从食品颗粒粉中去除溶剂的两级设备制造技术

一种去除溶剂系统，包括第一和第二去除溶剂装置，每个装置有接受含溶剂的颗粒的入口、排出至少部分除去溶剂的颗粒的出口，以及溶剂蒸气出口。溶剂捕集器通过第一气压过渡舱连接在第一去除溶剂装置的出口与第二去除溶剂装置的入口之间。通过第一气压过渡舱进入溶剂捕集器的颗粒被输送到第二去除溶剂装置的入口。第二去除溶剂单有一个与第二除去溶剂装置的出口相连的气压过渡舱。溶剂捕集器有一个出口，用来与真空源连接。通过各去除溶剂装置中的溶剂蒸气出口可以抽出各去除溶剂装置中蒸发的溶剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
许多植物的颗粒或种子产品，如玉米、向日葵和大豆(通常是指含油种子)，富含植物油成分。通常，在加工原料的某个阶段将这种油成分提取出来。这种油本身在食品、塑料制品等方面是有价值的商业原料。油提取后所剩的固体物质同样是有价值的，可以被用作人类或动物的食品以及其它的用途。加工过程中开始的步骤是使未作为原料的含油种子产品变成薄片或其它类型的颗粒物料。这种颗粒物料充满了大量的原始天然油。然后将这种油从这些颗粒物料中提取出来。已经开发了一些不同的从这种颗粒物料中除去或提取油的方法。这里所感兴趣的去油过程称为溶剂萃取。将颗物料粒变成较小颗粒之后，将这些颗料浸泡在碳氢化合物液体溶剂中，如正己烷、庚烷、异己烷或任何类似的可溶解油类的石油基溶剂。颗料浸泡在溶剂中后，溶剂再与颗料中的油形成液体溶液。然后通过某些方法将油-溶剂的溶液与颗料分离，通常采用简单的重力泄油法。重力泄油过程中，一个筛子支撑住颗粒物质，让油-溶剂溶液通过筛子流到集油盘中。然后用已知的工艺将溶剂和油分离。通常，溶剂在此分离步骤中被回收，并可在萃取过程中重新使用。油-溶剂溶液从颗粒物料中流出后，颗粒物料中通常还有可观量的溶剂以及少量的油。若该颗粒物料将被用作人的食物或动物的饲料。由很多原因，要从该颗粒物料中除去几乎全部的溶剂是很重要的。首先，溶剂可能有毒，所以从颗粒物料中除去溶剂可以防止对消费此过程最终产品的任何人或任何动物造成伤害。第二，无论溶剂是否有毒，它都可能造成空气污染，所以尽可能地防止大量的溶剂进入空气是很重要的。第三，溶剂是有价值的，所以有必要将溶剂从颗粒物料中再提取出来并在油的萃取工艺中重新使用。美国专利第5,630,911号(Kratochwill)中揭示了在重力泄油或用其它方法取出油-溶剂之后，除去大量残留溶剂的设备和方法。Kratochwill的设备在一个封闭的容器或空间中，在加热板上使用了几个载有颗粒物料的倾斜传送带。对仍残留有溶剂浸泡的颗粒物料进行加热，使溶剂蒸发。然后将溶剂蒸气从封闭的空间中除去。仍有一些油保留在颗粒物料中，但它只占总物料的一小部分。本申请参考结合了Kratochwill的专利技术。Kratochwill设备的一个特征，是加热过程是在足以降低蛋白质含量高的颗粒物料的蛋白质分散指数(protein dispersability index)(PDI)的温度下进行的。但对于某些经处理的含油种子材料，高PDI是优选的；对于这些材料，宜采用较低的加热温度。专利技术简述本专利技术人研制了一种能够从一定含有溶剂的植物薄片或颗粒中除去几乎所有溶剂的去除溶剂系统。这种系统包括第一去除溶剂装置，它有一个接受含溶剂颗粒的入口，一个排出至少已部分除去溶剂的颗粒用的出口，以及一个溶剂蒸气出口。第一去除溶剂装置将颗粒加热，使液态溶剂蒸发。几乎由所有溶剂组成的溶剂-水汽的蒸气可以从溶剂蒸气出口排出。第一气压过渡舱有个与第一去除溶剂装置的出口连接的入口，还有一个出口。第一气压过渡舱把至少已部分除去溶剂的颗粒从第一气压过渡舱的入口传送到第一气压过渡舱的出口，同时能至少部分保持第一气压过渡舱的入口与出口之间的压力差。溶剂捕集器有一个室，从这个室中入口和出口向上伸出。这个捕集器的入口与第一气压过渡舱的出口连接，用来接受来自第一气压过渡舱的颗粒和蒸气。这个捕集器的出口向第二去除溶剂装置的入口提供颗粒。在接近捕集器顶端的地方，最好有一个蒸气出口以便与真空源连接。第二去除溶剂装置有一个接受来自溶剂捕集器室的颗粒的入口，一个排出最终除去溶剂的颗粒的出口，以及一个溶剂蒸气出口，此装置同时加热颗粒。第二去除溶剂装置的入口和溶剂蒸气出口最好都装在高于溶剂捕集器的蒸气出口之的位置，防止从第一气压过渡舱进入溶剂捕集器的蒸气流入第二去除溶剂装置。第二气压过渡舱有个与第二去除溶剂装置出口连接的入口，从中接受最终已除去溶剂的颗粒流。第二气压过渡舱还有一个出口，通过这个出口排出最终已除去溶剂的颗粒流。连接在溶剂捕集器出口上的真空源可以在第二去除溶剂装置中产生真空，这个真空足以使留在颗粒中的液态溶剂或水的沸点降低，以免颗粒中的PDI过分降低。在一个方案中，真空大约在-7psig。附图简述附图说明图1是去除溶剂系统主要部分的侧视简图。图2是较好的在去除溶剂系统的某些部分中形成真空的冷凝器/真空泵装置的方框图。优选实施方案描述图1显示了本专利技术一个实施方案，是用来除去一定量各种形状的植物颗粒物料(以下为方便计使用“薄片”或“薄片物料”)所含溶剂的很大一部分。该溶剂是在加工的早期步骤中加入的，用来萃取薄片中的油。本专利技术特别适合从富含蛋白质的薄片中除去溶剂，除去溶剂的温度应该低，例如低于180°F，以便使其蛋白质保持高的PDI。适合本专利技术使用的溶剂在压力降低时沸点低于约180°F，且在气态时的质量密度高于同样温度和压力下的空气。这类溶剂的例子有己烷、异己烷和庚烷。结构本专利技术使用了至少两个处理阶段，每一个阶段都包括一个去除溶剂装置10或11。每一个去除溶剂装置10或11都可以除去进入该装置10或11的薄片物料中高百分比的溶剂。在此优选实施方案中的去除溶剂装置10和11在结构上都与Kratochwill所描述的类似，但也可以使用效率略低些的不同类型的去除溶剂装置。由于Kratochwill的描述已足以说明去除溶剂装置10和11的结构和操作，这里就没有必要再对10和11装置的内部特征作详细描述。每个去除溶剂装置10或11都具有薄片的入口15或38和薄片的出口16或39。像大豆之类含油种子的含溶剂的薄片落入入口15或38。在装置10或11中，都是薄片从薄片入口15或38经过一迂回路线移动到薄片出口16或39。在此移动行程中，装置10和11都对薄片加热，使薄片中的大部分溶剂和一些水气化形成溶剂-水汽的蒸气混合物。当薄片分别经过装置10或11时，从溶剂出口13或41中抽出溶剂-水汽蒸气混合物，就可以几乎完全除去从薄片气化出来的溶剂。在经过每个装置10或11行程的终点，薄片中原本在各个去除溶剂装置10或11的入口15或38时含有的溶剂已经大多被除去，薄片就通过出口16或39落下。气压过渡舱或旋转阀18，25和28是用来在去除溶剂装置10和11中维持部分真空的装置。一种类型的气压过渡舱18、25或28具有可旋转的闸门，这种闸门很像让薄片在重力作用下从入口18a、25a、28a进入相应的出口18b、25b、28b的旋转门。为将薄片从入口输送到出口，同时维持入口与出口之间压力差而使用带有闸门或转板的气压过渡舱也是合适的。这种结构使得在气压过渡舱的入口18a、25a、28a与相应的气压过渡舱的18b、25b、28b之间存在一定的压力差。溶剂捕集器30具有从第一去除溶剂装置10中同时接受溶剂-水汽蒸气和薄片的入口30a。这种溶剂-水汽蒸气大部分是通过气压过渡舱18泄漏过来或仅仅是由薄片带过来的。溶剂-水汽蒸气中主要是溶剂，只有少量(大约5％)水汽即水蒸气。溶剂捕集器30有一个出口30b，通过这个出口薄片通向第二去除溶剂装置11。溶剂捕集器30底部的收集室31收集来自第一去除溶剂装置10(溶剂-水汽蒸气在这里与薄片混合并进入气压过渡舱18)的较重的溶剂-水汽蒸气。接近溶剂捕集器30顶端的溶剂捕集器出口2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从一定的含溶剂的颗粒中除去溶剂的去除溶剂系统，包括：ａ）第一去除溶剂装置，且有一个接受含溶剂的颗粒的入口，一个排出至少部分除去溶剂的颗粒用的出口，以及一个排出溶剂蒸气用的溶剂蒸气出口；ｂ）第一气压过渡舱，具有与第一去除溶 剂装置的出口流动连接的入口，还有一个出口，所述第一气压过渡舱将至少部分除去溶剂的颗粒从第一气压过渡舱的入口传送到第一气压过渡舱的出口，并能至少保持第一气压过渡舱的入口与出口之间的压力差；　ｃ）溶剂捕集器，具有有一个室，从这个室中入口 和出口向上伸出。所述捕集器连接有入口，用来从第一气压过渡舱的出口接受颗粒和蒸气，所述捕集器还有一个出口，供连接真空源之用；　ｄ）第二去除溶剂装置，具有一个从溶剂捕集器出口接受颗粒的入口，一个排出最终已除去溶剂的颗粒的出口，以及一个排 出溶剂蒸气的溶剂蒸气出口；ｅ）第二气压过渡舱，具有与第二去除溶剂装置出口连接的入口，用来从第二去除溶剂装置接受最终已除去溶剂的颗粒，第二气压过渡舱的出口排出最终已除去溶剂的颗粒，能至少部分保持第二气压过渡舱的入口与出口之间的压力差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：GE安德森，
申请(专利权)人：皇冠制铁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]