新型多功能富集大柱及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种新型多功能富集大柱及其应用，涉及用固体吸附剂处理液体的分离方法及其所用设备技术领域，该柱体(1)外侧设置底部进水阀(2)、底部出液阀(3)、底部进气口(4)，上部色液进液阀(5)、上部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)、色液给液泵、顶部排空阀(8)、上部进水阀(9)、上排水口阀(10)、顶部人孔(11)、中部排水阀(12)以及底部排水阀(13)；本发明专利技术在柱内设置了三层滤棒，色液经滤棒后到树脂吸附，其树脂吸附色液量是普通小柱的7倍以上；并且对于色液纯度要求低，不会造成吸附树脂堵塞；在除杂、洗脱流程中能够实现加压操作，排放效率高，残留液少，对脱附溶液的影响小，提高了脱附效率。

New multifunctional enrichment column and its application

The invention provides a new multi-functional enrichment column and its application, which relates to the separation method of treating liquid with solid adsorbent and the technical field of equipment used. The column body (1) is provided with bottom inlet valve (2), bottom outlet valve (3), bottom inlet (4), upper color liquid inlet valve (5), upper color liquid inlet valve (6), bottom color liquid inlet valve (7), color liquid feed pump and top emptying. Valves (8), upper inlet valves (9), upper drain valves (10), top manhole (11), middle drain valves (12) and bottom drain valves (13); the invention has three layers of filter rods in the column, and the colour solution is absorbed by resin after the filter rod, and the amount of colour solution adsorbed by resin is more than 7 times that of the ordinary column; and the requirement for the purity of colour solution is low, so the adsorption resin will not be blocked; in the process of removing impurities and eluting. It can realize pressure operation, high discharge efficiency, less residual liquid, little influence on desorption solution, and improve desorption efficiency.

【技术实现步骤摘要】
新型多功能富集大柱及其应用
本专利技术涉及用固体吸附剂处理液体的分离方法及其所用设备
，具体涉及天然色素提取专用设备及其具体的应用方法。
技术介绍
天然色素具有营养功能和生理保健功能，而合成色素会对人体健康造成不利影响。随着人们生活水平的不断提高、食品工业的不断发展，安全绿色的天然色素越来越受到人们的喜爱和追求。色素的生产和获得主要有三条途径：一是直接提取；二是人工合成；三是利用生物技术生产。天然色素的稳定性差，为保持其生理活性，天然色素的提取一般应使用较为温和的工艺条件。随着科学技术日新月异的发展，天然色素的提取工艺也在快速更新，呈现以普通提取方法为辅，以节能高效环保的高新提取技术为主要趋势的发展方向。树脂吸附柱是物质提取领域的常用设备,主要用来对各种天然物提取液所含有效成分的分离纯化，来提高有效成分的纯度，从而达到工艺要求。其主要的工作流程是将树脂安装在树脂柱的柱体内，然后将提取液输送进入树脂柱的柱体内，提取液中的有效成分被树脂吸附，剩余的液体则从柱体内排除，然后再向树脂柱的柱体内加入酒精，从而对树脂进行洗脱得到洗脱液，回收洗脱液中的酒精后，再经过浓缩、干燥等处理得到产品。但是现有技术中，树脂吸附塔在色液上柱时通常是直接将色液加入塔内，这就要求添加的色液纯度要比较高，杂质含量要比较小，否则容易造成吸附树脂堵塞，降低吸附效果，并且会增加除杂工艺的难度，延长整个流程。另外，吸附完成后将塔内剩余色液排出便于脱附时，现有技术中的吸附塔只能依靠液体自身重力进行排放，排放效率低，并且残留液较多，会将脱附溶液的浓度稀释，影响脱附效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型多功能富集大柱,以及其在天然色素提取过程中的应用方法,该富集大柱运行稳定，吸附色液量远远大于常规吸附柱,运行效率高。本专利技术采用以下技术方案：新型多功能富集大柱，其外形为中空圆柱体，柱体外侧设置底部进水阀、底部出液阀、底部进气口，上部色液进液阀、中部色液进液阀、底部色液进液阀、色液给液泵、顶部排空阀、上部进水阀、上排水口阀、顶部人孔、中部排水阀以及底部排水阀；所述上部色液进液阀、中部色液进液阀、底部色液进液阀单独设置，分别与对应的色液给液泵相连，并连接至色液储罐；所述柱体内填装树脂，并按照柱体高度等距设置三层滤棒组成的圆形过滤层，过滤层的直径与柱体内径相等，每个过滤层包括两根以上滤棒，分别对称分布在色液支管两侧，滤棒的外端部抵住柱体的内壁，内端部与色液支管联通，连接部位采用抱箍锁紧；每一个过滤层均被焊接在柱体内壁上的上下支撑架固定；所述滤棒采用不锈钢绕丝滤棒，所述色液支管分别连接至对应位置的上部色液进液阀、中部色液进液阀、底部色液进液阀，进行独立的色液供给优选的，所述绕丝滤棒的规格如下：材质为304不锈钢；直径30mm—60mm；滤棒丝隙为0.02mm-0.5mm，管内添加助滤剂。优选的，所述每个过滤层包括22根滤棒，分别对称分布在色液支管两侧。所述富集大柱在天然色素提取过程中，按照以下步骤进行操作：①、打开大柱底部进水阀，向柱中通入纯净水后关闭阀门；②、从大柱顶部人孔装入树脂后，关闭好人孔；③、打开大柱底部出液阀，将大柱中的水位放至与树脂层齐平时，打开大柱上部色液进液阀、中部色液进液阀和底部色液进液阀，同时启动色液给液泵，从色液储罐中把过滤过的色液泵入柱中，开始色液上柱；④、除杂：打开大柱顶部排空阀，同时从大柱底部进气口通入压缩空气，反吹搅动树脂30分钟后停止，让柱中的树脂静置沉落15分钟，然后打开大柱底部出液阀、同时从大柱顶部排空阀通入压缩空气，把柱中的色液尽量压出，待有空气出从流量计流出时，停止向柱中通入压缩空气；然后打开大柱上部进水阀向柱中通入纯净水淋洗柱中树脂，直到流出液的颜色较淡时，停止从大柱上部进水阀进纯水，此时打开顶部排空阀排空，然后从大柱底部进水阀进纯水，同时从大柱底部进气口通入压缩空气反吹搅动树脂，待柱中水位到达上部滤棒时，停止向柱中通入压缩空气，继续从大柱底部进水阀进纯水，此时打开上排水口阀排水，待流出液透亮时，停止从大柱底部进水阀进纯水，关闭上排水口阀，让柱中的树脂静置沉落30分钟，然后打开中部排水阀，把柱中树脂层上面的水排入流出液缓冲缸中，最终进入流出液储罐中进行回收用水，待水排完后关闭中部排水阀，准备洗脱；⑤、洗脱：用酒精浓度为69～71%的洗脱液对柱中的树脂进行洗脱；每次向柱中放入配好的洗脱液后向柱中通入压缩空气；当洗脱液颜色明显变深、酒精度>15%时收为浓色液；待洗脱液用完、液位降至树脂层露出、有空气出从流量计流出时，停止向柱中通入压缩空气，然后打开柱体的上部进水阀向柱中通入纯水，当洗脱液颜色明显较淡、酒精度≤15%时收为稀色液，此时将通进柱中的纯水变为原水，直到流出液的酒精度≤5%时，停止向柱中通入压缩空气和原水，此时洗脱结束，该树脂柱即可开始上下一柱色液。优选的，所述步骤③中进行色液上柱时，从色液储罐中把色液泵入圆形过滤层，在从滤棒中滤出后到达树脂吸附，当底部出液阀的流出液颜色较淡时，收集流出液用于大膜回收水。优选的，所述步骤③中进行色液上柱时，从色液储罐中把色液泵入圆形过滤层，在从滤棒中滤出后到达树脂吸附，当底部出液阀的流出液颜色明显，收集流出液用于上其他柱。优选的，所述步骤③中进行色液上柱时，从色液储罐中把色液泵入圆形过滤层，在从滤棒中滤出后到达树脂吸附，当底部出液阀的流出液的颜色接近上柱的颜色时，停止上柱，准备除杂。优选的，在所述步骤⑤中，当洗脱液用完、通过上部进水阀向柱中通入纯水时，为确保洗脱液从柱中流出的流量，可从吸附柱顶部排空阀向柱中通入压缩空气，确保洗脱液从柱中流出的流量在4000～5000L/小时。优选的，所述富集大柱在天然色素提取过程中，按照以下步骤进行操作：①、打开大柱底部进水阀，向柱中通入纯净水约1000升后关闭阀门；②、从大柱顶部人孔装入树脂5000～5500升后，关闭好人孔；③、打开大柱底部出液阀，将大柱中的水位放至与树脂层齐平时，打开大柱上部色液进液阀、中部色液进液阀和底部色液进液阀，同时启动色液给液泵，从色液储罐中把过滤过的色液泵入柱中，开始色液上柱，并控制色液流速在5000～6000L/小时范围；④、除杂：打开大柱顶部排空阀，同时从大柱底部进气口通入压缩空气，反吹搅动树脂30分钟后停止，让柱中的树脂静置沉落15分钟，然后打开大柱底部出液阀、同时从大柱顶部排空阀通入压缩空气，把柱中的色液尽量压出，待有空气从流量计流出时，停止向柱中通入压缩空气；然后打开大柱上部进水阀向柱中通入纯净水淋洗柱中树脂，确保色液从柱中流出的流量在4500～6000L/小时，直到流出液的颜色较淡，即Brix为0.1～0.2%时，停止从大柱上部进水阀进纯水，此时打开顶部排空阀排空，然后从大柱底部进水阀进纯水，同时从大柱底部进气口通入压缩空气反吹搅动树脂，待柱中水位到达上部滤棒时，停止向柱中通入压缩空气，继续从大柱底部进水阀进纯水，此时打开上排水口阀排水，待流出液透亮，即Brix≤0.2%时，停止从大柱底部进水阀进纯水，关闭上排水口阀，让柱中的树脂静置沉落30分钟，然后打开中部排水阀，把柱中树脂层上面的水排入流出液缓冲缸中，最终进入流出液储罐中进行回收用水，待水排完后关闭中部排水阀，准备洗脱；⑤、洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新型多功能富集大柱，其外形为中空圆柱体，其特征在于，柱体(1)外侧设置底部进水阀(2)、底部出液阀(3)、底部进气口(4)，上部色液进液阀(5)、中部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)、色液给液泵、顶部排空阀(8)、上部进水阀(9)、上排水口阀(10)、顶部人孔(11)、中部排水阀(12)以及底部排水阀(13)；所述上部色液进液阀(5)、上部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)单独设置，分别与对应的色液给液泵相连，并连接至色液储罐；所述柱体(1)内填装树脂，并按照柱体(1)高度等距设置三层滤棒(1401)组成的圆形过滤层(14)，过滤层(14)的直径与柱体(1)内径相等，每个过滤层(14)包括两根以上滤棒(1401)，分别对称分布在两侧，滤棒(1401)的外端部抵住柱体(1)的内壁，内端部与色液支管(1402)联通，连接部位采用抱箍锁紧；每一个过滤层(14)均被焊接在柱体(1)内壁上的上、下支撑架(15)固定；所述滤棒(1401)采用不锈钢绕丝滤棒(1401)，所述色液支管(1402)分别连接至对应位置的上部色液进液阀(5)、上部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)，进行独立的色液供给。...

【技术特征摘要】
1.新型多功能富集大柱，其外形为中空圆柱体，其特征在于，柱体(1)外侧设置底部进水阀(2)、底部出液阀(3)、底部进气口(4)，上部色液进液阀(5)、中部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)、色液给液泵、顶部排空阀(8)、上部进水阀(9)、上排水口阀(10)、顶部人孔(11)、中部排水阀(12)以及底部排水阀(13)；所述上部色液进液阀(5)、上部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)单独设置，分别与对应的色液给液泵相连，并连接至色液储罐；所述柱体(1)内填装树脂，并按照柱体(1)高度等距设置三层滤棒(1401)组成的圆形过滤层(14)，过滤层(14)的直径与柱体(1)内径相等，每个过滤层(14)包括两根以上滤棒(1401)，分别对称分布在两侧，滤棒(1401)的外端部抵住柱体(1)的内壁，内端部与色液支管(1402)联通，连接部位采用抱箍锁紧；每一个过滤层(14)均被焊接在柱体(1)内壁上的上、下支撑架(15)固定；所述滤棒(1401)采用不锈钢绕丝滤棒(1401)，所述色液支管(1402)分别连接至对应位置的上部色液进液阀(5)、上部色液进液阀(6)、底部色液进液阀(7)，进行独立的色液供给。2.根据权利要求1所述的新型多功能富集大柱，其特征在于，所述绕丝滤棒(1401)的规格如下：材质为304不锈钢；直径30mm—60mm；滤棒(1401)丝隙为0.02mm-0.5mm，管内添加助滤剂。3.根据权利要求1或2所述的新型多功能富集大柱，其特征在于，所述每个过滤层(14)包括22根滤棒(1401)，分别对称分布在色液支管(1402)两侧。4.一种新型多功能富集大柱在天然色素提取过程中的应用，其特征在于，按照以下步骤进行操作：①、打开大柱底部进水阀(2)，向柱中通入纯净水后关闭阀门；②、从大柱顶部人孔(11)装入树脂后，关闭好人孔；③、打开大柱底部出液阀(3)，将大柱中的水位放至与树脂层齐平时，打开大柱上部色液进液阀(5)、上部色液进液阀(6)和底部色液进液阀(7)，同时启动色液给液泵，从色液储罐中把过滤过的色液泵入柱中，开始色液上柱；④、除杂：打开大柱顶部排空阀(8)，同时从大柱底部进气口(4)通入压缩空气，反吹搅动树脂30分钟后停止，让柱中的树脂静置沉落14分钟，然后打开大柱底部出液阀(3)、同时从大柱顶部排空阀(8)通入压缩空气，把柱中的色液尽量压出，待有空气出从流量计流出时，停止向柱中通入压缩空气；然后打开大柱上部进水阀(9)向柱中通入纯净水淋洗柱中树脂，直到流出液的颜色较淡时，停止从大柱上部进水阀(9)进纯水，此时打开顶部排空阀(8)排空，然后从大柱底部进水阀(2)进纯水，同时从大柱底部进气口(4)通入压缩空气反吹搅动树脂，待柱中水位到达上部滤棒(1401)时，停止向柱中通入压缩空气，继续从大柱底部进水阀(2)进纯水，此时打开上排水口阀(10)排水，待流出液透亮时，停止从大柱底部进水阀(2)进纯水，关闭上排水口阀(10)，让柱中的树脂静置沉落30分钟，然后打开中部排水阀(12)，把柱中树脂层上面的水排入流出液缓冲缸中，最终进入流出液储罐中进行回收用水，待水排完后关闭中部排水阀(12)，准备洗脱；⑤、洗脱：用酒精浓度为69～71%的洗脱液对柱中的树脂进行洗脱；每次向柱中放入配好的洗脱液后向柱中通入压缩空气；当洗脱液颜色明显变深、酒精度>14%时收为浓色液；待洗脱液用完、液位降至树脂层露出、有空气出从流量计流出时，停止向柱中通入压缩空气，然后打开柱体(1)的上部进水阀(9)向柱中通入纯水，当洗脱液颜色明显较淡、酒精度≤14%时收为稀色液，此时将通进柱中的纯水变为原水，直到流出液的酒精度≤5%时，停止向柱中通入压缩空气和原水，此时洗脱结束，该树脂柱即可开始上下一柱色液。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家秀，
申请(专利权)人：云南通海杨氏天然产物有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53