[发明专利]一种高压喷雾结合逆流沉淀的离心装置及方法

权利要求书

1.一种高压喷雾结合逆流沉淀的离心装置，其特征在于：包括搅拌罐（1）、柱塞泵（2）、提取罐（3）、压滤机（4）、提取液储罐（5）、提取溶剂储罐（6）、真空减压浓缩釜（10）、管式离心机（12）、静置罐（17）、沉淀溶剂储罐（18），以及设置在管式离心机（12）底部的将沉渣刮下来排出的螺旋刮渣排出装置，所述搅拌罐（1）底部出料口与柱塞泵（2）的进料口相连，柱塞泵（2）的出料口通过管路与提取罐（3）的进料口相连通，提取溶剂储罐（6）的出液口与提取罐（3）下部的溶剂进口相连通，管路上设置有柱塞泵（7），提取罐（3）的出料口与压滤机（4）的进料口相连通，压滤机（4）的出料口通过管路连接提取液储罐（5）的进料口，提取液储罐（5）的出口与真空减压浓缩釜（10）的进料口通过管路相连，中间设置有高速离心泵（8），真空减压浓缩釜（10）的回收溶剂出口与提取溶剂储罐（6）的进液口相连通，管路上设置有高速离心泵（9），真空减压浓缩釜（10）的另一出料口与柱塞泵（11）的进料口相连，柱塞泵（11）的出料口通过管路与管式离心机（12）上部的进料口相连通，沉淀溶剂储罐(18)的出液口通过管路与管式离心机（12）下部的溶剂进口相连通，管路上设置有柱塞泵（19），管式离心机（12）的上清液溢流孔（20）与静置罐（17）的进口相连通，所述螺旋刮渣排出装置由排渣螺旋（14），排渣内筒（21）和空心轴差速器（16）组成，所述空心轴差速器（16）安装在管式离心机（12）外与转鼓（13）相连接，所述排渣螺旋（14）和内筒（21）设置在管式离心机（12）内部与差速器（16）空心轴固定连接，所述螺旋刮渣排出装置的底部设置有排渣口（15）；

转鼓（13）采用柱锥形，其柱锥的长度比为1:1～1.5:1，在柱锥结构中，半锥角α₁为10～12°，转鼓长径比为1.8～2.2；

排渣内筒（21）采用上下双锥形结构，下半锥角等于转鼓半锥角α₁，上半锥角α₂等于60～65°，排渣转筒的长度为转鼓长度的1/3。

2.根据权利要求1所述的高压喷雾结合逆流沉淀的离心装置，其特征在于：转鼓（13）上端设有溢流孔（20），孔口直径为60～100mm，通孔中心线与转鼓回转轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的高压喷雾结合逆流沉淀的离心装置，其特征在于：排渣螺旋（14）采用单头螺旋，材质为耐磨钢，叶片厚度为6～8mm,叶片高度为30～35mm，排渣螺旋与转鼓的间隙为1.5mm～2mm。

4.根据权利要求1所述的高压喷雾结合逆流沉淀的离心装置，其特征在于：差速器（16）采用渐开线行星齿轮差速器，差转速为转鼓转速的1～1.5%。

5.采用权利要求1所述的一种高压喷雾结合逆流沉淀的离心装置的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、喷雾提取

将除杂、粉碎到100～120目后的待提取天然植物细粉与体积重量比为（6～7）L/1kg的溶剂浸泡液一同加入内置搅拌器的搅拌罐（1）中，浸泡液与有效成分提取溶剂相同，搅拌速率为80～100r/min;搅拌浸泡1～1.5h后将获得的物料混悬液通过高压柱塞泵（2）和连接在柱塞泵（2）与提取罐（3）之间的高压管道和喷嘴分散成雾状液滴喷入提取罐（3）内，喷雾速度为400～600L/h,提取罐（3）内预先加入体积为2/3～3/4罐体积的提取溶剂，所述喷嘴埋入液面下2～3cm处；同时将提取溶剂储罐（6）中的提取溶剂从提取罐（3）底部逆流喷入，逆流喷雾速度为1000～1600L/h，所述柱塞泵的压力为3.0～5.0Mpa，提取罐内部的提取温度为室温;

步骤二、压滤，浓缩：

打开提取罐（3）下部出料阀门，将提取液排入压滤机(4)中除去固体杂质，所述提取液流速为400～600L/h,压滤机（4）工作压力为0.4～0.7Mpa；将压滤后的提取液流入提取液储罐（5）中，通过高速离心泵（8）将提取液泵入真空减压浓缩釜（10）中，进一步减压浓缩至比重为1.0～1.3，回收溶剂通过离心泵（9）泵回到溶剂储罐（6）中可用于下一次提取,所述减压浓缩釜浓缩温度为60～80℃，真空度为-0.08Mpa～-0.1Mpa；

步骤三、高压喷雾结合逆流沉淀

开启真空减压浓缩釜（10）下部阀门和柱塞泵（11），将提取浓缩液通过高压管道和喷嘴喷洒成雾状液滴进入管式离心机（12）中，喷雾速度为200-400L/h,所述管式离心机（12）内预先加入体积为2/3～3/4体积的沉淀溶剂，所述喷嘴埋入液面下2～3cm处；同时将沉淀溶剂储罐（18）中的沉淀溶剂通过柱塞泵（19）从管式离心机（12）底部逆流喷入，逆流喷雾速度为1000～1400L/h，所述柱塞泵的压力为2.0～4.0Mpa;离心上清液从管式离心机上部溢流孔（20）逆流排入静置罐（17）中，静置24h,上清液流出速度为600-900L/h，沉渣通过螺旋刮渣排出装置排出；

步骤四、减压浓缩、干燥：

将静置罐（17）中的上清液减压浓缩后，采用真空喷雾干燥、冷冻干燥得到天然植物提取物成品。