用于油质材料提取的醇溶剂回收制造技术

本发明专利技术可以提供用于用醇基溶剂处理含油材料以从该材料中提取油的装置、系统和技术。在一些示例中，系统包括被配置成处理含油原料的提取器。该提取器接收该含油原料并通过该提取器将该材料从入口输送到出口。该提取器还在溶剂入口处接收醇基溶剂并通过该提取器将该溶剂输送到溶剂出口。该醇基溶剂可以是乙醇。当该原料通过该提取器从该入口移动到该出口时，该原料中油的浓度可以降低，同时该溶剂中该油的浓度增加。该油的浓度增加。该油的浓度增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于油质材料提取的醇溶剂回收
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2021年2月25日提交的美国临时专利申请63/153,449的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。


[0003]本公开涉及溶剂提取，更具体地涉及使用醇基溶剂的液体
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溶剂提取。

技术介绍

[0004]许多不同行业使用提取器来提取和回收夹带在固体内的液体物质。例如，来自可再生有机来源的油的生产者使用提取器从油质物质诸如大豆、油菜籽、葵花籽、花生、棉籽、棕榈仁和玉米胚芽中提取油。油质物质在提取器内与有机溶剂接触，导致油从周围的细胞结构中提取到有机溶剂中。作为另一个示例，提取器用于从油砂和其他富含石油的材料中回收油。通常，将富含石油的材料研磨成小颗粒，然后使其通过提取器以将油从固体材料中提取到周围的有机溶剂中。
[0005]在操作期间，使所选的原料通过提取器并与溶剂接触。溶剂可以将油从原料中提取出来以产生贫油固体排出物和混合油流。混合油流可以含有用于提取的溶剂和从原料中提取的油。
[0006]在实施过程中，溶剂诸如己烷通常用于从油质材料中提取油。油和/或提取的固体可以用作人和/或动物消耗的中间体或最终产物。虽然在消耗之前从油和/或提取的固体中除去溶剂，但消费者对食品生产工艺和标准越来越敏感。乙醇是己烷的替代溶剂，其可以用于从各种油质材料中分离油。乙醇是GRAS(公认安全)，可以以有机方式，包括由可再生原料生产，并且已经被消费公众接受作为酒精饮料的组分。

技术实现思路
<br/>[0007]通常，本公开涉及用于用醇基溶剂处理含油材料以从该材料中提取油的装置、系统和技术。在一些示例中，系统包括被配置成处理含油原料的提取器。该提取器接收该含油原料并通过该提取器将该材料从入口输送到出口。该提取器还在溶剂入口处接收醇基溶剂并通过该提取器将该溶剂输送到溶剂出口。醇基溶剂可以从原料行进通过提取器的材料行进方向沿逆流方向行进通过提取器。在任一种情况下，当原料通过提取器从入口移动到出口时，原料中油的浓度可以降低。类似地，当溶剂通过提取器从溶剂入口移动到溶剂出口时，溶剂中油的浓度可以增加。
[0008]根据本公开的一些具体实施，提取器系统可以利用通过使用醇基溶剂而特别促进的各种硬件配置和处理技术。该系统和技术可以利用醇基溶剂的加工特性和性质来利用该溶剂有效且经济地加工含油原料。虽然任何合适的醇基溶剂可以用于本公开的系统和技术中，但在一些具体实施中，乙醇用作溶剂。乙醇溶剂可以是含水乙醇或无水乙醇。例如，溶剂可以含有大于90重量％的乙醇，诸如大于95重量％的乙醇，或大于98重量％的乙醇。
[0009]虽然可以使用醇溶剂提取和加工多种不同的固体原料材料，但大豆是商业加工以提取植物油并提供提取的豆粕的最常见原料之一。大豆含有几种可以干扰消化和营养吸收的抗营养因子(ANF)，诸如胰蛋白酶抑制剂。由于这些原因，一些具有营养意义的ANF可能在加工期间失活(例如，被破坏)。在传统的己烷溶剂提取工艺中，例如，已经经历提取的大豆材料可以在脱溶剂器
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烘炉中进行处理。可以在脱溶剂器
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烘炉中提供蒸汽和热能以从溶剂润湿的固体材料中蒸发溶剂，既使材料脱溶剂又使材料中存在的某些ANF失活。然而，当使用醇基溶剂诸如乙醇代替己烷时，当向溶剂中添加水(例如，蒸汽)时形成共沸混合物。这使得溶剂回收具有挑战性。
[0010]然而，在本公开的一些具体实施中，描述了破坏正在处理的固体材料中存在的某些ANF和/或使其失活并促进溶剂回收同时将向溶剂润湿的材料中添加水(例如，蒸汽)减到最少或将其消除的系统和技术，诸如在传统的脱溶剂器
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烘炉中使用的添加的蒸汽。在一些示例中，对固体材料进行单独的处理以处理ANF并使材料脱溶剂。因此，ANF处理过程和脱溶剂过程可以在不同的水分条件下进行，其可以涉及或可以不涉及在ANF处理期间将蒸汽引入到固体材料中，但在不存在添加蒸汽的情况下脱溶剂。在一个示例中，例如，处理大豆材料的方法可以涉及在对材料进行溶剂提取之前对含有ANF的大豆材料进行预处理以使ANF失活。预处理可以涉及在受控湿度下对大豆材料进行加热，其可以包括或可以不包括向材料中添加水(例如，蒸汽)。在一些具体实施中，随后对材料进行干燥以除去残余水分，并且使用醇溶剂对材料进行溶剂提取。然后可以例如在没有蒸汽注入或有限蒸汽注入的情况下通过加热使所得溶剂润湿的提取的大豆材料脱溶剂。
[0011]在另一个示例中，对含有ANF的大豆材料进行预处理的方法可以涉及最初使用醇溶剂对材料进行溶剂提取。然后可以例如在没有蒸汽注入或有限蒸汽注入的情况下通过加热使所得溶剂润湿的提取的大豆材料脱溶剂，以产生脱溶剂的提取的大豆材料。然后可以例如任选地在注入蒸汽的情况下通过在受控湿度条件下加热来处理脱溶剂的提取的大豆材料以使存在于脱溶剂的提取的大豆材料中的ANF失活。
[0012]除了用于处理ANF实施的提取系统配置和处理技术之外或代替用于处理ANF实施的提取系统配置和处理技术，可以根据本公开实施多种不同的提取系统配置和处理技术。例如，可以实施各种系统和技术来帮助从提取期间产生的混合油流中有效地分离和回收溶剂。在操作中，提取系统可以利用提取器产生称为混合油的含油溶剂流和称为榨渣的携带夹带的溶剂的贫油固体流。为了将油与混合油流中的溶剂分离，可以将混合油流冷却至有效引起水性溶剂与流中的油之间的相分离的温度。然后可以例如使用倾析器分离通过冷却形成的富溶剂层和富油层。这可以产生分离的富油流和分离的富溶剂流。在一些具体实施中，可以进一步处理分离的富溶剂流以除去流中的残余油。例如，可以将相对少量的水添加到流中以促进絮凝以及流的水性组分和油组分之间的进一步相分离。将水添加到溶剂流中可以产生第二相分离，形成富溶剂层和富油层。然后可以例如使用第二倾析器分离通过添加水形成的这种富油层。除了添加水和进行第二相分离之外或代替添加水和进行第二相分离，可以对富溶剂流进行其他类型的分离过程。
[0013]除了对由提取器产生的混合油流进行多个分离步骤之外或代替对由提取器产生的混合油流进行多个分离步骤，提取系统可以包括一个或多个再循环流以将从混合油流回收的溶剂再循环回到提取器。例如，在使用一个或多个分离(例如，倾析)步骤将溶剂与混合
油流进行相分离之后，可以对残余油流进行热分离(例如，通过汽提)以产生最终油流和基本上不含油的热分离的溶剂流。该热分离的溶剂流可以与或可以不与通过从来自提取器的溶剂润湿处理的固体材料排出物蒸发溶剂而产生的热分离的溶剂流合并。在任一种情况下，可以将溶剂再循环到提取器的入口，在提取器的入口中还将新鲜的补充溶剂引入到提取器。
[0014]在一些应用中，根据本公开的提取器系统可以利用将溶剂从分离器和/或第二分离器再循环回到提取器的溶剂再循环流，在提取器中将再循环的溶剂在与新鲜(和/或基本上不含油的再循环的溶剂)再循环回到提取器的位置不同的位置处引入到提取器中。例如，在多级提取器中，由第一分离过程和/或第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：对含有胰蛋白酶抑制剂的大豆材料进行预处理以使所述胰蛋白酶抑制剂失活，从而形成预处理的大豆材料；将所述预处理的大豆材料沿输送方向输送通过提取器，并将包含醇的溶剂沿相对于所述输送方向的逆流方向输送通过所述提取器，从而产生提取的大豆材料流和混合油流；将所述溶剂与所述混合油流分离，从而形成提取的油流；以及使所述提取的大豆材料流脱溶剂，从而形成干燥的提取的大豆材料流。2.根据权利要求1所述的方法，其中对含有所述胰蛋白酶抑制剂的所述大豆材料进行预处理包括在受控湿度下对所述大豆材料进行加热。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中对含有所述胰蛋白酶抑制剂的所述大豆材料进行预处理包括将所述大豆材料在0.05克水/克干空气至1.0克水/克干空气范围内的绝对湿度处加热至70摄氏度至125摄氏度范围内的温度，持续至少30分钟的时间段。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在对所述大豆材料进行预处理之后并且在将所述预处理的大豆材料输送通过所述提取器之前，对所述预处理的大豆材料进行干燥。5.根据权利要求4所述的方法，其中对所述预处理的大豆材料进行干燥包括在50摄氏度至80摄氏度范围内的温度处对所述预处理的大豆材料进行干燥。6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中对所述预处理的大豆材料进行干燥包括将所述预处理的大豆材料干燥至5重量％或更低，诸如3重量％或更低，或2重量％或更低的含水量。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述大豆材料在预处理之前表现出大于8重量％的含水量。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述大豆材料进行预处理包括在受控温度和受控湿度处通过与周围环境隔离的容器压力输送所述大豆材料。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使所述提取的大豆材料流脱溶剂包括在不将蒸汽注入到所述提取的大豆材料流中的情况下使所述提取的大豆材料流脱溶剂。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使所述提取的大豆材料流脱溶剂包括在间接加热所述提取的大豆材料流的脱溶剂器中使所述提取的大豆材料流脱溶剂。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述醇包括乙醇。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述提取器是渗滤提取器。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述渗滤提取器包括连续环路。14.一种方法，所述方法包括：将待处理的材料沿输送方向输送通过提取器，并将包含醇的溶剂沿相对于所述输送方向的逆流方向输送通过所述提取器，从而产生提取的材料流和混合油流；将所述混合油流冷却以形成与第一富油层相分离的第一富溶剂层；将所述第一富溶剂层与所述第一富油层分离以形成第一分离的富油流和第一分离的富溶剂流；对所述第一分离的富溶剂流进行二次分离以形成分离的溶剂流和第二分离的富油流；以及
将所述分离的溶剂流再循环回到所述提取器。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述二次分离包括使所述第一分离的富溶剂流通过离心机和旋风分离器中的至少一者。16.根据权利要求14或15中任一项所述的方法，其中所述二次分离包括：将水引入到所述第一分离的富溶剂流中；以及将所述分离的溶剂流与所述第二分离的富油油流分离。17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中所述二次分离包括：将所述第一分离的富溶剂流冷却至比所述混合油流被冷却达到的温度更低的温度，以及将所述分离的溶剂流与所述第二分离的富油油流分离。18.根据权利要求17所述的方法，其中将所述分离的溶剂流分离包括从所述第二分离的富油油流倾析所述分离的溶剂流。19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述第二分离的富油流与所述第一分离的富油流合并。20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，所述方法还包括将至少所述第一分离的富油流输送到热分离器，并将所述第一分离的富油流中的残余溶剂与油热分离，从而形成热分离的溶剂流和油流。21.根据权利要求20所述的方法，所述方法还包括将所述热分离的溶剂流再循环回到所述提取器，并将所述热分离的溶剂流与再循环到所述提取器的所述分离的溶剂流一起引入。22.根据权利要求20或21中任一项所述的方法，其中所述热分离器包括闪蒸罐，随后为汽提塔，并且将所述第一分离的富油流中的残余溶剂与油热分离包括：将所述第一分离的富油流闪蒸以形成第一热分离的溶剂流和第一油流，以及将所述第一油流汽提以形成第二热分离的溶剂流和第二油流。23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括将所述第一热分离的溶剂流和所述第二热分离的溶剂流再循环回到所述提取器，并将所述第一热分离的溶剂流和所述第二热分离的溶剂流与再循环到所述提取器的所述分离的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦德，
申请(专利权)人：皇冠制铁公司，
类型：发明
国别省市：