技術文章
1. 提取部分配置
- 提取罐:
- 罐體材質:一般采用不銹鋼材質,如304或316L不銹鋼,這種材質具有良好的耐腐蝕性,能與多種溶劑和物料接觸而不發生化學反應,保證提取液的質量。罐體的容積根據生產規模而定,小型的可能在幾升到幾十升,大型的可達數千升。
- 攪拌裝置:在提取罐內部設有攪拌槳,其材質也多為不銹鋼。攪拌槳的形式多樣,有錨式、槳式、渦輪式等。攪拌裝置可以使物料和溶劑充分混合,提高提取效率。攪拌速度通常是可調的,一般在每分鐘幾十轉到幾百轉之間,操作人員可以根據物料的特性和提取工藝要求進行設置。
- 加熱方式:提取罐可配備夾套加熱或盤管加熱。夾套加熱是在罐體外部設置夾套,蒸汽或熱水等熱介質通過夾套循環,為罐內物料提供熱量;盤管加熱則是在罐體內放置加熱盤管,熱介質在盤管內流動進行加熱。加熱溫度可通過溫度傳感器和控制器進行精確控制,范圍一般在室溫到沸點以上(如果采用加壓提取的話)。
- 過濾裝置:在提取罐底部或出口處設有過濾篩網或過濾器,用于攔截物料中的固體顆粒,防止其進入后續的濃縮部分。過濾精度可以根據物料的性質和產品要求進行選擇,一般在幾十微米到幾百微米之間。
- 進料和出料系統:
- 進料口:提取罐頂部設有進料口,配備有密封蓋,方便加入物料和溶劑。進料口的尺寸根據罐體大小設計,以確保物料能夠順利加入,同時保證良好的密封性。
- 出料口:位于提取罐底部,通常連接出料管道和閥門。閥門可以是手動閥門或自動閥門,用于控制提取液的流出。有些出料口還配備有殘渣排出裝置,用于在提取完成后排出固體殘渣。
- 溶劑循環系統(可選):對于一些需要重復利用溶劑的提取工藝,會配備溶劑循環系統。該系統包括溶劑泵、管道和過濾器等。溶劑泵將提取后的溶劑從提取罐底部抽出,經過過濾器過濾后,再送回提取罐頂部進行循環提取,提高溶劑的利用率。
2. 濃縮部分配置
- 濃縮器:
- 蒸發室:蒸發室是濃縮的核心區域,其內部結構設計對濃縮效率有很大影響。常見的有升膜式、降膜式、刮板式等蒸發器。蒸發室的材質通常為不銹鋼,內部設有汽液分離裝置,如絲網除沫器、旋風分離器等,用于將蒸發產生的蒸汽和濃縮液分離,提高濃縮液的質量。
- 加熱系統:與提取罐類似,濃縮器也有夾套加熱或盤管加熱方式。加熱介質一般是蒸汽,通過調節蒸汽壓力和流量來控制加熱溫度。為了提高熱效率,一些濃縮器還采用了雙效或多效蒸發的設計,利用前一效產生的二次蒸汽作為后一效的加熱源。
- 真空系統:通過真空泵在濃縮器內創造真空環境,降低物料的沸點,使濃縮過程可以在較低的溫度下進行,特別適用于熱敏性物料。真空系統包括真空泵、真空管道、真空表等。真空泵的類型有多種,如水環式真空泵、旋片式真空泵等,根據實際需要選擇合適的真空泵來維持所需的真空度,一般在幾毫巴到幾十毫巴之間。
- 冷凝器:
- 冷卻方式:冷凝器用于將蒸發產生的蒸汽冷卻成液體,常見的冷卻方式有風冷和水冷。水冷冷凝器的冷卻效率較高,通過循環冷卻水來帶走蒸汽的熱量。冷凝器的結構一般為列管式或盤管式,蒸汽在管內流動,冷卻水在管外或管內(與蒸汽逆向流動)進行冷卻。
- 凝液收集裝置:在冷凝器底部設有凝液收集裝置,用于收集冷卻后的液體。收集裝置通常連接有管道和閥門,將收集的液體輸送到合適的位置,如回收溶劑的容器或濃縮液的儲存罐。
- 濃縮液收集系統:在濃縮過程結束后,濃縮液通過管道和閥門流入收集罐。收集罐的材質為不銹鋼,配備液位計,用于觀察濃縮液的液位。收集罐的容積根據濃縮液的產量設計,并且有出口閥門,方便將濃縮液排出進行下一步的處理。
3. 控制系統配置
- 儀表系統:包括溫度傳感器、壓力傳感器、真空表、液位計等。這些儀表可以實時監測提取和濃縮過程中的各種參數,如提取罐和濃縮器的溫度、濃縮器內的壓力和真空度、提取液和濃縮液的液位等。傳感器將信號傳輸給控制器,以便操作人員能夠及時掌握設備的運行狀態。
- 控制器:一般為可編程邏輯控制器(PLC)或觸摸屏控制系統。操作人員可以通過控制器設定和調整提取和濃縮的參數,如溫度、壓力、攪拌速度、真空度等。控制器還具有報警功能,當參數超出設定范圍時,會發出警報信號,提醒操作人員進行處理。同時,控制器可以記錄設備的運行數據,如運行時間、參數變化曲線等,方便后續的生產管理和質量追溯。