīng)機(jī)械預(yù)粉碎而研磨成粗粒狀的植物物料按圖2中箭頭a所示方向、由輸送裝置(未示出)經(jīng)喉形通道10在加料裝置12的控制下、經(jīng)過室40進(jìn)入輸送-潤(rùn)濕裝置2。如圖4和5所清楚地顯示那樣，當(dāng)圓盤36在密封環(huán)41a、41b和41d(圖5)的密封下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相同體積的物料一份一份地通過孔口33、36a、42進(jìn)入輸送-潤(rùn)濕裝置2，這樣由被引入到輸送-潤(rùn)濕裝置中的液體所產(chǎn)生的蒸汽完全避免以離開一孔口后直接進(jìn)入下一孔口的方式連續(xù)地到達(dá)與喉形通道10連接的輸送裝置，因此利用本發(fā)明的加料器1，可以實(shí)現(xiàn)封閉加料。如果不這樣，當(dāng)使用如液體有機(jī)溶劑時(shí)可能是非常危險(xiǎn)的。
接箭頭b方向經(jīng)室40被加入的風(fēng)干后的固體散粒狀粗粉物料以松散輸送的方式、由位于輸送-潤(rùn)濕裝置2上部的分裝置2a中的轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋輸送構(gòu)件4a、4a’(圖3)沿箭頭c方向輸送到傳輸口6(圖1和2)。同時(shí)，一種液體從上方也就是與箭頭K相應(yīng)的各位置處經(jīng)輸入管7a噴灑到所述的運(yùn)動(dòng)著的物料上。以轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)輸送的物料與所噴灑的液體充分接觸，并將這些液體大部分吸收，所得到的潤(rùn)濕物料沿箭頭d方向經(jīng)傳輸孔6進(jìn)入分裝置2b、落在轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋輸送構(gòu)件4b、4b’上。在此，當(dāng)物料在攪拌作用下沿箭頭e方向輸送時(shí)，完成對(duì)水分的吸收。如有必要，可將額外的液體經(jīng)輸入管7b(箭頭l)加入到大部分的所述物料上。由于水分被吸收，某些種類的物料顆?？赡馨l(fā)生變形如膨脹。上述濕的任意膨脹的物料沿箭頭f(圖1和2)從分裝置2b中經(jīng)出口8、傳輸管9和進(jìn)口9a到達(dá)壓榨-萃取空間13。
經(jīng)上述過程的處理，所噴灑液體的一部分直接穿過已破裂的細(xì)胞壁進(jìn)入到在封閉的分裝置2b中輸送并與所述液體接觸的研磨后的粗粒物料中;所噴灑液體的另一部分穿過受觸動(dòng)的細(xì)胞壁進(jìn)入含有有價(jià)值物質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)部空間，這樣在粗粒物料中形成一種所謂的細(xì)胞液體。
按上述討論，受到較長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)濕和攪拌預(yù)處理的粗粒物料(這種預(yù)處理可由螺旋構(gòu)件的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行控制)被輸送到部分Ⅰ(見圖6)的前部，更具體地說，被輸送到壓榨-破裂裝置13中具有變螺紋深度的螺旋壓榨構(gòu)件15的第一螺紋55處。當(dāng)螺旋壓榨構(gòu)件15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，粗粒物料沿箭頭g(見圖1和6)輸送至孔20處即破碎構(gòu)件57(見圖6)。當(dāng)這些粗粒濕物料受過壓作用沿箭頭g在構(gòu)架53與螺旋壓榨構(gòu)件15之間的空隙前進(jìn)的同時(shí)，其體積被連續(xù)壓縮變小，這是由于螺紋溝槽的容積如前已述及的那樣從進(jìn)口9a至出口20是連續(xù)減小的。這些具有特定聚集體積的粗粒物料在越來越高的表面壓力作用下，潤(rùn)濕后物料中的液相部分穿過圓筒形濾套16(篩網(wǎng))流到殼體14的底部，并沿箭頭m方向經(jīng)出口管18排出。
殼體14中，由螺旋壓榨構(gòu)件15所施加的壓力由螺紋間的溝槽容積的明顯變化所產(chǎn)生，在其作用下，任何含脂肪的液體均被從所述粗粒物料榨出。由于被榨出的液體一般仍含有活性劑，故將其送入諸如一收集容器中，進(jìn)行旨在萃取活性劑的進(jìn)一步處理。伸入由一濾套16所構(gòu)成的圓筒形空間的水平刮板(見圖6和7)可以提高螺旋壓榨構(gòu)件15榨取液體的效率。該刮板將所述圓筒形空間分為兩部分(半)，這樣，由于兩刮板的存在，可迫使所述潤(rùn)濕物料的大部分作非轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
截頭圓錐形破碎構(gòu)件57(擋錐)由螺旋彈簧60實(shí)現(xiàn)一可控的壓縮力支承。在該彈簧60的預(yù)應(yīng)力范圍內(nèi)，可對(duì)破碎構(gòu)件57的表面壓力進(jìn)行控制。該控制可用于當(dāng)所述物料的聚集團(tuán)塊受壓通過位于板壁19和伸進(jìn)到板壁19的孔20中的截頭圓錐破碎物件57之間的狹縫時(shí)，對(duì)細(xì)胞壁進(jìn)行所需的破裂。
上述狹縫處有一很大的邊緣壓力PE，該壓力對(duì)未損傷的細(xì)胞壁進(jìn)行壓縮(榨)。由于液體不可壓縮，在邊緣壓力作用下，含液體的細(xì)胞爆炸般地破裂。細(xì)胞壁被破碎變成相對(duì)后續(xù)要添加的萃取液來說具有可滲透性。
對(duì)于已經(jīng)沿破碎構(gòu)件57受壓通過的潤(rùn)濕物料而言，其中很大部分均含有已破裂的細(xì)胞，沿箭頭g的方向下降，此時(shí)所述物料含的液體的主要部分已被榨取出來，并在重力作用下經(jīng)出口24按箭頭h(圖1和6)的方向排出壓榨-破裂裝置13，如圖1所清楚地顯示的那樣，上述物料在落入進(jìn)-加料裝置26后，經(jīng)進(jìn)口25到達(dá)裝置26的螺旋構(gòu)件28處。接著，該構(gòu)件28將物料按箭頭i的方向輸送到萃取器30。粉狀物料在進(jìn)-加料裝置26中可由經(jīng)輸入管32(箭頭o)引入的液體進(jìn)行附加的處理，一般，可將一種萃取液噴灑到殼體27中。在螺旋輸送過程(滯留時(shí)間一般至少應(yīng)達(dá)數(shù)分鐘，最好達(dá)15分鐘左右)中與所用液體充分混合好的物料沿箭頭j進(jìn)入萃取器30。所噴灑液體的量可以這樣選擇，即與物料在壓榨-破裂裝置13中被榨取液體的量相同或近似相同。據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)這種方式預(yù)處理的物料可以在例如一逆流式固/液萃取器中得到很好的萃取處理。如果在本發(fā)明的設(shè)備中對(duì)一種物料進(jìn)行處理，該物料對(duì)液體吸收的慢且通過研磨(機(jī)械破碎)也不能得以改善，那么，應(yīng)先改善其吸收液體的能力，使其可在短時(shí)間內(nèi)停止變形(膨脹)，這樣，對(duì)于萃取器而言，就不必再考慮該物料的進(jìn)一步變形了。
用本發(fā)明的設(shè)備處理一種具有很大變形能力的物料時(shí)，如在濕度的影響下可能較其原始干燥時(shí)的體積膨脹數(shù)倍的物料時(shí)，在其處理過程中或者在萃取器中，物料的體積不會(huì)發(fā)生變化，也就是說不會(huì)膨脹，并且變得很容易被萃取。
下面將參照?qǐng)D12對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，圖12示意性地表示了與逆流固/液萃取器有關(guān)的預(yù)處理設(shè)備，示出本發(fā)明工藝過程中最重要的工藝步驟，該圖中前已述及的結(jié)構(gòu)部件仍由前所使用的參考編號(hào)標(biāo)示，表示進(jìn)、出口的箭頭也與前已使用的字母標(biāo)注相同。
圖12左側(cè)所示的預(yù)處理設(shè)備整體上由參考編號(hào)80標(biāo)示，它與圖1至11所示設(shè)備相同，圖12右側(cè)所示為全流(輸送)系統(tǒng)的U形逆流式固/液萃取器，作為一整體由圖1和10中也使用的參考編號(hào)30標(biāo)示(這種萃取器是公知的，可參見美國(guó)專利3，279，890的說明書)。在萃取器30的U形殼體79中，連接在一牽引鏈上開有孔的盤沿箭頭r的方向移動(dòng)。由相鄰的孔盤使細(xì)胞一個(gè)個(gè)地束縛住，它們用于接收待萃取的物料，當(dāng)物料中的細(xì)胞被壓榨破裂后，待萃取物料從本發(fā)明的預(yù)處理設(shè)備80抵達(dá)進(jìn)料處81(在此，圖1和10所示的進(jìn)-加料裝置26通向萃取器30)，并平穩(wěn)地在殼體79中上移到出口82(箭頭t)。萃取液在殼體79中以逆流(箭頭z)的方式逆著物料移動(dòng)的方向流動(dòng)。物料由于同萃取液接觸(所述接觸可由振蕩器或脈沖器105進(jìn)行強(qiáng)化)而被萃取，從而使活性劑從物料中轉(zhuǎn)移到萃取液中。去除了活性劑并含有萃取液的物料沿箭頭u的方向進(jìn)入螺旋壓榨器83，在此萃取液從物料中擠出，并且其主要部分穿過濾套84排出。換言之，物料在此失去其大部分液體成分，并沿箭頭v的方向落入除液裝置85(如干燥器、蒸發(fā)器或類似物)，在該處被完全除去液體成分的物料經(jīng)通道92進(jìn)入輸送裝置86，由此沿箭頭v1方向進(jìn)入容器87。如果被榨擠出的液體還有價(jià)值，即不是水，那么它可經(jīng)管道106被送入向整個(gè)系統(tǒng)提供萃取液的容器88，一帶有加料泵90的管道89從容器88的底部引出，萃取液可經(jīng)從管道89分支出的一管道89a輸送至U形殼體79的一支干的上端，經(jīng)從管道89分支出的另一參照?qǐng)D1和6前已提及的管道32，萃取液可從上面以噴灑的方式引入到預(yù)處理設(shè)備80的進(jìn)-加料裝置26中。最后在許多萃取工藝過程中，將少量的萃取液加入到預(yù)處理設(shè)備80的壓榨破裂裝置13中是可取的，這些萃取液可由管道22輸送。應(yīng)當(dāng)指出，從技術(shù)方面考慮，萃取液噴灑入輸送-潤(rùn)濕裝置2也是很方便的，這可由管道7a，7a’實(shí)現(xiàn)(圖中未示管線7a、7a’的交叉連接)。新鮮萃取液由管道91供給到容器88中。
含有活性劑的萃取物在萃取器79的過濾室93中從潤(rùn)濕物料中分離出來，從此處，萃取物由泵經(jīng)管道94、96和96a輸送到收集萃取物的容器97中，然而，全部萃取物或其一部分也可經(jīng)管道96和97a進(jìn)入預(yù)處理設(shè)備80(可見圖1)的輸送-潤(rùn)濕裝置2的分裝置2a中。在此情形下，萃取物經(jīng)由圖6所示的壓榨破裂裝置13的部分Ⅰ引出的管道18以及經(jīng)管道18a進(jìn)入上述容器97做進(jìn)一步的處理(活性劑的分離)，并從此處由泵經(jīng)管道102輸送到分離活性劑的地方。
用于化學(xué)預(yù)處理的分解液從容器99處由泵100經(jīng)管道7、7a、7b(它已參照?qǐng)D1和2描述過)輸送到輸送-潤(rùn)濕裝置2的分裝置2a、2b中，與容器99連通的管道101用于供應(yīng)分解液。
若待萃取的物料含有妨礙萃取物進(jìn)一步處理的雜質(zhì)，經(jīng)管道18從壓榨-破裂裝置中排出的液體，不能輸送到萃取物收集容器97中，而要經(jīng)管道18b輸送到容器103，再由泵104作為廢液從系統(tǒng)中排出。
下面通過例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，所述例子并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定，在這些例子中圖12表示的系統(tǒng)及一般性技術(shù)工藝過程在此作為參考。
例1從干燥后的麥角植物物料(“藥料”)中提取活性劑，在該復(fù)雜提取過程中，眾所周知，在所述物料(藥料)中，生物堿含量(包括麥角胺、麥角白亭、麥角考寧-麥角隱亭、麥角隱亭)在4g/kg至6g/kg之間變化。
干麥角植物物料首先由輥式粉碎機(jī)粉碎成粒度為2-3mm的粒狀物料，該物料由一適當(dāng)?shù)妮斔推鹘?jīng)預(yù)處理設(shè)備80的加料器1輸入到輸送-潤(rùn)濕裝置2中，輸入量控制在80-90公升/小時(shí)。
乙酸乙酯作為第一萃取液以80升/小時(shí)引入到輸送-潤(rùn)濕裝置2中，濃氨水作為化學(xué)分解液以40升/小時(shí)引入到輸送-潤(rùn)濕裝置2中，所述物料在所述裝置2的分裝置2a、2b中在室溫(20-25℃)和大氣壓力條件下被迫作渦旋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，經(jīng)受60分鐘的潤(rùn)濕、攪拌、輸送處理，在極其緊密的接觸過程中，液體被揉和到物料中，使其顆粒膨脹。
膨脹的物料被輸送到壓榨-破裂裝置13中，在此，在過壓作用下，物料的大部分細(xì)胞被破裂，當(dāng)物料向前移動(dòng)時(shí)，該過壓作用連續(xù)增加，產(chǎn)生約80升/小時(shí)的榨出液(“首次”萃取物)。該榨出液含干燥后麥角植物物料所具有的生物堿的30%至35%以及妨礙進(jìn)一步萃取的其他物質(zhì)(如脂肪)。榨出的“首次”萃取物隨后被輸送到圖12所示的容器97中。應(yīng)當(dāng)指出，在本例子中，即在對(duì)麥角進(jìn)行預(yù)處理和不完全萃取的過程中，對(duì)細(xì)胞的破裂并非是無條件的，由螺紋深度遞減的螺旋壓榨構(gòu)件壓榨出的植物物料，應(yīng)當(dāng)破裂到使其可在萃取器79(圖12)中進(jìn)行有效萃取的程度。
經(jīng)不完全萃取的物料在離開壓榨-破裂裝置13后，由進(jìn)-加料裝置26輸送到萃取器30中。作為“二次”萃取液的乙酸乙酯以80升/小時(shí)輸入到進(jìn)-加料裝置26中。物料在所述裝置26中的滯留時(shí)間調(diào)節(jié)為15分鐘，以使在螺旋輸送過程中物料與二次萃取液之間也可產(chǎn)生緊密的接觸。
在萃取器30中，物料的通過量由適當(dāng)選擇帶多孔網(wǎng)眼的牽引鏈的移動(dòng)速度來調(diào)節(jié)，使物料在萃取器30中滯留120分鐘。作為三次萃取液的乙酸乙酯以240升/小時(shí)從萃取器30與所述物料進(jìn)入側(cè)相對(duì)的一側(cè)加入到萃取器30中，三次萃取液以逆流方式逆著物料移動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)(圖12中箭頭s和z)。萃取過程在室溫(20-25℃)下進(jìn)行。萃取物(“二次”萃取物)經(jīng)管道94從萃取器30中排出，輸送至容器97中。首次和二次萃取物的總量為230-240升/小時(shí)，約占干燥后麥角植物物料中生物堿含量的95%至98%。
經(jīng)萃取的物料由螺旋壓榨器83排出。
例2利用本發(fā)明工藝從干的長(zhǎng)春花(Catharanthus)植物物料中提取長(zhǎng)春花堿。首先利用公知技術(shù)使長(zhǎng)春花(Catharanthus)植物物料在一輥式粉碎機(jī)中粉碎成由粒度為3-4mm的粗粒組成的聚集狀物料，該物料以50-60公斤/小時(shí)經(jīng)加料器1進(jìn)入圖12所示設(shè)備80的輸送-潤(rùn)濕裝置2。5%的水合酒石酸溶液和水作為首次萃取液分別以70升/小時(shí)和80升/小時(shí)經(jīng)管道7a和7b輸入至上述的同一裝置2中，物料在該裝置2中的滯留時(shí)間調(diào)至1小時(shí)，這樣的預(yù)處理在50℃下進(jìn)行。在此期間，物料完全潤(rùn)濕，細(xì)胞的凝膠母液吸收水份，物料顆粒發(fā)生膨脹，浸出過程開始。
膨脹后的物料被引入壓榨破裂裝置13，在該裝置中，細(xì)胞在產(chǎn)生于部分Ⅰ的破裂壓力(螺旋壓榨期間產(chǎn)生)和產(chǎn)生于部分Ⅱ起始處的邊緣壓力作用下發(fā)生破裂。從壓榨破裂裝置13處獲得大約110升/小時(shí)的榨出液(“首次”萃取物)，該榨出液含上述干燥植物物料中長(zhǎng)春花堿含量的55-60%。(邊緣壓力PE此前已調(diào)至12.0N/mm;在部分Ⅰ中，沿物料輸送方向，破裂壓力的增加與螺旋壓榨構(gòu)件的螺紋深度的減小相對(duì)應(yīng)，螺紋深度從螺旋壓榨構(gòu)件的第一螺紋至最后螺紋，其值減小一半)。上述榨出液被引入圖12中由97標(biāo)示的容器中，所述壓榨后的物料輸送到進(jìn)-加料裝置26，在該裝置26中，當(dāng)然是在物料進(jìn)入的情況下，通過管道22水以120升/小時(shí)噴灑在壓榨后的物料上，這種濕的經(jīng)預(yù)處理的植物物料輸送到全流(輸送)系統(tǒng)的萃取器30中。在萃取器30的殼體79中，牽引鏈的移動(dòng)速度調(diào)節(jié)到使物料可在萃取器30中滯留約60分鐘的程度。水和5%的水合酒石酸溶液作為“二次”萃取液分別以110升/小時(shí)和20升/小時(shí)經(jīng)圖12所示管道89a輸入到萃取器30中，該“二次”萃取液逆物料移動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。水合酒石酸溶液的用量如此選擇，即使“首次”和“二次”榨出液的PH值均在3-3.2的范圍內(nèi)?！岸巍闭コ鲆?萃取物)從萃取器30的過濾裝置93中排出，由泵95經(jīng)管道94輸送到收集容器97中?！笆状巍焙汀岸巍陛腿〉目偭繛?10-220升/小時(shí)，其中含有占長(zhǎng)春花(Catharanthus)植物物料中長(zhǎng)春花堿含量的95-97%(該含量的35-37%在萃取器30中獲取)。萃取后的物料由圖12所示的壓榨裝置28從萃取器30排出。
本發(fā)明的優(yōu)越效果可概括如下本發(fā)明的一顯著重要優(yōu)點(diǎn)在于，從萃取的觀點(diǎn)來看，那些具有不利特性的物料如脂肪高的物料，膨脹性大的物料也可以相當(dāng)有效地萃取，用本發(fā)明對(duì)它們進(jìn)行預(yù)處理，可以消除至少可極大地減小物料不利特性對(duì)萃取過程的不良影響。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備既可與一現(xiàn)有的萃取器相連，也可作為一新設(shè)備中的分裝置。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于所述例子或所述設(shè)備的實(shí)施例，它可由落入權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍的各種方式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，在此，僅從原理上對(duì)本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明設(shè)備還包括許多其他裝置如鎖緊裝置、儀表、傳感和控制裝置及類似裝置，這些裝置的設(shè)置與安裝對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.用液體對(duì)顆粒的和/或破碎的固體物料進(jìn)行萃取及為進(jìn)一步萃取對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理的方法，其中固體物料與使其產(chǎn)生化學(xué)分解的液體混合，然后將混合有欲獲取物質(zhì)的液體從所述固體物料中擠榨出來，該方法包括-在攪拌及使所述固體物料向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將產(chǎn)生化學(xué)分解的液體加入其上，以使所述液體與固體物料緊密地接觸；-在較大氣壓高的壓力作用下及在所述固體物料向前運(yùn)動(dòng)的過程中增加該壓力，使進(jìn)一步輸送的潤(rùn)濕固體物料的體積不斷減小，從而使所述固體的細(xì)胞壁或其一部分破裂，并且通過上述的過壓作用從所述潤(rùn)濕固體物料中去除混合有欲獲取的物質(zhì)的液體；-在進(jìn)一步萃取的情況下，被壓榨和部分去除了液體的固體物料在攪拌的同時(shí)進(jìn)一步輸送，其間向所述固體物料加入分解液并使兩者在其輸送過程中緊密接觸，然后將其加入(送入)萃取器中。
2.由權(quán)利要求1所述的方法，其中包括在由一過壓壓榨的固體物料被進(jìn)一步輸送之前，使所述物料穿過一狹縫，由所述壁限定的該狹縫邊緣產(chǎn)生的一邊緣壓力作用在所述物料上，從而使所述細(xì)胞或其一部分產(chǎn)生機(jī)械破裂。
3.由權(quán)利要求1或2所述的方法，其中包括用噴灑的方式將分解液加入到正在運(yùn)動(dòng)的破碎的固體物料上。
4.由權(quán)利要求1-3中任一所述的方法，包括在過壓作用下的輸送過程中連續(xù)地增加固體物料的壓力同時(shí)使其體積連續(xù)地減小。
5.由權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，包括在壓榨所述固體物料之前于輸送該物料的同時(shí)，使其在大氣壓作用下與所述液體攪拌在一起30至240分鐘。
6.由權(quán)利要求1-5中任一所述的方法，包括作用于所述固體物料上使其細(xì)胞機(jī)械破裂的邊緣壓力為5.0-20.0N/mm。
7.由權(quán)利要求1-6中任一所述的方法，包括在將壓榨過的和以可選擇的經(jīng)機(jī)械破裂細(xì)胞的固體物料加入所述萃取器之前，于輸送該物料的同時(shí)，使其與所述分解液一起攪拌10至60分鐘。
8.用液體對(duì)顆粒的和/或破碎的固體物料進(jìn)行萃取及為進(jìn)一步萃取對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理的設(shè)備，該設(shè)備具有一使所述物料與所述分解液接觸的螺旋輸送裝置，以及一些使仍含有欲萃取物質(zhì)的所述液體從所述潤(rùn)濕固體物料中去除的裝置，其特征在于所述螺旋輸送裝置(4a、4b)作為輸送一潤(rùn)濕裝置(2)的一部分設(shè)置在其殼體(3a、3b)內(nèi)，所述殼體上具有與導(dǎo)管(7a、7a’、7b)相連通的孔用于加入萃取液，多個(gè)入口及加料器(1)與所述殼體(3a)相連，殼體(3b)與具有螺旋壓榨構(gòu)件(15)的壓榨一破裂裝置(13)相連，所述構(gòu)件(15)的螺紋容積沿所述物料的通過方向(g)減小，而該構(gòu)件(15)至少部分地由一濾套(16)所圍繞;所述構(gòu)件(15)與腔室(21)之間由一壁(19)間隔開，所述壁(19)上具有與該構(gòu)件(15)相對(duì)置的孔(20);一截頭圓錐形破碎構(gòu)件(57)延伸進(jìn)孔(20)內(nèi)，并可克服一彈性力作用下沿平行于構(gòu)件(15)的縱向幾何中心軸線(X3)的方向運(yùn)動(dòng);所述破碎構(gòu)件(57)與所述孔(20)的邊緣共同限定一物料輸送狹縫，腔室(21)與具有螺旋輸送器(28)的加-進(jìn)料裝置(26)連通;一連接用于加入萃取液的導(dǎo)管(32)的孔連通到至少部分地圍繞著所述螺旋輸送器(28)的殼體(27)上，該殼體(27)與所述萃取器(30)相連。
9.由權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述輸送-潤(rùn)濕裝置(2)的螺旋輸送裝置(4a、4b)的縱向幾何中心軸線(X1)相對(duì)于水平線夾一最大約20°的角，最好約15°(分別為α1和α2)。
10.由權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于所述輸送-潤(rùn)濕裝置(2)具有一雙壁式雙輸送槽(43a、43b)，以及一由封閉所述槽的蓋(45a、45b)構(gòu)成的殼體(3a、3b);所述槽的內(nèi)壁構(gòu)件(部件)低于其外壁構(gòu)件;從而在所述槽構(gòu)件(部件)之間形成一共用空間(44a、44b)，而設(shè)置于所述槽構(gòu)件(部件)內(nèi)的螺旋輸送裝置(4a、4b)以相互反轉(zhuǎn)的方向可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。
11.由權(quán)利要求8-10中任一所述的設(shè)備，其特征在于所述輸送-潤(rùn)濕裝置(2)具有一與加料器(1)裝配在一起的上固定蓋板(35)，通入到所述裝置(2)的殼體(3a)一端處的物料入口(33);一帶有相對(duì)于所述口(33)錯(cuò)位設(shè)置的物料入口(42)的下固定盤;以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝入蓋板(35)與盤(34)之間的盤(36)，并以嵌入密封件(41a、41b)的方式將上述的各部件連接在一起;所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(36)上加工有一些孔(36a)，在該盤(36)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，所述孔(36a)與上蓋板(35)的孔(33)重疊，另一方面與下部的盤(34)上的孔(42)重疊;在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤(36)與固定的下部盤(34)之間圍繞所述孔(36a)設(shè)置有密封件(41d)，所述密封件(41d)與所述孔(36a)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.由權(quán)利要求8-11中任一所述的設(shè)備，其特征在于固定設(shè)置有刮板(45)，它伸延到所述螺旋壓榨構(gòu)件(15)的螺紋的外輪廓線之外，并在圍繞所述構(gòu)件(15)的濾套(16)所限定的圓筒形空間內(nèi)在所述縱向幾何中心軸線(X3)的區(qū)域中間兩側(cè)水平伸展。
13.由權(quán)利要求8-12中任一所述的設(shè)備，其特征在于就所述物料的運(yùn)動(dòng)方向(g)而言，所述螺旋壓榨構(gòu)件(15)的第一螺紋(55)相對(duì)其最后螺紋(56)的容積之比為1.5∶1至3∶1，最好約為2∶1，而從所述第一螺紋至最后螺紋間的中間螺紋的容積逐漸減小。
14.由權(quán)利要求8-13中任一所述的設(shè)備，其特征在于一支座(58)與所述壓榨一破裂裝置(13)的截頭圓錐形破碎構(gòu)件(57)相連，所述支座(58)具有與所述螺旋壓榨構(gòu)件(15)的縱向幾何中心軸線(X3)同軸的幾何中心軸線，并伸進(jìn)到腔室(21)中，與該軸線相垂直地固定到所述支座(58)上一盤(59);裝配有軸承并可與所述螺旋壓榨構(gòu)件(15)共同轉(zhuǎn)動(dòng)的軸(61)穿過所述支座(58);可沿雙方向(K1)運(yùn)動(dòng)并可在其運(yùn)動(dòng)范圍(極限位置)內(nèi)固定于任選位置處的支承板(65)與一套筒(70)裝配在一起，從而可調(diào)節(jié)地與所述軸(61)相連;用彈性支承所述破碎構(gòu)件(57)并套裝在軸(61)上的螺旋彈簧設(shè)置在所述支承板(65)與盤(59)之間。
15.由權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于垂直于所述螺旋壓榨構(gòu)件(15)的縱向幾何中心軸線(X3)的一內(nèi)壁(63)設(shè)置到腔室(21)中，該內(nèi)壁(63)的中心孔處設(shè)置有一套筒(70)，該壁(63)的周邊區(qū)域內(nèi)至少加工出裝配有軸承的三個(gè)孔，一些條棒(62)穿過所述孔，并以其一端連接到與所述支座(58)相連的盤(59)上，而另一端連接到端盤(68)上，而盤(68)上加工有用于容納所述軸(61)的端部裝配有軸承的兩個(gè)孔(67)。
16.由權(quán)利要求14或15所述的設(shè)備，其特征在于所述軸(61)放入到該軸(61)之間的及中間壁(63)與端盤(68)之間的支承軸承(66)中。
全文摘要
一種用液體對(duì)顆粒的和/或破碎的固體物料進(jìn)行萃取及為進(jìn)一步萃取對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理的方法和設(shè)備，方法為固體物料與一種液體混合而產(chǎn)生化學(xué)分解，并將液體從固體物料中壓榨出，該液體中混合有欲獲取的物質(zhì)，特點(diǎn)為
文檔編號(hào)B30B9/18GK1080203SQ9211122
公開日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1992年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月2日
發(fā)明者伊什特萬·塔卡奇, 久洛·科瓦奇, 代內(nèi)什·倫杰爾, 艾斯泰·代熱里, 喬包·勒林奇, 托馬什·圣, 貝洛·索爾瓦德 申請(qǐng)人:里希特·格杰翁·韋格爾斯?jié)衫そ軄啝枴柮?br>