一种萃取藻类油脂的微反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种萃取藻类油脂的微反应装置，包括依次设置的固液微萃取器

【技术实现步骤摘要】
一种萃取藻类油脂的微反应装置


[0001]本专利技术涉及新能源设备
，尤其涉及一种萃取藻类油脂的微反应装置
。

技术介绍

[0002]藻类被认为是一种很有前景的生物燃料，有着不占用耕地，生长能力强和含油量大的优点
。
因此，藻类的收集利用是很有必要的
。
然而，如何针对含有大量水分的微藻实现节能脱水并提取藻类中的油脂成为了社会研究的重点
。
[0003]萃取藻类油脂的方法中，液化二甲醚是一种安全
、
高效
、
无二次污染的绿色溶剂
。
二甲醚是一种无色气体，具有特殊的醚香，可与许多极性和非极性物质互溶，因此既能萃取脂溶性成分也能溶解部分水溶性成分，且价格比丙烷和丁烷还要低，同时具有惰性，不易发生化学反应，无腐蚀性
、
无致癌性，是一种理想的萃取溶剂
。
[0004]亚临界二甲醚
(DME)
不需要干藻类作为原料，从而节省了大量用于干燥过程的能源
。
由于
DME
在常规环境条件下为气态，因此可以通过减压从提取的脂质中轻松蒸发，并且不需要像传统的基于溶剂的提取那样进行后续分离步骤
。DME
可以在
0.51
–
0.59MPa
或
<
‑
24.8
度作为溶剂时轻松液化，这有助于从反应流中轻松回收
DME。
液化
DME
对有机化合物具有高亲和力并具有中等极性，这使其适用于提取极性和非极性脂质
。
与其他萃取相比，液化
DME
与水部分混溶，在室温下可吸收7‑
8wt
％的水
。
因此，二甲醚可以对湿微藻同时脱水和提取脂质
。
但是，为制作生物柴油，实际工厂所需要处理的湿微藻量无法直接利用二甲醚进行脱水以及萃取
。
因此，亟需一种利用液化二甲醚实现藻液脱水及油脂的连续微反应装置，广泛应用于化工领域，使得工业规模扩大，推动生物柴油代替传统燃油的新能源进程
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种萃取藻类油脂的微反应装置，能够充分利用二甲醚特性进行藻类油脂萃取
。
[0006]本专利技术公开的一种萃取藻类油脂的微反应装置所采用的技术方案是
:
[0007]一种萃取藻类油脂的微反应装置，包括依次设置的固液微萃取器
、DME
气化室及微型水油分离装置，所述固液微萃取器包括上层中心转轴，所述上层中心转轴的周壁设有若干个
DME
混合层，若干个所述
DME
混合层绕上层中心转轴的轴向中心向均匀分布，相邻的两个所述
DME
混合层之间设有藻液层，所述藻液层的侧壁与
DME
混合层的侧壁相接触，所述藻液层的侧壁与
DME
混合层的侧壁之间设有萃取分离膜，所述藻液层的顶端开设有藻液进料口，所述藻液层的底端开设有固藻出料口，所述上层中心转轴内设有
DME
输送管，所述
DME
输送管的底端穿出上层中心转轴，所述
DME
输送管底端的周壁对应
DME
混合层的位置开设有
DME
出料口，所述
DME
混合层对应
DME
出料口的位置开设有
DME
进料口，所述
DME
混合层的顶端开设有混合物出料口，所述混合物出料口与
DME
气化室连通，所述
DME
气化室与微型水油分离装置连通
。
[0008]作为优选方案，所述藻液层内开设有藻液流道，所述藻液流道呈蛇形，所述藻液流
道一端对应藻液进料口设置，所述藻液流道另一端对应固藻出料口设置
。
[0009]作为优选方案，所述
DME
输送管的底端设有下层中心转轴，所述下层中心转轴的周壁设有若干个收集盒，若干个所述收集盒绕下层中心转轴的轴向中心线均匀分布，所述收集盒的顶面开设有固藻进料口，所述固藻进料口与固藻出料口相配合
。
[0010]作为优选方案，所述
DME
气化室包括若干个从上至下依次设置的液化层，相邻的两个所述液化层之间设有闪蒸层，所述液化层上开设有混合物入料口
、
气体
DME
出口
、
气体
DME
入口及液化
DME
出口，所述混合物出料口与混合物入料口连通，所述混合物入料口与闪蒸层连通，所述气体
DME
出口与闪蒸层连通，所述气体
DME
出口与气体
DME
入口通过压缩机连通，所述液化层内开设有
DME
流道，所述
DME
流道一端对应气体
DME
入口设置，所述
DME
流道另一端对应液化
DME
出口设置，所述液化
DME
出口与闪蒸层连通
。
[0011]作为优选方案，所述微型水油分离装置包括水油分离层，所述水油分离层的上下两侧均设有第一封板层，所述水油分离层与
DME
气化室连通，所述水油分离层内设有水油分离膜，所述水油分离层通过水油分离膜从上下至依次分成油相层及水相层，所述油相层的顶面开设有油相出口，所述水相层的底面开设有水相出口
。
[0012]作为优选方案，所述水油分离层与第一封板层之间设有第一换热层，所述第一换热层内开设有换热流体入口及换热流体出口，所述第一换热层内开设有换热流道，所述换热流道一端对应换热流体入口设置，所述换热流道另一端对应换热流体出口设置
。
[0013]作为优选方案，还包括微换热器，所述微换热器包括从上至下依次设置的第二封板层
、
第二换热层
、
藻液初层及第三封板层，所述藻液初层与藻液层连通
。
[0014]本专利技术公开的一种萃取藻类油脂的微反应装置的有益效果是：藻液从藻液层顶端的藻液进料口输入至藻液层内，液化
DME
通过
DME
输送管输送，依次经过
DME
出料口及
DME
进料口进入
DME
混合层内，上层中心转轴带动藻液层及
DME
混合层旋转离心，
DME
透过萃取分离膜进入藻液层内与藻液充分混合反应萃取油脂，反应后的
DME、
萃取得到的藻类油脂及水分重新透过萃取分离膜进入
DME
混合层内，再由混合物出料口排出至
DME
气化室内进行
DME...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种萃取藻类油脂的微反应装置，其特征在于，包括依次设置的固液微萃取器
、DME
气化室及微型水油分离装置，所述固液微萃取器包括上层中心转轴，所述上层中心转轴的周壁设有若干个
DME
混合层，若干个所述
DME
混合层绕上层中心转轴的轴向中心向均匀分布，相邻的两个所述
DME
混合层之间设有藻液层，所述藻液层的侧壁与
DME
混合层的侧壁相接触，所述藻液层的侧壁与
DME
混合层的侧壁之间设有萃取分离膜，所述藻液层的顶端开设有藻液进料口，所述藻液层的底端开设有固藻出料口，所述上层中心转轴内设有
DME
输送管，所述
DME
输送管的底端穿出上层中心转轴，所述
DME
输送管底端的周壁对应
DME
混合层的位置开设有
DME
出料口，所述
DME
混合层对应
DME
出料口的位置开设有
DME
进料口，所述
DME
混合层的顶端开设有混合物出料口，所述混合物出料口与
DME
气化室连通，所述
DME
气化室与微型水油分离装置连通
。2.
如权利要求1所述的一种萃取藻类油脂的微反应装置，其特征在于，所述藻液层内开设有藻液流道，所述藻液流道呈蛇形，所述藻液流道一端对应藻液进料口设置，所述藻液流道另一端对应固藻出料口设置
。3.
如权利要求1所述的一种萃取藻类油脂的微反应装置，其特征在于，所述
DME
输送管的底端设有下层中心转轴，所述下层中心转轴的周壁设有若干个收集盒，若干个所述收集盒绕下层中心转轴的轴向中心线均匀分布，所述收集盒的顶面开设有固藻进料口，所述固藻进料口与固藻出料口相配合
。4.
如权利要求1所述的一种萃取藻类油脂的微反应装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王权，袁奕程，陆敬轩，虞磊，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：