一种高效自动脱脂设备的制作方法

文档序号:32228960发布日期:2022-11-18 19:07阅读:58来源:国知局
一种高效自动脱脂设备的制作方法

1.本实用新型涉及生物脱脂技术领域,更具体地说,涉及一种高效自动脱脂设备。


背景技术:

2.细胞外基质是由多种大分子物质如胶原、非胶原糖蛋白、弹性蛋白等成分构建的复杂有机的三维整体结构,为各种细胞的生存活动提供适宜的场所及微环境,调控组织器官功能,是一种理想的组织修复材料,哺乳动物(猪、牛、马等)的心包膜、胸膜、隔膜、腹膜和小肠粘膜下层等细胞外基质材料已经广泛用于临床。脱脂是获取脱细胞外基质的一个必要过程。脂肪中包裹有大量抗原性物质,附着在脂肪中的革兰氏阴性菌细胞壁成分也难以去除,会导致较高的免疫原性和内毒素水平,充分脱脂有利于降低组织来源材料的免疫原性和内毒素水平,提高材料的生物安全性,并有利于材料的长期储存。可以根据相似相溶原理利用有机试剂(如丙酮、乙醚、石油醚等)提取组织中的脂肪。组织材料静置浸泡在有机溶剂中能够实现脱脂,但随着溶液中脂肪浓度的增加,脂肪溶出的速度和效率降低,因此需要频繁更换溶剂,但该过程操作繁琐,耗费时间长,溶剂消耗量大。利用溶剂回流从固体物质中连续抽提脂肪是一种高效的脱脂方式。刘丽莉等人对比了正己烷、石油醚及乙醚静置浸泡对牛骨脱脂和乙醚低温回流对牛骨脱脂的效果,其中,乙醚低温回流脱脂后的牛骨残油率(脱脂后牛骨残留的脂肪质量/脱脂前的牛骨总脂肪质量)仅为0.05%,正己烷、石油醚及乙醚静置浸泡后的残油率均高于2%。陈培基等人采用上柱洗脱技术,将鱼肉装进萃取柱,在常温下控制一定的流速和时间通入溶剂连续萃取,脱脂鱼肉的脂肪平均含量为0.19%,脱脂率高达 96.26%,其脱脂效果非常接近加热溶剂萃取法。胡懿郃等人对比了常规的甲醇/氯仿混合液间歇振动浸提法、超临界co2流体复合正己烷和石油醚索氏抽提法对牛松质骨样品的脱脂情况,发现甲醇/氯仿间歇振动浸提法脱去的脂肪含量(牛松质骨样品脱去的脂肪质量/牛松质骨样品湿重)为0.2060
±
0.0122,添加正己烷作为促溶剂超临界co2法脱去的脂肪含量为0.3141
±
0.0122,石油醚索氏抽提法脱去的脂肪含量为0.4233
±
0.0159,石油醚索式抽提法的脱脂效果明显优于其他两种脱脂方法。专利cn 208389441 u公布了一种脂溶性组分循环提取与溶剂回收一体化装置,在气态溶剂上升管道上分流设置溶剂回收管道,并在气态溶剂上升管道和溶剂回收管道的三个方向分别设置阀门,脱脂结束后可直接分离脂肪和溶剂,并将与脂肪分离的溶剂引入溶剂回收贮罐。
3.现有的一些脱脂装置需打开装置并转移液体后进行才能回收溶剂,操作繁琐,并且导致易挥发试剂外泄,污染环境。一些脱脂装置依靠虹吸流动的动力进行脂肪提取,但这种形式通常需要较多时间回流,影响生产效率。一些索氏抽提装置的提取筒空间狭小,需大程度卷曲物料才能放入提取筒内,可能导致脱脂剂与物料的接触不充分,并且处理的物料数量较少,工作效率有待提升。装置通常需拆卸后清洗,操作繁琐。将可实现溶剂回流的装置应用于工业化生产应解决大批量处理、提取速度、溶剂纯化等问题,以提高生产效率,降低环境污染,同时还应确保装置的安全性,避免装置内部压力过大或有机气体被引燃发生爆炸,或液体或气体外溢造成危险。
4.综上所述,如何有效地解决目前高效自动脱脂设备脱脂使用效果不好的问题,是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种高效自动脱脂设备,该高效自动脱脂设备可以有效地解决目前高效自动脱脂设备脱脂使用效果不好的问题。
6.为了达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
7.一种高效自动脱脂设备,包括:
8.蒸发罐,用于对其内部的液态溶剂加热以使溶剂气化并从排气口排出;
9.冷凝装置,进气口与所述蒸发罐的排气口连通,并能够将气态的溶剂进行降温液化,且设置有排液口以能够将其中液体排出;
10.冷凝液收集器,与所述冷凝装置的排液口连通,以蓄积液态的溶剂并使液态溶剂从排液口排出;
11.离心式雾化器,进液口与所述冷凝液收集器连通,以用于将进液口导入的雾化成小液滴喷洒出;提取罐,具有用于放置待脱脂材料的物料架固定装置,进液口与所述离心式雾化器连通,以使所述离心式雾化器喷洒雾化小液滴喷洒在待脱脂材料上,所述提取罐内形成用于容纳液态溶剂的储液腔,并在储液腔底部设置可开闭排液口,且所述可开闭排液口与所述蒸发罐连通以能够将流体导入至所述蒸发罐中。
12.在该高效自动脱脂设备中,通过蒸发罐、冷凝装置、冷凝液收集器以及提取罐组合形成循环系统,以使得溶剂可以循环使用,以降低溶剂使用量,而且能够保证脱脂效果。且在提取罐顶部设置离心式雾化,冷凝液经过离心式雾化器破碎成液滴后喷洒进提取罐内,有机溶剂首先以液滴形式与动物组织膜表面接触,液滴状的有机溶剂具有很大的比表面积,增大了有机溶剂与动物组织膜表面的接触面积,有利于脂肪的溶出。综上所述,该高效自动脱脂设备能够有效地解决目前高效自动脱脂设备脱脂使用效果不好的问题。
13.优选地,所述蒸发罐包括蒸发罐内层和能够保温的蒸发罐外层,所述蒸发罐内层与所述蒸发罐外层之间设置有加热装置,所述加热装置包围所述蒸发罐内层外侧底部设置。
14.优选地,所述蒸发罐内设置有第一温度传感器和/或第一液位传感器,所述加热装置能够根据所述第一温度传感器的检测值和/或所述第一液位传感器检测的数值进行开闭。
15.优选地,所述蒸发罐内设置有气体压力传感器,所述蒸发罐还设置有泄压口并在泄压口设置有泄压电磁阀,在所述气体压力传感器高于设定值,所述泄压电磁阀打开。
16.优选地,所述蒸发罐内层与所述蒸发罐外层之间设置有超声波换能器,所述超声波换能器与所述蒸发罐内层超声传递接触,所述蒸发罐底部设置有具有电磁开关阀的排液口。
17.优选地,所述冷凝装置的排液口设置有电磁三通阀;所述电磁三通阀的两个出液口中一个与所述冷凝液收集器的进液口连通,另一个连接有溶剂回收罐。
18.优选地,所述冷凝液收集器的排液口通过第一电磁阀与所述离心式雾化器的进液口连通,所述第一电磁阀与所述离心式雾化器联动。
19.优选地,所述提取罐设置有用于取放待脱脂材料的取放开口,且所述取放开口设置有密封门;所述物料架为格栅式物料搁板;所述提取罐设置有均可分别单独开闭的进气口和排气口,所述提取罐设置有氧气检测仪。
20.优选地,所述冷凝液收集器设置有第二液位传感器;所述提取罐内设置有第三液位传感器。
21.优选地,所述可开闭排液口设置有第二电磁阀;所述冷凝装置包括冷凝保温外壳和冷凝部件,所述冷凝保温外壳设置有第二温度传感器;所述冷凝液收集器的容量不大于所述蒸发罐的容积且不小于所述蒸发罐容积的五分之一。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的高效自动脱脂设备的结构示意图。
24.附图中标记如下:
25.1、蒸发罐;1a、蒸发罐外层;1b、加热装置;1c、蒸发罐内层;2、超声波换能器;3、第一温度传感器;4、第一液位传感器;5、气体压力传感器; 6、泄压电磁阀;7、泄压管道;8、进料管道;9、进料口盖;10、蒸气上升管道;11、电磁开关阀;12、排液管道;13、冷凝装置;13a、冷凝保温外壳;13b、冷凝部件;14、第二温度传感器;15、第一出液管道;16、电磁三通阀; 17、第一支路管道;18、第二支路管道;19、冷凝液收集器;20、溶剂回收罐;21、第一电磁阀;22、第二出液管道;23、第二液位传感器;24、离心式雾化器;25、提取罐;26、密封门;27、第三液位传感器;28、第二电磁阀;29、第三出液管道;30、第三电磁阀;31、第四出液管道。
具体实施方式
26.本实用新型实施例公开了一种高效自动脱脂设备,以有效地解决目前高效自动脱脂设备脱脂使用效果不好的问题。
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1,图1为本实用新型实施例提供的高效自动脱脂设备的结构示意图。
29.在一些实施例中,提供了一种高效自动脱脂设备,具体的,该高效自动脱脂设备包括蒸发罐1、冷凝装置13、冷凝液收集器19、离心式雾化器24和提取罐25。
30.其中蒸发罐1,用于对其内部的液态溶剂加热以使溶剂气化并从排气口排出,以使与溶剂混合的脂肪停留在蒸发罐1内,而溶剂则可以气化蒸发,进而从排气口排出。其中排气口一般需要设置在蒸发罐1的上部位置,以避免内部的液体堵塞排气口。其中溶剂,主要为有机溶剂,优选采用溶解脂肪效果好的溶剂,溶剂根据相似相溶原理进行脱脂,具体的,如可以采用乙醚、石油醚、乙醇、丙酮、氯仿的一种或几种。其中蒸发罐1内部的加热部件不
做限定,可以是电加热,也可以是蒸汽加热,如蒸汽夹套之类的蒸汽加热方式,而其中蒸发罐1的形状、结构不作限定,以能够方便其中液体气化以从排气口排出为准。
31.其中冷凝装置13的进气口与蒸发罐1的排气口连通,一般为了方便内部气体快速流动,可以将冷凝装置13设置于蒸发罐1的上部,以使得蒸发罐1 的排气口排出的气体通过蒸汽上升管道10导流到冷凝装置13的内腔中。而冷凝装置13的作用在于能够将导入的气态溶剂进行降温液化,以形成液态溶剂。并对应设置有排液口以能够将其中液化的液体排出,以进行下步操作。其中冷凝装置13的冷凝部件可以根据需要进行设置,如机械制冷部件,又如水冷装置或前其它的液冷装置,以能够对内部气态溶剂吸热以降温成液态溶剂为准。
32.其中的冷凝液收集器19进液口与所述冷凝装置13的排液口连通,以能够蓄积液态溶剂并使液态溶剂从排液口排出;以使得通过冷凝液收集器19收集的液态溶剂聚集成一定的体积,以使得从排液口排出的液态溶剂呈连续状。而冷凝装置13一般为了连续冷凝,所以在一些实施例状态下,冷凝装置13 流出的液态溶剂会呈现点滴状或呈现断续状流出,不方便后续操作,而采用冷凝液收集器19,将极大地有利于冷凝液收集器19的排液口排出的流体是连续的。冷凝液收集器19一般是上端设置进液口,底部设置排液口,主体一般呈桶型或箱型,具体的形状可以不做限制,以能够蓄积液态溶剂为准。
33.其中离心式雾化器24,进液口与所述冷凝液收集器19连通,以用于将进液口导入的雾化成小液滴喷洒出,其中冷凝液收集器19因为蓄积了冷凝的溶剂,以使得在开启离心式雾化器24时,液态溶剂可以连续的进入到离心式雾化器24中,进而离心式雾化器24才能够将液态的溶剂雾化成小液滴喷洒出。
34.其中提取罐25具有用于放置待脱脂材料的物料架固定装置,进液口与所述离心式雾化器连通,以使上述离心式雾化器24喷洒雾化小液滴喷洒在待脱脂材料上,所述提取罐25在内形成用于容纳液态溶剂的储液腔,在设置储液腔之后,以在使用时,可以使储液腔中液面没过物料架固定装置,以使得整个物料架固定装置上的物料放置架浸没在储液腔的液体中,即使用时,物料架固定装置用于放置于上述储液腔中。
35.并在储液腔底部设置可开闭排液口,且可开闭排液口与所述蒸发罐1连通以能够将流体导入至蒸发罐1中。设置储液腔以及可开闭排液口,以通过可开闭排液口保证提取罐25的储液腔在可开闭排液口处呈现液封状态,以使得提取罐25的内腔与蒸发罐1内腔处于隔绝状态。
36.在离心式雾化器24喷洒的雾化小液滴喷洒在待脱脂材料上后,小液滴状态的溶剂接触待脱脂材料后,溶解待脱脂材料上的脂肪,然后下落,以下落至物料架固定装置下侧的储液腔中。溶解了脂肪的溶剂可以通过开闭排液口进入到蒸发罐1中,由蒸发罐1蒸发溶剂,液态溶剂进入到蒸发罐1中会气化,以再次进入到冷凝装置13中,以再次循环使用,而液态溶剂中的脂肪则不会气化。在实际使用中,可以是冷凝装置13、冷凝液收集器19、提取罐25、蒸发罐1从上至下依次设置,当然还可以是其它设置方式,其中蒸发罐1还可以是设置在冷凝装置13的上侧,而如下设置方式没有上述设置方式好。其中冷凝装置13、冷凝液收集器19、提取罐25、蒸发罐1,以及后文中提到的溶剂回收罐20,之间均可以通过管道连接,管道与各装置通过螺纹密封连接。
37.在该高效自动脱脂设备中,通过蒸发罐1、冷凝装置13、冷凝液收集器19 以及提取罐25组合形成循环系统,以使得溶剂可以循环使用,以降低溶剂使用量,而且能够保证脱脂
效果。且在提取罐25顶部设置离心式雾化器24,冷凝液经过离心式雾化器24破碎成液滴后喷洒进提取罐25内,有机溶剂首先以液滴形式与动物组织膜表面接触,液滴状的有机溶剂具有很大的比表面积,增大了有机溶剂与动物组织膜表面的接触面积,有利于脂肪的溶出。综上所述,该高效自动脱脂设备能够有效地解决目前高效自动脱脂设备脱脂使用效果不好的问题。
38.在一些实施例中,可以使其中的蒸发罐1包括蒸发罐内层1c和能够保温的蒸发罐外层1a,所述蒸发罐内层1c与所述蒸发罐外层1a之间设置有加热装置 1b,所述加热装置1b包围所述蒸发罐内层1c的外侧底部设置,以通过上述分层设置,可以更好的保护蒸发罐,避免加热装置1b接触溶剂而损坏,而且其中蒸发罐外层1a采用保温层,有利于避免热量做无效的散失。具体的,可以使蒸发罐外层1a材料为保温材料,如硅酸铝材料层、硅酸钙材料层、模压聚苯乙烯泡沫板、挤压聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯泡沫塑料等中温保温材料;蒸发罐内层1c材料为导热材料,如具有化学耐性和热耐性的硼硅酸盐玻璃,以方便加热装置1b与蒸发罐内层1c之间导热。其中加热装置1b的加热温度优选为30-150℃(摄氏度),加热装置的功率可达0.05-2.5kw(千瓦)。为了具有更好的适用性,其中加热装置1b是一种加热温度可调的加热装置,如调整加热功率。
39.其中加热装置1b的设置位置可以不做要求,为了更好的使内部的溶剂气化,此处加热装置1b包围所述蒸发罐内层1c的外侧底部设置。当然其它设置方式也是可以的,如将加热装置1b设置于蒸发罐内层1c的侧边,以方便对蒸发罐内层1c加热为准。需要说明的是,为了更好的放置上述加热装置1b,以及下述的其它结构,优选其中蒸发罐内层1c与蒸发罐外层1a之间留有空隙,以放置一些需要的装置。
40.在一些实施中,其中蒸发罐1内设置有第一温度传感器3和/或第一液位传感器4,所述加热装置1b能够根据所述第一温度传感器3的检测值和/或所述第一液位传感器4检测的数值进行开闭。需要说明的是,为了方便进行集中控制,一般还设置有控制器,以作为中间传输,当然也可以是传感器与加热装置1b 直接连接,以通过第一温度传感器3监测蒸发罐内层1c内的温度区域范围,以在设定的温度范围内进行加热,以避免温度过高,且避免温度过低而无法产生气态溶剂,且可以随着温度变化,改变加热装置1b的加热功率。同样的,第一液位传感器4监测蒸发罐内层1c内的液位,以在设定的液位范围内进行加热,以避免液位过低。需要说明的是,当需要同时判断液位和温度时,则可以在温度和液位均满足的情况进行加热或关闭加热,以使得通过第一温度传感器3和第一液位传感器4的检测值,加热装置1b能够更为智能地加热。
41.在一些实施例中,可以根据所加有机溶剂设定加热温度,温度上限和温度下限,液位下限,控制加热温度为30-150℃,通过第一温度传感器3实时监测蒸发罐1液体温度,当液体温度高于温度上限时,第一温度传感器3将温度信号传至控制器,控制器控制加热装置1b关闭,以防止液体过热发生危险,并保证蒸发的顺利进行,当温度降至温度下限时,控制器控制加热装置1b开启。需要说明的是,为了更好的反映蒸发罐内层1c内的温度,可以是在靠近加热装置1b的位置和远离加热装置1b的位置分别设置有上述第一温度传感器 3。
42.而在加热蒸发时,蒸发罐内层1c的液体液面不断下降,当液面降至液位下限时,第一液位传感器4将液位信号传至控制器,控制器控制加热装置1b关闭;有机溶剂回流时,当蒸发罐内层1c内液面高于液位下限时,第一液位传感器4将液位信号传至控制器,控制器控
制加热装置1b打开。蒸发罐内层1c设置第一液位传感器4,以监测罐内液体液位。可以通过设置液位下限,当第一液位传感器4检测到液位高于液位下限时,控制器接收信号并控制加热装置1b 开始加热,当第一液位传感器4检测到液位低于液位下限时,控制器接收信号并控制加热装置停止加热,避免空罐加热发生危险。
43.而在加热装置1b同时受温度和液面信号的控制,只有当第一温度传感器3 检测到液体温度低于温度下限且第一液位传感器4检测到液位高于液位下限以上时,加热装置1b被控制打开,其余情况加热装置被控制关闭。
44.在一些实施例中,蒸发罐1内设置有气体压力传感器5,所述蒸发罐1还设置有泄压口并在泄压口设置有泄压电磁阀6,在所述气体压力传感器5高于设定值,所述泄压电磁阀6打开,其中泄压电磁阀6的出液口对应连接有泄压管道7。
45.气体压力传感器5监测罐内气压,根据内层材料的力学性能设置气压上限,当气体压力传感器5检测到气压高于气压上限时,控制器接收信号并控制泄压电磁阀6打开排气,罐内气压低于该值后控制泄压电磁阀6关闭,以有效地防止罐内气压过高发生爆炸。泄压管道7口设置在带有尾气处理的通风橱内。为了避免液态的溶剂在泄压过程中流出,一般在蒸发罐内层1c某一侧壁靠近顶部、高于最高液面的位置设置泄压口,以安装泄压电磁阀6。泄压口内设置有泄压管道7,而其中的泄压电磁阀6可以安装于泄压管道7的进液口、中部或出液口。
46.在一些实施例中,其中蒸发罐内层1c与所述蒸发罐外层1a之间设置有超声波换能器2,所述超声波换能器2与所述蒸发罐内层1c超声传递接触,所述蒸发罐1底部设置有具有电磁开关阀11的排液口,其中排液口对应连接排液管道12,而上述电磁开关阀11能够通过开闭,以是否允许蒸发罐内层1c内的流体从排液管道12中流出。为了具有更好的超声清洁效果,可以设置有多个超声波换能器2,以分别设置在蒸发罐内层1c的周围。蒸发罐内层1c侧壁设置超声波换能器2,以使得清洗时打开超声波换能器,辅助清除附着于器壁的污垢,避免拆卸蒸发罐。具体的,清洗时,将清洗液注入蒸发罐内层1c内,开启超声波换能器2,超声时间约为5-30分钟,随后控制蒸发罐1下的电磁开关阀11 开启,使清洗液从排液管道12排出。清洗液清洗1-3次,随后用去离子水清洗 3-5次。
47.在一些实施例中,其中所述冷凝装置13的排液口设置有电磁三通阀16;所述电磁三通阀16的两个出液口中一个与所述冷凝液收集器19的进液口连通,另一个连接有溶剂回收罐20。即,冷凝装置13的排液口连通一第一出液管道15,第一出液管道15与电磁三通阀16的进液口连通,而电磁三通阀16的两个出液口分别连接有第一支路管道17以及第二支路管道18,其中第一支路管道17与冷凝液收集器19顶端的进液口连通,而第二支路管道18与溶剂回收罐20的顶部进液口连通,以使得可以根据电磁三通阀16的选择,冷凝装置13 排出的液态溶剂(可能还混合还有其它溶剂):是进入冷凝液收集器19中,以进行脱脂工作;还是进入溶剂回收罐20中,以进行溶剂回收,以更好的避免回收溶剂时额外拆卸设备。其中为了具有更好的适用性,其中冷凝装置13 是一种冷凝功率可调的冷凝装置,如调整冷凝功率,以调整冷凝温度。
48.在一些实施例中,可以使其中冷凝液收集器19的排液口通过第一电磁阀 21与所述离心式雾化器24的进液口连通,且所述第一电磁阀21与所述离心式雾化器24联动。以使得第一电磁阀21打开时,离心式雾化器24自动打开,而第一电磁阀21关闭时,离心式雾化器
24自动关闭,可以使上述两者接通在同一电路中,以同时上电或同时断电。而在实际使用中,也可以借助于控制器的控制实现,即控制器接收到或作出打开第一电磁阀21指令时,自动发送打开指令至离心式雾化器24处;对应的,控制器接收到或作出关闭第一电磁阀 21指令时,自动发送关闭指令至离心式雾化器24处。其中离心式雾化器24的流量可根据需要调节。
49.在一些实例中,其中提取罐25设置有用于取放待脱脂材料的取放开口,且所述取放开口设置有密封门26,以使得取放待脱脂材料非常方便,需要说明的是,为了避免密封门26打开破坏内部的储液腔,可以使提取罐25内设置有储液槽,以使槽腔作为储液腔。同时设置取放开口,还方便对提取罐25内部进行清洗。其中提取罐优选为金属罐,静电接地,防止电火花引燃有机溶剂,造成爆炸。
50.在一些实施例中,提取罐内的工作模式是液滴自上方落下,下方的可开闭排液口关闭,液体积累,液面上升,直至完全浸没物料,之后打开下方可开闭排液口,液面下降。
51.在一些实施例中,在设置取放开口之后,可以使该取放开口是一个可密封的取放开口,也可以是使物料架固定装置低于取放开口下口沿,以使得液面不高于取放开口。对应的,还可以是为了控制提取罐内的液面,可将第三液面传感器27放置在取放开口处。
52.在一些实例中,其中所述物料架为格栅式物料搁板,当然也可以是孔板或其它支撑件,以能够方便其中的溶剂下落至下方的储液腔为准。格栅式物料搁板的每个格栅内可放置多块物料并保证物料之间的松散状态,物料搁板可放置于提取罐内的物料架上。在使用时,为了方便将格栅式物料搁板从取放开口取出进行清洗,此处优选其中格栅式物料搁板可拆。
53.在一些实例中,其中提取罐25设置有均可分别单独开闭的进气口和排气口。进气口和出气口均设有电磁阀,进气口可与氮气瓶(未画出)连接,其中提取罐25内可设氧气检测仪(未画出)。在使用时,放入物料后,关闭密封门26,打开排气口处电磁阀,打开进气口处电磁阀,进气口与氮气瓶连接,通入氮气,排出提取罐内原有的空气,当提取罐内的残留氧气含量低于特定值(根据不同有机溶剂的爆炸极限确定提取罐内的残留氧含量)后,关闭排气口处电磁阀,停止通入氮气,关闭进气口处电磁阀。以保证提取罐25内的氧气含量不会过高,避免爆炸危险。
54.在一些实施例中,可以使冷凝液收集器19设置有第二液位传感器23,而又因为,在冷凝液收集器19的底部设置有第一电磁阀21,所以可以通过第一电磁阀21和第二液位传感器23相配合,以保证冷凝液收集器19内的液面维持在预定范围,避免液面过高,同时避免液面过低而导致内部空腔流出的流体出现断断续续的状态。具体地,冷凝液收集器19内设有第二液位传感器23,以监测冷凝液收集器19内的液面高度,实际使用时,可以设置液位上限与液位下限,当第二液位传感器23检测到液位高于液位上限时,控制器接收信号并控制冷凝液收集器19下的第一电磁阀21打开,当第二液位传感器23检测到液位低于液位下限时,控制器接收信号并控制冷凝液收集器19下的第一电磁阀21关闭。冷凝液收集器19的容积一般为蒸发罐内层1c容积的1/5-1倍,即不小于蒸发罐内层1c容积的五分之一,且不大于蒸发罐内层1c的容积。
55.在一些实施例中,可以使提取罐25内设置有第三液位传感器27,可开闭排液口设置有第二电磁阀28,以监测罐内液面高度,设置液位上限与液位下限,当第三液位传感器27
检测到液位高于液位上限时,控制器接收信号并控制提取罐25下的第二电磁阀28打开,当第三液位传感器27检测到液位低于液位下限时,控制器接收信号并控制提取罐25下的第二电磁阀28关闭。液面上限应能保证有机溶剂可没过最上层物料搁板。液体的流动有利于脂肪的溶出。
56.在一些实施例中,可以使其中冷凝装置13包括冷凝保温外壳13a和冷凝部件13b,所述冷凝保温外壳13a设置有第二温度传感器14。其中冷凝保温外壳 13a的材料为保温材料,冷凝部件13b内的制冷温度可根据需求进行调节,温度可在0-20℃(摄氏度)之间调节,制冷功率可达0.075-3.75kw(千瓦)。
57.在一些实施例中,其中冷凝液收集器19的出液口与离心式雾化器24的进液口之间通过第二出液管道22连通,并在第二出液管道22上设置有第一电磁阀21。而其中,提取罐25的排液口设置有第三出液管道29,而第三出液管道 29上设置有第二电磁阀28。其中,溶剂回收罐20设置排液口,即连接有第四出液管道31,并在第四出液管道31上设置有第三电磁阀30。
58.其中高效自动脱脂设备分为手动控制和自动控制,手动控制即操作人员可以通过组态操作界面对现场的各部件(各电磁阀、加热装置1b、冷凝部件 13b、离心式雾化器24)的开关及参数进行控制,并对生产过程中的故障作出及时响应;自动控制采用plc可编程控制器,如西门子s7-300plc,现场的各种传感器(如温度传感器、液位传感器、气压传感器等)将信号采集并传输至plc,通过程序来进行相应的处理后,将控制信号由输出模块传送至设备执行层,设备执行层将plc送来的控制信号转换为现场设备(如各电磁阀、加热装置、冷凝部件和离心式雾化器等)执行相应的动作。
59.在一些实施例中,其中高效自动脱脂设备包含触摸屏(未画出),通过触摸屏界面可以显示现场生产参数和设备运行情况,可以设置工艺参数和控制参数,可以实现危险装置远程控制。
60.在一些实施例中,高效自动脱脂设备根据相似相溶原理进行脱脂,所用脱脂剂为有机溶剂,如乙醚,石油醚,乙醇,丙酮,氯仿的一种或几种。每个循环周期内物料接触有机溶剂的时间为0.5-2.5小时,总脱脂时间为8-24小时。本设备结合循环回流脱脂和喷淋脱脂两种脱脂技术,实现高效脱脂。脱脂前需先将物料以伸展状态冷冻干燥,之后放入物料搁板并送入提取罐内。
61.在一些实施例中,本实施例提供了一种高效自动脱脂设备,该高效自动脱脂设备可以包括蒸发罐1,蒸发罐1包括蒸发罐内层1c和蒸发罐外层1a。
62.蒸发罐外层1a一般为保温外层,以对蒸发罐1的内腔起到保温的作用。即蒸发罐外层1a的材料一般采用保温材料,如硅酸铝材料层、硅酸钙材料层、模压聚苯乙烯泡沫板、挤压聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯泡沫塑料等中温保温材料。
63.蒸发罐内层1c为与内溶液接触的耐化学、耐热材料层,具体的,可以使蒸发罐内层1c为具有化学耐性和热耐性的硼硅酸盐玻璃,蒸发罐内层1c用于盛放并蒸发有机溶剂。
64.蒸发罐内层1c与蒸发罐外层1a之间留有空隙,在空隙间设置紧贴蒸发罐内层1c外壁的加热装置1b,加热装置1b可以为电加热套或其他类型的加热夹套,加热装置1b紧贴蒸发罐内层的底部外壁,以更好的将热量传递至蒸发罐内层 1c,当然两者之间也可以是通过导热层接触,以同样保证导热速率。
65.蒸发罐内层1c四个侧壁中的一侧或多侧设置紧贴于蒸发罐内层的超声波换能器2,超声波换能器2外周设置隔热保护壳。
66.在蒸发罐内层1c布置两组或两组以上第一温度传感器3,分别监测内部液体温度。在蒸发罐内层1c部设置第一液位传感器4,监测内部液体液位高度。在蒸发罐内层1c内部设置气体压力传感器5,监测内部气压。
67.在蒸发罐内层1c某一侧壁靠近顶部、高于最高液面的位置设置泄压电磁阀6,泄压电磁阀6与泄压管道7相连,泄压管道贯穿蒸发罐外层侧壁,与大气压连通。
68.在蒸发罐外层1a顶部设置进料口,进料口与进料管道8相连,进料口上端设置可打开和闭合的进料口盖9,进料管道8下端穿过蒸发罐内层顶壁伸入蒸发罐内层1c内部;蒸发罐内层1c顶壁上的进料管道入口与进料管道侧壁之间有密封设置。
69.蒸发罐侧壁靠近顶部的、高于最高液面的位置设有贯穿蒸发罐外层1a侧壁和蒸发罐内层1c侧壁的蒸气上升管道10,蒸气上升管道10顶端连通冷凝装置进气口;蒸发罐底部出液口设有电磁阀11,电磁阀11与排液管道12相连。
70.高效自动脱脂设备还包括冷凝装置13,冷凝装置13具有冷凝保温外壳13a 和冷凝部件13b,冷凝保温外壳13a可以是橡塑材料件、硬质聚氨酯塑料件、发泡聚乙烯材料件、聚苯乙烯泡沫塑料件(eps、xes)等。
71.冷凝部件13b包括制冷装置和蒸气冷凝发生腔,其中制冷装置的制冷温度可调可控,蒸汽冷凝发生腔的外壁紧贴制冷装置,蒸气冷凝发生腔内设置第二温度传感器14。
72.冷凝装置具有进气口,进气口对侧设有出液口,出液口与第一出液管道 15连通。第一出液管道15上设有电磁控制的电磁三通阀16,电磁三通阀16下设两条支路,第一支路管道17和第二支路管道18,第一支路管道17与冷凝液收集器19进液口连通,第二支路管道18与溶剂回收罐20进液口连通。
73.设备包括冷凝液收集器19,冷凝液收集器19为透明玻璃罐,冷凝液收集器19底部出液口设有第一电磁阀21,第一电磁阀21与第二出液管道22连通;冷凝液收集器19装配有第二液位传感器23。
74.离心式雾化器24,离心式雾化器24进液口与第二出液管道22连通,喷出的液滴全部落入下方提取罐25内,离心式雾化器24与第一电磁阀21联动,以当第一电磁阀21打开,离心式雾化器24启动,当第一电磁阀21关闭,离心式雾化器24关闭。
75.高效自动脱脂设备还包括提取罐25,提取罐25的材质可以为金属材料,即可以使提取罐25为金属罐,提取罐25顶壁设有进液口,密封连接于离心式雾化器24的出口。提取罐25侧壁设有可开关的密封门26;提取罐25侧壁设有进气口(未画出)和排气口(未画出),进气口和出气口均设有电磁阀,进气口可与氮气瓶(未画出)连接;提取罐25内可设氧气检测仪(未画出);提取罐25装配有可拆卸的物料架(未画出);提取罐25设置有第三液位传感器27;提取罐25底壁设有出液口,出液口设有第二电磁阀28;第三出液管道29与第二电磁阀28连接,第三出液管道29下端通过蒸发罐顶部的入口伸入蒸发罐内层内部。提取罐为金属材质,并且静电接地。
76.高效自动脱脂设备还包括溶剂回收罐20,溶剂回收罐20底部出液口设有第三电磁阀30,第三电磁阀30与第四出液管道31相连。
77.设备包含触摸屏(未画出),通过触摸屏界面可以显示现场生产参数和设备运行情
况,可以设置工艺参数和控制参数,可以实现危险装置远程控制。
78.脱脂过程
79.首先向蒸发罐1内加入一定量有机溶剂,(人工或控制器)打开加热装置 1b,根据所加有机溶剂设定加热温度,温度上限和温度下限,和液位下限,控制加热温度为30-150℃,通过第一温度传感器3实时监测蒸发罐1液体温度,当液体温度高于温度上限时,第一温度传感器3将温度信号传至控制器,控制器控制加热装置1b关闭,当温度降至温度下限时,控制器控制加热装置1b开启。
80.加热蒸发时,蒸发罐内层1c气体压力应不高于容器所能承受的临界压力,根据蒸发罐内层1c材料性能设定气压上限,当蒸发罐内层1c气压高于气压上限时,气体压力传感器5将压力信号传至控制器,控制器控制泄压电磁阀6打开,当气压降到气压上限以下时,控制器控制泄压电磁阀6关闭。
81.加热蒸发时,蒸发罐内层1c的液体液面不断下降,当液面降至液位下限时,第一液位传感器4将液位信号传至控制器,控制器控制加热装置1b关闭,有机溶剂回流时,当蒸发罐内液面高于液位下限时,液位传感器将液位信号传至控制器,控制器控制加热装置1b打开。
82.在启动加热前,(人工或控制器)启动冷凝装置13。溶剂回收结束后,人工关闭冷凝装置13。脱脂和溶剂回收过程中,冷凝装置13始终处于开启状态。
83.(人工或控制器)调节电磁三通阀16连通的支路,脱脂时,控制电磁三通阀16连通第一支路管道17,同时不连通第二支路管道18;溶剂回收时,控制电磁三通阀16连通第二支路管道18,不连通第一支路管道17。
84.冷凝收集器19的容积一般为蒸发罐内层1c容积的1/5-1倍(即不小于蒸发罐内层1c容积的五分之一,且不大于蒸发罐内层1c的容积)。提前设定冷凝液收集器19内的液面上限和液面下限。设备开始工作时,冷凝液收集器19的第一电磁阀21应处于关闭状态,来自冷凝装置13的冷凝液通过第一支路管道17 流入冷凝液收集器19,在冷凝液收集器19内积聚,第二液位传感器23实时监测冷凝液收集器19内的液面高度,当液面升至液面上限时,第二液位传感器 23将液位信号传至控制器,控制器控制第一电磁阀21打开,液体流出冷凝液收集器19,当液面降至液面下限时(此时冷凝液收集器内仍保留少量液体) 时,第二液位传感器23将液位信号传至控制器,控制器控制第一电磁阀21关闭,重新积聚冷凝液,循环上述过程。第一电磁阀21的开合也可人工控制。在最后一个脱脂周期中,需手动控制打开第一电磁阀21使残留的少量冷凝液流出,随后手动控制关闭第一电磁阀21。
85.离心式雾化器24与第一电磁阀21联锁,当第一电磁阀21打开,离心式雾化器24启动,同时冷凝液收集器19内的液体在重力作用下流入离心式雾化器 24内并被雾化成小液滴喷洒进下方提取罐25中;当第一电磁阀21关闭,离心式雾化器24关闭。
86.可通过密封门26将物料放入提取罐25或从提取罐25内取出。物料为经过冷冻干燥的动物组织膜。设备工作前提取罐25下方的第二电磁阀28为关闭状态,设定液位上限和液位下限。放入物料后,关闭密封门26,打开排气口处电磁阀,打开进气口处电磁阀,进气口与氮气瓶连接,通入氮气,排出提取罐内原有的空气,当提取罐内的残留氧气含量低于特定值(根据不同有机溶剂的爆炸极限确定提取罐内的残留氧含量)后,关闭排气口处电磁阀,停止通入氮气,关闭进气口处电磁阀。冷凝液经过离心式雾化器24变为小液滴,喷洒在待脱脂
材料表面,喷淋的冲击和液滴的大比表面积有利于脱脂溶剂与材料的充分接触和脂肪的溶出。
87.第三液位传感器27实时监测提取罐25内的液面高度。当液面达到液位上限,第三液位传感器27将信号传至控制器,控制器控制第二电磁阀28打开,含有脂肪的脱脂剂向下流回蒸发罐1,当提取罐25内液面降至液位下限(此时仍有少量脱脂剂留在提取罐25内,阻止提取罐25与蒸发罐1发生气体交换),第三液位传感器27将信号传至控制器,控制器控制第二电磁阀28关闭。每个脱脂周期内有机溶剂在提取罐25内的存在的时间约为0.5-2.5小时,总脱脂时间为8-24小时。
88.溶剂回收过程
89.从冷凝装置13流出的冷凝液经过电磁控制的电磁三通阀16和第二支路管道18流入溶剂回收罐20。溶剂回收完毕,人工控制第三电磁阀30开启,收集回收后的有机溶剂。
90.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
91.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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