[发明专利]一种多料篮梯级分步超临界流体萃取系统及其萃取方法

说明书

本发明公开了一种多料篮梯级分步超临界流体萃取系统及其萃取方法，包括依次连接的萃取介质供应装置、萃取装置、分离装置和冷凝换热器，萃取装置包括萃取釜，萃取釜包括具有萃取腔的釜体和釜盖，萃取腔内设有至少2节料篮，釜体底部设有萃取介质进口，釜体内侧壁与每节料篮外壁之间设有料篮密封装置，上下相邻两节料篮之间彼此无连接，相邻两节料篮之间和位于最上方的料篮的上部设有料篮间集流区和顶端集流区，釜体上设有与顶端集流区、料篮间集流区相对准的顶端萃取介质出口和料篮间萃取介质出口，顶端萃取介质出口和料篮间萃取介质出口的出口端设有闭合装置。本发明实现了不同料篮间的梯级分步萃取和原料的大规模高效萃取，提高了萃取效率和效果。

技术领域

本发明涉及超临界流体萃取技术领域，特别涉及一种多料篮梯级分步超临界流体萃取系统及其萃取方法。

背景技术

超临界流体萃取是一种高效、清洁的化工萃取分离技术和浸提植物油脂的新方法。与传统的压榨法和溶剂浸提法相比，超临界流体萃取具有工艺简单、萃取效率高、对有效成分破坏少、产物易于分离、无溶剂污染等优点，其原理是以超临界流体（如超临界二氧化碳流体）作为萃取剂，在合适的压力和较低的温度下，对粉碎后的植物油脂原料（如油茶籽、花生、核桃等）进行低温萃取、分离精制，使其选择性地把植物油脂萃取出来。

超临界流体萃取系统是利用超临界流体萃取技术对萃取物料进行萃取、分离纯化的系统，其主要包括五大部分：萃取介质循环储罐、萃取釜、分离釜、加压系统和冷凝与加热系统。然而现有的超临界流体萃取系统的萃取釜多采用单节或多节料篮通过螺丝紧密连接的结构，当采用该超临界流体萃取系统对萃取堆积密度较大、含油量很高的粉末原料（如含油率大于35%的油茶籽、花生等粉末原料）进行萃取和分离纯化时，主要存在以下问题：

1）高含油量的原料因自身堆积重力作用或因原料粉碎后少量油脂的析出通常易产生严重的结块现象，而后续当萃取介质进入原料时还会产生明显的沟流，使萃取介质的流动分布不均衡，导致料篮中原料出现萃取死角、萃取速度慢、萃取不均匀、不完全，萃余物中产品的残留量大，增大了萃取成本和产品的损失，这导致在实践中无法实现易结块或含油量高的原料的大规模有效萃取生产；

2）当采用多节料篮紧密连接的料篮组对原料进行超临界流体萃取时，由于萃取介质在萃取釜内从下向上运动，因此，随着萃取介质自下而上逐步被饱和后，处于更上面的料篮中的原料则无法再被有效萃取，其反而增加了对流体的阻力；另一方面，对于含油脂量丰富的种仁类原料，经常出现料篮顶部筛网被交织在一起的油粉混合物堵塞，导致萃取釜流体入口和出口的压差很大，压差的形成则会进一步导致原料结块及筛网堵塞的恶性循环，进而导致超临界流体萃取系统无法正常进行物料的萃取生产；

3）装料后的料篮或料篮组笨重，料篮的吊装和取出需要较大的动力装置，且紧密连接的料篮组的高度较高，为了适应料篮组的吊装和取出，需要在萃取釜的盖体上方留有足够的便于料篮组吊装和取出的操作高度和空间，从而需要有较高的厂房车间，提高了厂房的造价和设备成本，对于大型萃取釜上述问题尤为突出；

4）由于原料含油太多、易于结块以及萃取过程中出现沟流，需要很长的萃取时间，采用现有的超临界流体萃取系统中包括单节或多节通过螺丝紧密连接的料篮结构的萃取釜进行萃取的生产效率低、生产成本高，不能够一次性将原料中的油脂萃取完全，导致原料的萃取不充分，进而导致原料的萃取效率和回收率低以及萃余物的残油率高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的多料篮梯级分步超临界流体萃取系统，该系统可实现高油脂含量原料的高效且大规模化萃取生产，同时提供一种该多料篮梯级分步超临界流体萃取系统的萃取方法，该萃取方法有效提高了萃取效率和产品回收率，减低了残油率。