本实用新型涉及一种液体物料的高效分散结构和香气成分的离心分散蒸馏装置。
背景技术：
香气成分的提取方法主要包括压榨法、蒸馏法、萃取法和吸附法等，其中蒸馏法是应用相对普遍的一种香气成分提取方法。蒸馏法通过水蒸汽与含香气成分的汁液的接触，进行传热和传质，通过对汽液相温度的控制，将汁液中需要提取的香气物质蒸馏出来，经过冷凝后得到产品。
在采用蒸馏法进行香气成分提取时应用最多的设备仍为蒸馏釜，然而，采用现有的蒸馏釜进行香气提取主要存在如下缺陷：蒸馏时间长，产品品质下降；传质传热速率分布不均匀，产品提取得率有待提高；蒸馏效率低，产能小，占空间大。
在20世纪80年代，由澳大利亚flavourtech公司研发并推上工业化应用的旋转锥体柱技术(scc)大幅提高了香气蒸馏的效率、质量和提取得率，目前，在国内已经有少量的应用。
旋转锥体柱技术的核心原理是利用锥形的旋转面将含香气成分的汁液成膜，扩大蒸汽与汁液的传热和传质面积，从而提高蒸馏效率，缩短蒸馏时间。虽然旋转锥体柱技术相对于采用蒸馏釜进行香气成分提取的方式存在较大的优势，但是成膜状的液相形态仍然不是最优化的传热传质方式，仍然存在可提高的空间，且现有的旋转锥体柱技术装置投资成本高，无法形成广泛应用的香气蒸馏装置。
技术实现要素：
为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种液体物料的高效分散结构和香气成分的离心分散蒸馏装置。
本实用新型的液体物料的高效分散结构包括多个同轴设置的液体物料暂存盘体，所述液体物料暂存盘体可旋转，沿着所述液体物料暂存盘体的周向方向设置有用于将进入所述液体物料暂存盘体的液体物料分散的物料分散部，还包括挡料部，所述挡料部包括套设在所述液体物料暂存盘体外的壳体，所述物料分散部位于所述壳体内。利用本实用新型的结构，由于液体物料暂存盘体可旋转，并经过物料分散部快速将液体物料进行分散，同时，在壳体的阻挡下，发挥对物料的撞击而进一步提高对液体物料的分散效果。
进一步的，所述挡料部还包括设置于所述壳体的内侧壁的若干导流板，所述导流板与所述液体物料暂存盘体交错设置，液体物料能从任意一个所述导流板流至与其相邻的且设置于其下方的所述液体物料暂存盘体上。因而，液体物料能依次在各个导流板和液体物料暂存盘体之间被反复多次折流、分散。
更进一步的，所述物料分散部包括沿着所述液体物料暂存盘体的外边缘设置的挡板，在所述挡板上设置有若干筛孔，在所述挡板和所述壳体中间具有供液体物料和气体物料经过的流道。因而，进入液体物料暂存盘体的液体物料能经过挡板被分散成液滴，并撞击在挡板所对应区域的壳体的内侧壁，而实现更佳的分散效果。
更进一步的，在所述挡板的远离与其连接的所述液体物料暂存盘体的一端还设置有限位板，所述限位板朝向远离所述壳体的方向延伸。
本实用新型还提供了一种香气成分离心分散蒸馏装置，其包括前述的液体物料的高效分散结构。
进一步的，还包括设置于所述壳体的中部的旋转轴和与所述旋转轴同轴连接的驱动装置，各个所述液体物料暂存盘体分别与所述旋转轴固定连接。
更进一步的，各个所述液体物料暂存盘体从上到下依次设置于所述旋转轴上。
更进一步的，在所述壳体上设置有液相进料口、液相出料口、气相进料口和气相出料口，所述液相进料口和所述液相出料口分别靠近所述壳体的上端部和下端部设置，所述气相进料口和气相出料口分别靠近所述壳体的下端部和上端部设置。
本实用新型的香气成分离心分散蒸馏装置具有如下有益效果：本实用新型的装置能够使含有香气成分的液态的物料被充分分散，并与逆向传递的气相进行充分接触，其通过多级传质传热，有效的提高了对香气成分的蒸馏效率，减少蒸馏时间，并提高了对香气成分的提取得率和产能；本实用新型的装置在保证较高的蒸馏效率的同时，具有良好的工作稳定性，不易于在工作时发生晃动。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
图中：
1、液体物料暂存盘体；2、旋转轴；31、挡板；41、壳体；42、导流板；5、限位板；6、驱动电机；7、液相进料口；8、液相出料口；9、气相进料口；10、气相出料口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一：
参见附图1所示，作为本实用新型的液体物料的高效分散结构的一个较佳实施例，其包括多个同轴设置的液体物料暂存盘体1，各个液体物料暂存盘体1从上到下依次设置于旋转轴2上，因而，在旋转轴2转动时可带动各个液体物料暂存盘体1旋转，沿着液体物料暂存盘体1的周向方向设置有用于将进入液体物料暂存盘体1的液体物料分散成液滴的物料分散部，本实用新型的物料分散部包括沿着液体物料暂存盘体1的外边缘设置的挡板31，挡板31设置于液体物料暂存盘体1的上表面，本实施例的挡板31为环状，且呈与液体物料暂存盘体1垂直的方向与其连接，也可根据需要将其设计为与液体物料暂存盘体1间的夹角为锐角或钝角。在挡板31上设置有若干筛孔，因而，进入液体物料暂存盘体1的液体物料能在其旋转时经过挡板31上的筛孔被分散成无数小液滴，由此增大与气体物料的热交换效率。
本实施例的液体物料的高效分散结构还包括挡料部，挡料部包括套设在液体物料暂存盘体1外的壳体41和设置于壳体41的内侧壁的若干导流板42，本实施例的导流板42为环状，导流板42与液体物料暂存盘体1依次交错设置，液体物料能从任意一个导流板42流至与其相邻的且设置于其下方的液体物料暂存盘体1上。随后，再经过挡板31被分散成液滴后撞击在挡板31所对应区域的壳体41的内侧壁上，进一步被分散成更小的液滴，由此增大了气相和液相的接触面积。
在挡板31的远离与其连接的液体物料暂存盘体1的一端还设置有限位板5，限位板5朝向远离壳体41的方向延伸。因而，确保进入液体物料暂存盘体1内的液体物料全部经过筛孔排出。液体物料和气体物料能在相邻设置的限位板5和导流板42中间流过，在挡板31和壳体41中间具有供液体物料和气体物料经过的流道。
通过将气体物料按照图1中黑色箭头所指的方向输入，并将液体物料呈与气体物料相反的方向输入，由此，气体物料在进入本实施例的壳体41内后，从上到下的经过挡板31和壳体41，以及限位板5和导流板42中间形成的通道，液体物料在各个导流板42以及液体物料暂存盘体1的作用下被分散成无数的雾滴，并呈与气体物料的流向相反的方向与气体物料充分接触，极大提高了香气成分的蒸馏效率，未被蒸发的液体物料通过多级导流板42的阻挡和冷凝并继续与气体物料进行充分接触而将香气成分提馏在蒸汽中，或回流至位置较低的液体物料暂存盘体1内再次被生成雾滴并与气体物料充分接触。因而，本实施例的结构能极大提高对液体物料的分散效率，并使其与气体物料进行充分和多级的传热传质。
作为本实施例的一种优选的实施方式，导流板42的靠近旋转轴2的边缘与旋转轴2的距离不超过液体物料暂存盘体1的外边缘与旋转轴2的距离，导流板42从壳体41向旋转轴2的方向逐渐向下倾斜设置。因而，便于液体物料流入液体物料暂存盘体1内。
实施例二：
参见附图2所示，作为本实用新型的香气成分离心分散蒸馏装置的一个较佳实施例，其包括实施例一的液体物料的高效分散结构。实施例一的高效分散结构的壳体41即构成本实施例的装置的外壳体41，旋转轴2贯穿的设置于外壳体41的中部，本实施例还包括与旋转轴2同轴连接的驱动电机6，各个液体物料暂存盘体1从上到下依次设置于旋转轴2上。在壳体41上设置有液相进料口7、液相出料口8、气相进料口9和气相出料口10，液相进料口7和液相出料口8分别靠近壳体41的上端部和下端部设置，气相进料口9和气相出料口10分别靠近壳体41的下端部和上端部设置。通过从装置底部的气相进料口9向装置内通入蒸汽，并在位于装置的上部的液相进料口7通入待提馏的液体物料，然后在液体物料的高效分散结构的作用下，液体物料与蒸汽进行多级逆流热交换，同时，在旋转轴2的旋转作用下，在各级挡板31处形成强烈的湍流混合，达到充分的传热与传质效果，最终富含有香气成分的蒸汽由装置顶部的气相出料口10排出装置，冷凝后形成产品。
将本实施例的装置与现有的釜式蒸馏和scc旋转锥体柱蒸馏相关参数的比较如表1所示，可见本实施例的离心分散蒸馏装置在传质传热表面积、停留时间等参数上优于釜式蒸馏和旋转锥体柱蒸馏，因此可以实现更高的产品品质和得率。
表1本实施例的装置与现有的釜式蒸馏装置和scc旋转锥体柱蒸馏装置的相关参数的比较
以从丁香花蕊中提取丁香精油为例进行说明：将新鲜丁香花蕊经充分研磨和压滤后得到富含丁香精油成分的汁液。按照200kg/h的流量从本实施例的装置上部的液相进料口7进料，调节旋转轴2的转速为100～3000r/min，并将蒸汽流量按照110kg/h通入塔内进行蒸馏。
对回收的丁香精油产品采用顶空气相法检测其中的物质组分，并与传统的釜式蒸馏回收方法相比较。本实施例的提取组分得率提升值＝(本实施例的提取组分值－釜式蒸馏的提取组分值)/釜式蒸馏的提取组分值，参见表2所示，通过利用本实施例的装置，对丁香精油的提取组分的得率相对于釜式蒸馏装置增加了45.95％，提取物中有效物质的成分含量提升3.2％。
表2采用实施例二的装置与采用釜式蒸馏装置对丁香精油成分提取效果对比
由此可见，与现有技术相比，本实用新型的装置可以提高对天然成分的蒸馏效率，减少蒸馏时间，并能提高产品品质、提取得率和产能。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
1.一种液体物料的高效分散结构，其特征在于，包括多个同轴设置的液体物料暂存盘体，所述液体物料暂存盘体可旋转，沿着所述液体物料暂存盘体的周向方向设置有用于将进入所述液体物料暂存盘体的液体物料分散的物料分散部，还包括挡料部，所述挡料部包括套设在所述液体物料暂存盘体外的壳体，所述物料分散部位于所述壳体内。
2.根据权利要求1所述的液体物料的高效分散结构，其特征在于，所述挡料部还包括设置于所述壳体的内侧壁的若干导流板，所述导流板与所述液体物料暂存盘体交错设置，液体物料能从任意一个所述导流板流至与其相邻的且设置于其下方的所述液体物料暂存盘体上。
3.根据权利要求2所述的液体物料的高效分散结构，其特征在于，所述物料分散部包括沿着所述液体物料暂存盘体的外边缘设置的挡板，在所述挡板上设置有若干筛孔，在所述挡板和所述壳体中间具有物料经过的流道。
4.根据权利要求3所述的液体物料的高效分散结构，其特征在于，在所述挡板的远离与其连接的所述液体物料暂存盘体的一端还设置有限位板，所述限位板朝向远离所述壳体的方向延伸。
5.一种香气成分离心分散蒸馏装置，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的液体物料的高效分散结构。
6.根据权利要求5所述的香气成分的离心分散蒸馏装置，其特征在于，还包括设置于所述壳体的中部的旋转轴和与所述旋转轴同轴连接的驱动装置，各个所述液体物料暂存盘体分别与所述旋转轴固定连接。
7.根据权利要求6所述的香气成分的离心分散蒸馏装置，其特征在于，各个所述液体物料暂存盘体从上到下依次设置于所述旋转轴上。
8.根据权利要求5所述的香气成分的离心分散蒸馏装置，其特征在于，在所述壳体上设置有液相进料口、液相出料口、气相进料口和气相出料口，所述液相进料口和所述液相出料口分别靠近所述壳体的上端部和下端部设置，所述气相进料口和气相出料口分别靠近所述壳体的下端部和上端部设置。
技术总结