一种多层挤压式超临界萃取釜
技术领域
本发明属于物理分离的装置或设备技术领域，具体涉及到一种多层挤压式超临界萃取釜。
背景技术
超临界流体是指物质体处于其临界温度和临界压力以上状态时，此时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体的性质，同时还保留气体的性能。超临界流体兼具气体和液体的优点，其密度接近于液体，溶解能力较强，而黏度与气体相近，扩散系数远大于一般的液体，有利于传质。另外，超临界流体具有零表面张力，很容易渗透扩散到被萃取物的微孔内。因此，超临界流体具有良好的溶解和传质特性，能与萃取物很快地达到传质平衡，实现物质的有效分离。
超临界萃取技术是未来油脂萃取的主要方向之一。从目前的文献报道来看，其油脂萃取过程有着“绿色环保、低成本、易于实现”等多种特点，甚至已被部分油脂生产企业所采应用，用于生产高端油脂。然而，在该技术已经出现的数十年里，其至今仍未被广泛应用。在传统的超临界萃取工艺下，萃取剂的流向沿延萃取釜由下至上，萃取剂进口位于萃取釜底部，萃取剂出口位于萃取釜顶部盖子上，或位于萃取釜上端的侧面。尽管曾有多篇文献研究报道超临界萃取工艺的改进，包括萃取压力、萃取温度、二氧化碳流量、萃取时间等因素对萃取得率的影响，但都很难改善超临界萃取油脂时“生产效率偏低”的“顽疾”。
中国专利名称为《一种快速超临界萃取油脂方法》、专利号201410030959X，当萃取剂从上到下流经萃取釜时，既能发挥萃取剂萃取效应又能发挥萃取剂的压榨效应，萃取效率可以大幅提高，但当萃取剂从上到下流经萃取釜时，出口管路容易堵塞，在物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，位于顶部的物料不容易萃取干净，萃取效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有超临界萃取装置在萃取过程中，随着滤饼层增厚萃取效率不断降低，以及由于萃取中期原料结构二次松散导致萃取剂快速逸散的缺点，提供一种设计合理、结构简单、萃取效率高、操作方便的多层挤压式超临界萃取釜。
解决上述技术问题采用的技术方案是:在支架上设置水浴筒，水浴筒内设置有外筒，外筒内设置有内筒，外筒底部设置有穿透支架的出油管，所述的外筒侧壁上端设置有进气管，外筒顶部设置有顶盖，顶盖与外筒之间设置有外筒密封，内筒内壁光滑，内筒底端设置有内筒底盖，内筒底盖与外筒内壁接触面上设置有内筒密封，内筒内填充有物料，内筒底盖与物料之间设置有过滤层，物料顶部设置有阻隔物料向上扩散的过滤层，该过滤层顶部设置有推力板，推力板通过穿透顶盖的推力弹簧单元与液压油缸的活塞端相连接，推力弹簧单元与顶盖之间设置有顶盖密封，液压油缸通过电磁阀与液压泵相连接。
本发明的内筒物料内部间隔设置有过滤层。
本发明的推力弹簧单元为：推力板的凸起端与推力弹簧套筒一端固定连接，推力弹簧套筒的另一端活动设置有推力杆，推力杆与推力板凸起之间设置有推力弹簧，推力杆与液压油缸的活塞杆相连接。
本发明的推力板上加工有进气孔。
本发明的内筒底盖为:圆台状的内筒底盖本体上加工有出油槽，出油槽之间相互连通，出油槽内均布加工有穿透内筒顶盖本体的出油孔。
本发明的过滤层为金属粉末烧结滤片或金属编制筛网。。
本发明的顶盖上设置有温度计。
本发明的顶盖上设置有压力表。
本发明相比于现有技术具有以下优点：
1、采用液压装置对内筒的物料进行机械增压，协同进入内筒的萃取剂(二氧化碳)推动过滤层向下移动，实时自动压紧物料；同时推力板推动物料整体下移，对物料进行超临界压榨萃取，萃取效率更高。
2、本发明的内筒底盖上安装有金属过滤层，过滤层下部设计有若干过滤槽和过滤孔，过滤槽与过滤孔相连，提高过滤面积，克服萃取时不易出油的缺陷，提高萃取效率。
3、本发明在物料之间增设过滤层，当萃取剂从上到下流经萃取釜时，增设的过滤层可有效抵挡小颗粒物料进入下层过滤层，克服物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，萃取效率低的缺陷，萃取效率大幅提高。
本发明结构简单、操作方便、无需翻转内筒，节省人力物力，可推广应用到超临界萃取领域。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中推力弹簧单元9的结构示意图。
图3是图1中内筒底盖15的剖视图。
图4是图3的俯视图。
图中：1、支架；2、外筒；3、内筒；4、过滤层；5、进气管；6、推力板；7、外筒密封；8、顶盖；9、推力弹簧单元；10、顶盖密封；11、液压油缸；12、电磁阀；13、液压泵；14、出油管；15、内筒底盖；16、内筒密封；17、水浴筒；9-1、推力杆；9-2、推力弹簧；9-3、推力弹簧套筒；15-1、内筒底盖本体；a、出油槽；b、出油孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
在图1中，本发明一种多层挤压式超临界萃取釜,在支架1上安装有水浴筒17，水浴筒17侧壁加工成中空结构，中空结构内装有水，水浴筒17侧壁下端安装有与水浴筒17侧壁相连通的进水管、上端安装有与水浴筒17侧壁相连通的出水管，水浴筒17内安装有外筒2，外筒2底部加工有穿透支架1的出油管14，出油管14用于萃取油的排出收集。外筒2内安装有内筒3，内筒3为上下开口的结构，内筒3内壁经光滑处理，内筒3底端用螺纹紧固连接件固定连接安装有内筒底盖15，内筒底盖15与外筒2内壁的接触面上安装有内筒密封16，以防止萃取剂沿内外筒间的缝隙流出萃取釜，顶盖8向下依次挤压内筒3及内筒底盖15，压紧内筒底盖15与外筒2内壁接触面上设置的内筒密封16；内筒3内填充有物料，物料内间隔设置有至少1层过滤层4，优选地，本实施例物料内间隔设置有3层过滤层4，物料内设置有多层过滤层4，可有效克服萃取过程中物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，萃取效率低的缺陷，萃取效率大幅提高，过滤层4为金属粉末烧结滤片或金属编制筛网。
内筒底盖15与物料之间安装有过滤层4，此处的过滤层4防止萃取油带走物料渣造成出油孔b及出油管14堵塞，物料顶部设置有过滤层4，此处的过滤层4防止物料向上运动堵塞推力板6上的进气孔，该过滤层4顶部安装有推力板6，推力板6上加工有进气孔，优选地，本实施例的推力板6上加工有至少2圈同心进气孔，确保萃取剂可以顺利进入内筒3，推力板6通过穿透顶盖8的推力弹簧单元9与液压油缸11的活塞端相连接，推力弹簧单元9与顶盖8之间设置有顶盖密封10，顶盖密封10防止萃取剂流出萃取釜，液压油缸11通过电磁阀12与液压泵13相连接，液压泵13为本发明提供动力。
在图2中，本实施例的推力弹簧单元9由推力杆9-1、推力弹簧9-2、推力弹簧套筒9-3连接构成，推力板6的凸起端与推力弹簧套筒9-3一端固定连接，推力弹簧套筒9-3的另一端活动安装有推力杆9-1，推力杆9-1与推力板6凸起之间安装有推力弹簧9-2，推力弹簧9-2起缓冲作用，推力杆9-1与液压油缸11的活塞杆相连接，液压油缸11的活塞杆向下运动推动推力杆9-1向下运动，对物料进行压榨，推力弹簧套筒9-3与顶盖8之间设置有顶盖密封10，此处的顶盖密封10防止二氧化碳气体外泄造成萃取压力不足。
外筒2侧壁上部加工有进气管5，内筒3上沿加工成锯齿状，保证二氧化碳气体能顺利抵达内筒3内的物料，液压油缸11的活塞杆通过推力弹簧单元9推动推力板6下移，萃取剂通过推力板6上的进气孔进入物料进行萃取，外筒2顶部用螺纹紧固连接件固定连接安装有顶盖8，顶盖8与外筒2之间安装有外筒密封7，外筒密封7防止二氧化碳气体外泄造成萃取压力不足。进一步地，本发明的顶盖8上设置有温度计和压力表。
在图3、4中，本实施例的内筒底盖15由内筒底盖本体15-1组成，圆台状的内筒底盖本体15-1上加工有若干出油槽a，优选地，本实施例内筒顶盖本体15-1上加工有4圈同心出油槽a,出油槽a之间相互连通，提高出油效率，出油槽a内加工有穿透底盖本体15-1的出油孔b。
本发明的工作原理如下：
萃取剂(二氧化碳气体)从进气管5进入，通过推力板6上的进气孔进入物料，二氧化碳气体对物料进行超临界压榨萃取，由于二氧化碳对各过滤层4之间的物料进行压榨，可有效避免萃取过程中物料饼粕滤饼层较厚时萃取剂易进难出，位于顶部的物料不容易萃取干净的问题，推力板6在液压油缸11活塞杆的作用下向下移动压紧物料，协同超临界二氧化碳对物料进行加压萃取，萃取之后带有油脂的萃取液通过出油管14进行收集。
