水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置.pdf

本发明公开一种水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，包括与蒸馏罐排渣口连通的柱形筒，柱形筒内具有转轴，转轴一端连接有皮带轮，另一端套设有锥形过滤筒和排渣筒，锥形过滤筒与柱形筒之间、锥形过滤筒内侧、以及锥形过滤筒与排渣筒之间均设有阻转盘；转轴上套设有蜗轮轴套，蜗轮轴套上均固定设有螺旋叶片；锥形过滤筒内设有环形片，相邻的环形片之间的每个螺孔处均设有垫片；环形片的下方与锥形过滤筒的底部内壁之间构成接液槽，排渣筒的下部设有残渣出口，与残渣出口相对应的蜗轮轴套上设有拨料齿。本发明解决了常规蜗杆推进器对含水率高的物料几乎无压缩能力的问题，且能够阻止含烟碱水蒸气逃逸，回收碱液，节约资源，避免了环境污染。

1.  水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，包括与蒸馏罐排渣口（1）连通的柱形筒（2），柱形筒（2）一端通过进口轴密封盖（3）密封，柱形筒（2）内具有沿轴向设置的转轴（4），转轴（4）的两端均伸出柱形筒（2）设置，其中伸出进口轴密封盖（3）的一端连接有皮带轮（5），其特征在于：所述转轴（4）的另一端套设有与柱形筒（2）相接的锥形过滤筒（6）以及与锥形过滤筒（6）相连的排渣筒（7），锥形过滤筒（6）与柱形筒（2）连接处、锥形过滤筒（6）内部以及锥形过滤筒（6）与排渣筒（7）连接处均设有环形结构的阻转盘（8），每个阻转盘（8）内圈均设有沿径向的齿牙（801）；所述柱形筒（2）内、相邻两个阻转盘（8）之间以及排渣筒（7）内的转轴（4）上均套设有蜗轮轴套（9），相邻的蜗轮轴套（9）之间相互固定连接，且相邻两个阻转盘（8）之间以及柱形筒（2）内的蜗轮轴套（9）上均固定设有螺旋叶片（10）；
所述锥形过滤筒（6）内设置有多个用于过滤的环形片（11），环形片（11）外周均匀分布有固定脚（1101），固定脚（1101）上设有螺孔，相邻的环形片（11）通过螺栓夹紧固定，且相邻的环形片（11）之间的每个螺孔处均设有垫片（12）；环形片（11）与锥形过滤筒（6）的底部之间构成接液槽（13），接液槽（13）设有出液孔（14）；所述排渣筒（7）的尾部设有出口轴密封盖（16），排渣筒（7）的下部设有残渣出口（17），排渣筒（7）内的蜗轮轴套（9）上设有拨料齿（15）。

2.  如权利要求1所述的水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，其特征在于：所述的锥形过滤筒（6）与柱形筒（2）的轴向方向呈6°夹角。

3.  如权利要求1所述的水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，其特征在于：所述的阻转盘（8）内侧设有两个齿牙（801）。

4.  如权利要求1所述的水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，其特征在于：所述的相邻的蜗轮轴套（9）之间均通过相配合的卡凸和卡口固定连接。

5.  如权利要求1所述的水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，其特征在于：所述的环形片（11）外周均匀分布有三个固定脚（1101）。

6.  如权利要求1所述的水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，其特征在于：所述的阻转盘（8）通过外周均匀分布的支脚固定，每个支脚上均带有螺孔。

7.  如权利要求1所述的水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，其特征在于：所述的垫片（12）为孔径与螺孔孔径相配合的圆环片。

水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置
技术领域
    本发明涉及生物碱提取设备技术领域，具体涉及一种水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置。
背景技术
废弃烟草中含有非常有价值的烟碱和茄尼醇。提取烟碱和茄尼醇，有有机溶剂萃取-反萃法、二氧化碳超临界提取法和碳化脱羧（干馏）法。有机溶剂萃取-反萃法不仅要消耗大量的有机溶剂，而且污染环境；二氧化碳超临界提取法不仅所需设备昂贵而且提起成本太高；碳化脱羧（干馏）法，由于温度较高，有部分茄尼醇转变成了对映体，导致其生物活性降低。碱性条件下，用水蒸气蒸馏法从烟草废弃物中提取有效成分烟碱，可以有效地把烟碱和烟草中其他成分分开，且残渣中茄尼醇的生物活性也能够保持不变。但传统水蒸气蒸馏法，一方面，需要水蒸气发生器和酸吸收两个装置；另一方面，大量的水蒸气在酸吸收装置中凝结成水，不但浪费了大量能源，而且也冲稀了酸吸收溶液，导致其后处理工艺还必须设置浓缩设备，经济效益不佳。正是由于这个原因，传统的水蒸气蒸馏法提取烟碱，一般只用于烟草样品烟碱含量的实验室分析。申请人在其申报的“用于烟碱提取的水蒸气发生及酸吸收装置”中，解决了烟碱提取用的水蒸气发生和酸吸收问题，同时也迫切需要解决水蒸气蒸馏设备中的水蒸气蒸馏罐以及水蒸气蒸馏后形成残渣的固液分离、排出的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，该装置解决了常规蜗杆推进器对含水率高的物料几乎无压缩能力的问题，且能够阻止含烟碱水蒸气从该出料口逃逸，不仅可以回收水蒸气蒸馏残渣中的大量碱液，节约了资源，又避免了环境污染。
本发明所采用的技术方案是：水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，包括与蒸馏罐排渣口连通的柱形筒，柱形筒一端通过进口轴密封盖密封，柱形筒内具有沿轴向设置的转轴，转轴的两端均伸出柱形筒设置，其中伸出进口轴密封盖的一端连接有皮带轮，所述转轴的另一端套设有与柱形筒相接的锥形过滤筒以及与锥形过滤筒相连的排渣筒，锥形过滤筒与柱形筒连接处、锥形过滤筒内部以及锥形过滤筒与排渣筒连接处均设有环形结构的阻转盘，每个阻转盘内圈均设有沿径向的齿牙；所述柱形筒内、相邻两个阻转盘之间以及排渣筒内的转轴上均套设有蜗轮轴套，相邻的蜗轮轴套之间相互固定连接，且相邻两个阻转盘之间以及柱形筒内的蜗轮轴套上均固定设有螺旋叶片；
所述锥形过滤筒内设置有多个用于过滤的环形片，环形片外周均匀分布有固定脚，固定脚上设有螺孔，相邻的环形片通过螺栓夹紧固定，且相邻的环形片之间的每个螺孔处均设有垫片；环形片与锥形过滤筒的底部之间构成接液槽，接液槽设有出液孔；所述排渣筒的尾部设有出口轴密封盖，排渣筒的下部设有残渣出口，排渣筒内的蜗轮轴套上设有拨料齿。
所述的锥形过滤筒与柱形筒的轴向方向呈6°夹角。
所述的阻转盘内侧设有两个齿牙。
所述的相邻的蜗轮轴套之间均通过相配合的卡凸和卡口固定连接。
所述的环形片外周均匀分布有三个固定脚。
所述的阻转盘通过外周均匀分布的支脚固定，每个支脚上均带有螺孔。
所述的垫片为孔径与螺孔孔径相配合的圆环片。
本发明的有益效果
与现有技术相比，本发明至少具有下述优点及有益效果：
1、本发明解决了常规蜗杆推进器对含水率高的物料几乎无压缩能力的问题，且与水蒸气蒸馏罐的出料口连接，阻止了含烟碱水蒸气从该出料口逃逸。不仅可以回收水蒸气蒸馏残渣中的大量碱液，节约了资源，又避免了环境污染。
2、本发明分离出的固体残渣非常有利于继续提取另一高附加值产品茄尼醇，若不然，只需把分离出的固体残渣堆沤、发酵即可以消除碱性，成为优质有机肥料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中阻转盘的结构示意图；
图3为本发明中环形片的结构示意图；
图4为本发明中垫片的结构示意图；
附图标记：1、蒸馏罐排渣口，2、柱形筒，3、进口轴密封盖，4、转轴，5、皮带轮，6、锥形过滤筒，7、排渣筒，8、阻转盘，801、齿牙，9、蜗轮轴套，10、螺旋叶片，11、环形片，1101、固定脚，12、垫片，13、接液槽，14、出液孔，15、拨料齿，16、出口轴密封盖，17、残渣出口。
具体实施方式
为使本发明的内容更明显易懂，以下结合具体实施例，对本发明进行详细描述。
如图所示，水蒸气蒸馏法提取烟碱用残渣固液分离装置，包括与蒸馏罐排渣口1连通的柱形筒2，柱形筒2一端通过进口轴密封盖3密封，柱形筒2内具有沿轴向设置的转轴4，转轴4的两端均伸出柱形筒2设置，其中伸出进口轴密封盖3的一端连接有皮带轮5，所述转轴4的另一端套设有与柱形筒2相接的锥形过滤筒6以及与锥形过滤筒6相连的排渣筒7，锥形过滤筒6与柱形筒2连接处、锥形过滤筒6内部以及锥形过滤筒6与排渣筒7连接处均设有环形结构的阻转盘8，每个阻转盘8内圈均设有沿径向的齿牙801；所述柱形筒2内、相邻两个阻转盘8之间以及排渣筒7内的转轴4上均套设有蜗轮轴套9，相邻的蜗轮轴套9之间相互固定连接，且相邻两个阻转盘8之间以及柱形筒2内的蜗轮轴套9上均固定设有螺旋叶片10；所述锥形过滤筒6内设置有多个用于过滤的环形片11，环形片11外周均匀分布有固定脚1101，固定脚1101上设有螺孔，相邻的环形片11通过螺栓夹紧固定，且相邻的环形片11之间的每个螺孔处均设有垫片12；环形片11与锥形过滤筒6的底部之间构成接液槽13，接液槽13设有出液孔14；所述排渣筒7的尾部设有出口轴密封盖16，排渣筒7的下部设有残渣出口17，排渣筒7内的蜗轮轴套9上设有拨料齿15。
为了使本发明具有更好的使用效果，所述的锥形过滤筒6与柱形筒2的轴向方向呈6°夹角，锥形过滤筒6内设有两个阻转盘8，本发明共设置4个阻转盘8，所述的阻转盘8内侧设有两个齿牙801，两个齿牙801相对设置，且为上下关系，阻转盘8通过外周均匀分布的支脚固定，每个支脚上均带有螺孔，阻转盘8、垫片12和环形片11上的螺孔通过螺栓连接在一起，并与锥形过滤筒6的法兰固定。这样设置，首先阻转盘8阻止了固液体物料随旋转叶片转动，只能前进，加上锥形过滤筒6具有一定的锥度，固液体物料得到压缩，则液体通过环形片之间的间隙被滤出，流入接液槽13，并从出液孔14排出，回收碱液，固体残渣则继续前进到达排渣筒7，随着固体物料在排渣筒7内集聚，在拨料齿15的作用下，将固体料渣从残渣出口17处排出。
本发明的技术方案中，相邻的蜗轮轴套9之间均通过相配合的卡凸和卡口固定连接，阻转盘8的齿牙801的齿头处距离蜗轮轴套9之间的间隙为10mm。所述的环形片11外周均匀分布有三个固定脚1101，环形片11的厚度为4mm。所述的垫片12为孔径与螺孔孔径相配合的圆环片，垫片12的直径为36mm，厚度为0.5mm。
本发明的使用方法：
先设置本发明的转轴4的转速为进料器转轴转速的112%，在水蒸气蒸馏罐排出固液体物料之前启动本发明的电机，当固液体物料进入柱形筒2后，在螺旋叶片10推进下，固液体物料进入锥形过滤筒6，由于阻转盘8阻止了固液体物料随螺旋叶片10一起转动，只能前进，加上锥形过滤筒6带有锥度，固液体物料被压缩，则液体将通过环形片11之间的间隙被滤出，流入接液槽13，并从其出液孔14排出回收碱液，固体残渣则继续前进到达排渣筒7中，由于固体物料在排渣筒7的侧壁，且出口较小，固体物料必定在排渣筒7中产生一定程度的集聚，从而阻止气体通过，随着固体物料的集聚程度增加，在拨料齿15的作用下，最终固体物料被排出本发明。
若水蒸气蒸馏罐中没有通入水蒸气，可以直接把第一步回收的碱液返回到进料装置的碱液槽中，固体残渣直接返回到加料漏斗中，并调低碱液泵的转速；
若水蒸气蒸馏罐中已通入水蒸气，并且经检测固体残渣的烟碱含量已经＜0.1%，可将固体残渣，堆沤、发酵制成有机肥料，或用作提取茄尼醇的原料，分离出的碱液按照分析结果，补充氢氧化钠，使其成为本工艺所用碱液，反复回收若干次，当其黏度增加失去本工艺回收价值后，可将其用作泡沫混凝土泡沫剂的原料之一。
若一天以上停止使用本装置，先开动本发明排出固体残渣，而后用自来水清洗之。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。