溶剂型真空过滤干燥机的分析和设计.doc

溶剂型真空过滤干燥机的分析和设计
何幼鸾1,汪泽平2,胡秀莲2
(,湖北武汉430415;
,湖北鄂州436000)
摘要:设计了一种用于薯芋皂甙水解物提取的溶剂型真空过滤干燥装置,该装置能极大地改善工作环境,提高溶剂油的使用效率,简化工艺流程。而且,它不仅适用于薯芋皂素的过滤干燥,还适用于颗粒较细的物料有效成分的过滤和干燥。
关键词:真空过滤干燥机;化工机械;化工单元操作设备
中图分类号: TQ 文献标示码:A

0 引言
薯芋皂素是合成甾体激素、甾体避孕药的主要原料。它能加工成各类药激素、镇痛、麻醉、避孕等180余种药物,有“药用黄金”之称。我省十堰地区各县和襄樊地区部分县区均有大面积种植、加工皂素已成为当地主产业,是农民一项重要经济收入。传统后处理工艺是[1]:薯芋皂甙水解→溶剂提取→结晶→离心甩干→加热烘干→成品入库。上述工艺除溶剂提取工序是在密闭容器中进行外,离心甩干和烘干均在敞开体系中进行。使用机器是三足式离心甩干机和烘房(完全敞开)。这一工艺存在着重大隐患,溶剂挥发不能回收,浪费大,工人与溶剂直接接触,对工人身体损害大。
我们参照国内外各种有关机型如美国道尔-奥立佛首创的转鼓式真空干燥机,后经日本月岛公司,法国BHS公司改进,直到20世纪90年代英国Lundm公司最终完善制出一种水-固体真空过滤机[2]。日本kotobuki工程与制造公司开发出一种能耗大大低于传统离心机械的过滤机,该机内的结构与传统离心机相似,只是转鼓与螺旋输送装置的转速稍有差异,而且采用完全不同的出料方式即轴向出料[3]。我国姜立新等[4]采用压榨脱水,当脱水后滤饼体积变小,滤饼的渗透系数有较大变化,其dt/dv与累计流量有很大变化,表明在不断压榨脱水过程中滤饼渗透系数是变量。基于国内外分离过滤压干装置的原理,参考和运用了合肥环保机械研究所过滤机械分所的环保部-分离机械工程研究分所的产品图样和说明书[5]我们设计一种溶剂型真空干燥机,解决了薯芋皂素离心甩干和烘干的工艺所需的设备,克服了传统工艺带来的不足和缺陷。
1 设计方案
为了解决传统加工薯芋皂素工艺中的缺陷,提出一种利用溶剂法提取薯芋皂素的新设备,即:溶剂型真空过滤干燥装置,使其能极大地改善工作环境,提高溶剂油使用效率,优化工艺流程。
①主要设备:一种溶剂型真空干燥装置,包括一个筒体,该筒体下部是一个锥形出料斗,其特征是筒体内沿轴向装有螺旋搅拌器和过滤网,搅拌器置入过滤中,过滤网呈两端敞口的筒状结构,主螺旋搅拌器轴,并与筒体内壁之间有间隙,在滤网上部的筒体上设有进料口,在过滤网下部的筒体上设有出液口,出液口位于锥形出料斗的底部。
②技术路线;在上述设计方案中,筒体侧壁上设有可通蒸汽或冷却水的夹套,螺旋搅拌器由旋转轴和固定在旋转轴上的螺旋形叶片组成,该螺旋轴由位于筒体顶端的动力机构驱动,而且螺旋形叶片的外边缘靠近过滤网内壁处装有刮板,筒体上还设置有与抽真空装置相连的抽真空机。
2 工作原理
将提取皂素后的结晶液从筒体上部的进料口进入筒体内过滤网中,溶剂从过滤网过滤出来,假设在过滤网下部筒体上的出液口进入溶剂油贮罐贮存起来,结晶物被螺旋搅拌器压榨,将残存在结晶物中的溶剂压出,回收再用,结晶物则从锥形出料底部的