一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的方法和装置，包括前处理装置、脉冲电源、液化反应器、分离提取装置；液化反应器包括反应器壳体、两个电极、绝缘体，反应器壳体内装有待处理海藻溶剂混合液；两个电极分别从反应器壳体顶部和底部插入，电极放电端浸没在待处理海藻溶剂混合液中，用绝缘体包裹电极四周。海藻经过烘干和研磨后通过电极放电形成等离子体液化，并将混合液进行收集提取最终得到多糖沉淀。此方式具有反应时间短，操作条件简单，不会污染环境等优点。不会污染环境等优点。不会污染环境等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置和方法


[0001]本专利技术涉及藻类活性成分提取
，尤其涉及一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置和方法。

技术介绍

[0002]社会经济持续快速的发展导致资源储量急剧下降，在能源危机和环境保护的双重压力下，人们必须加快对资源的开发与有效利用。生物质就是一种清洁、储量丰富、分布广泛的可持续再生资源原料，因此生物质的利用技术因其能够有效缓解资源问题与环境问题受到了广泛的关注。其中海藻及其加工过程中产生的废弃物在数量、加工规模方面均居世界首位，海藻及其产品含有丰富的有用物质，其中海藻多糖的应用十分广泛，但提取效率很低。
[0003]海藻液化提取多糖是常用的技术手段，其实际方法包括：水提取法、酸提取法、醇提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酶辅助提取法和电场辅助提取法等，以上几种常规的提取方法存在反应时间长、过程要求严苛、容易污染环境的缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置和方法，以克服常规海藻多糖提取方法中技术成本高、污染环境的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置，包括反应器壳体、第一电极和第二电极，所述反应器壳体底部设有进样口，上部设有出样口，所述反应器壳体内部装有待处理海藻溶剂混合液；
[0007]所述第一电极从所述反应器壳体顶部插入，所述第二电极从反应器壳体底部插入，所述第一电极和第二电极在同一条竖直线上。
[0008]进一步地，所述第一电极和第二电极均为棒电极，第一电极底端浸没在所述待处理海藻溶剂混合液中，第一电极和第二电极连接脉冲电源；
[0009]所述第一电极在所述反应器壳体内的部分用第一绝缘体包裹，所述第一绝缘体的上端与反应器壳体连接，第一绝缘体的下端在待处理海藻溶剂混合液液面上方；
[0010]所述第二电极在所述反应器壳体内的部分用第二绝缘体包裹，所述第二绝缘体的下端与反应器壳体连接，第二绝缘体的上端裸露出第二电极的放电端。
[0011]进一步地，所述第一电极为板电极，电极板浸没在所述处理海藻溶剂混合液中；
[0012]第二电极为棒电极，所述第二电极在所述反应器壳体内的部分用第二绝缘体包裹，所述第二绝缘体的下端与反应器壳体连接，第二绝缘体的上端裸露出第二电极的放电端，所述第二电极顶端与第一电极的电极板之间放电形成等离子体。
[0013]进一步地，所述第一电极底端与第二电极顶端的间距为1
‑
10mm，所述第一电极与
第二电极直径为1
‑
15mm，放电端磨尖，第一电极放电尖端与所述第一绝缘体之间距离为1
‑
2mm，第二电极放电尖端与所述第二绝缘体之间距离为1
‑
2mm。
[0014]进一步地，所述进样口连接前处理装置，所述出样口连接分离提取装置，所述待处理海藻溶剂混合液中海藻固体原料包括：海带、浒苔、马尾藻、紫菜、裙带菜、石花菜、角叉菜或鱼腥藻；所述第一电极和第二电极的材质为：不锈钢、铜、铁、镍或铂。
[0015]进一步地，提供一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的方法，其步骤包括：
[0016]通过前处理装置对海藻进行烘干和研磨处理，并将处理后的海藻与溶剂通过进样口通入反应器壳体内；
[0017]第一电极与第二电极连接脉冲电源，脉冲电源开始施加电压；
[0018]液化反应器中的第一电极与第二电极尖端之间放电，形成液相脉冲等离子体，将海藻液化。
[0019]进一步地，液化反应器将海藻液化完毕后，还包括步骤：
[0020]待处理海藻溶剂混合液通过出样口进入分离提取装置进行离心处理。
[0021]进一步地，所述待处理海藻溶剂混合液通过出样口进入分离提取装置进行离心处理之后，还包括步骤：
[0022]将离心处理后的上清液进行收集浓缩，并加入无水乙醇，进行静置和抽滤操作，产生粗多糖物质沉淀的絮状物。
[0023]进一步地，前处理装置烘干研磨的海藻原料粒径范围是10
‑
120目；原料固体和溶剂液体质量比例范围是1：10
‑
1：80；脉冲电源输出电压范围是1
‑
30kV，放电频率范围是1
‑
10000pps。
[0024]有益效果：本专利技术公开了一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置和方法，在水下液相脉冲放电等离子体的辅助下反应，将生物质原料海藻的大分子长碳链打破形成小分子短碳链，与传统液化海藻提取多糖的多种方法相比，本专利技术整个操作条件更简单、反应速度快、且不会污染环境。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术公开的海藻提取有效成分的操作流程示意图；
[0027]图2为本专利技术公开的液相放电液化海藻的针
‑
板液化反应器；
[0028]图3为本专利技术公开的液相放电液化海藻的棒
‑
棒液化反应器；
[0029]图中：1、反应器壳体；2、第一电极；3、第一绝缘体；4、待处理海藻溶剂混合液；5、第二电极；6、第二绝缘体；11、进样口；12、出样口。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]本专利技术提供了一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置，如图2所示，包括：反应器壳体1、第一电极2、第二电极5和第二绝缘体6；
[0033]第一电极2为板电极，从反应器壳体1顶部插入，第二电极5为棒电极，从反应器壳体1底部插入，第一电极2和第二电极5的中轴线在同一条竖直线上；
[0034]反应器壳体1内部装有待处理海藻溶剂混合液4，第一电极2下端的电极板完全浸没在所述待处理海藻溶剂混合液4中，且电极板的下表面与第二电极5的顶端距离为1
‑
10mm；
[0035]第二电极5为棒电极结构，第二电极5上方放电端磨尖，磨尖部分的长度为1
‑
2mm，第二电极5未磨尖且在反应器壳体1内的部分用第二绝缘体6完全包裹，所述第二绝缘体6的下端与反应器壳体1连接，第二绝缘体6的上端未接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置，其特征在于，包括：反应器壳体(1)、第一电极(2)和第二电极(5)；所述反应器壳体(1)底部设有进样口(11)，上部设有出样口(12)，所述反应器壳体(1)内部装有待处理海藻溶剂混合液(4)；所述第一电极(2)从所述反应器壳体(1)顶部插入，所述第二电极(5)从所述反应器壳体(1)底部插入，所述第一电极(2)和第二电极(5)在同一条竖直线上。2.根据权利要求1所述的一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置，其特征在于，所述第一电极(2)和第二电极(5)均为棒电极，第一电极(2)底端浸没在所述待处理海藻溶剂混合液(4)中，第一电极(2)和第二电极(5)连接脉冲电源；所述第一电极(2)在所述反应器壳体(1)内的部分用第一绝缘体(3)包裹，所述第一绝缘体(3)的上端与反应器壳体(1)连接，第一绝缘体(3)的下端在待处理海藻溶剂混合液(4)液面上方；所述第二电极(5)在所述反应器壳体(1)内的部分用第二绝缘体(6)包裹，所述第二绝缘体(6)的下端与反应器壳体(1)连接，第二绝缘体(6)的上端裸露出第二电极(5)的放电端。3.根据权利要求1所述的一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置，其特征在于，所述第一电极(2)为板电极，电极板浸没在所述处理海藻溶剂混合液(4)中；第二电极(5)为棒电极，所述第二电极(5)在所述反应器壳体(1)内的部分用第二绝缘体(6)包裹，所述第二绝缘体(6)的下端与反应器壳体(1)连接，第二绝缘体(6)的上端裸露出第二电极(5)的放电端，所述第二电极(5)顶端与第一电极(2)的电极板之间放电形成等离子体。4.根据权利要求2所述的一种水下脉冲放电等离子体液化海藻及提取多糖的装置，其特征在于，所述第一电极(2)底端与第二电极(5)顶端的间距为1
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10mm，所述第一电极(2)与第二电极(5)直径为1
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15mm，放电端磨尖，第一电极(2)放电尖端与所述第一绝缘体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冰，朱小梅，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：