專利名稱：連續(xù)式微藻萃取裝置、連續(xù)萃取與脫水破裂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種連續(xù)萃取裝置，且特別涉及一種藻類萃取裝置及其方法。
背景技術(shù)：
由于全球石油資源短缺，價(jià)格居高不下，加上「京都議定書(shū)」對(duì)溫室氣體排放的全 球性管制，因此積極尋找替代能源，是刻不容緩的課題。生質(zhì)燃料已經(jīng)證明具有能源及環(huán) 保的雙重效益。藻類物質(zhì)與其它能作為生質(zhì)燃料的農(nóng)作物，例如棕櫚、甘蔗、玉米、黃豆等 相比，擁有更令人矚目的優(yōu)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，根據(jù)國(guó)際創(chuàng)價(jià)學(xué)會(huì)(Synthetic Genomics Inc.； SGI)與EMRE(Exxon MobileResearch Engineering)的數(shù)據(jù)，以種植每一英畝能產(chǎn)生的燃料 年產(chǎn)量來(lái)比較，棕櫚、甘蔗、玉米與黃豆的燃料產(chǎn)量分別為650、450、250與50加侖，而藻類 卻高達(dá)2，000加侖，遠(yuǎn)超過(guò)上述四種農(nóng)作物的總和產(chǎn)量。因此，油脂利用性高的微藻生物著 實(shí)為相當(dāng)具有潛力的一種替代能源。由于微藻生物的油脂是被包覆在藻體細(xì)胞壁當(dāng)中，因此若要使油脂的使用效率大 幅提升，就必須破裂藻體細(xì)胞壁。此外，由于微藻生物是在水環(huán)境中生長(zhǎng)，因此當(dāng)從水環(huán)境 中取出時(shí)，其會(huì)含有大量的水分，而富含水分的微藻細(xì)胞壁較難被破壞，因此油脂的取用較 困難。由上述內(nèi)容可知，要提高從微藻生物中取得油脂的效率，關(guān)鍵在于降低微藻含水量， 并提高微藻細(xì)胞壁的破裂程度。目前最廣泛使用的破壁方法是高壓均質(zhì)(Homogenize!·)和珠磨(Ball mill)破裂 法，然而其作用過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱能，會(huì)提高待萃物的溫度(70°C以上)，而使微藻生物 中同樣極具商業(yè)價(jià)值如色素或具生物活性等物質(zhì)亦遭受破裂。此外，能同時(shí)去除水分并破 裂藻體細(xì)胞壁的干燥法，其激烈的高溫手段也容易使色素或具生物活性等物質(zhì)產(chǎn)生變質(zhì)。 其它例如滲透壓沖擊法或凍結(jié)-融解法的非機(jī)械式方法，則有無(wú)法應(yīng)用在大規(guī)模或破裂效 率低的問(wèn)題。再者，上述方法大多是批次萃取，產(chǎn)率低且能耗高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效降低微藻含水量且具有較高的破裂效率的連 續(xù)式微藻萃取裝置和連續(xù)萃取的方法。本發(fā)明提供一種連續(xù)式微藻萃取裝置，包括一脫水破裂裝置，其是用以將被導(dǎo)入 的濕藻泥物料脫水且破壁，其中該脫水破裂裝置包括一第一擠出機(jī)及噴嘴；一第一分離槽； 一第二分離槽；以及一流體供應(yīng)器，其是用以提供一流體。本發(fā)明也提供一種連續(xù)萃取的方法，包括將一第一濕物料導(dǎo)入一脫水破裂裝置 中進(jìn)行脫水破裂程序，其中該脫水破裂裝置包括一第一擠出機(jī)及噴嘴。本發(fā)明還提供一種脫水破裂的方法，包括提供一擠出機(jī)，包括一噴嘴，位于該擠 出機(jī)的第一端，其中該擠出機(jī)的第二端位于該第一端的相反側(cè)；將一流體與濕物料導(dǎo)入該 擠出機(jī)，其中，該濕物料在該擠出機(jī)中由第二端往第一端的方向傳送的過(guò)程中，受擠壓或剪 切力而被破裂，且壓力逐漸增加以提升該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差，而該流體則在該擠出機(jī)中，由第一端往第二端的方向傳送而與該濕物料逆向而流，藉此提高與該濕物料的接觸 效率，而達(dá)到脫水目的；以及使用該噴嘴，將該流體與脫水且破裂的物料從該擠出機(jī)噴出， 藉此進(jìn)一步地破裂該物料。本發(fā)明更提供一種脫水破裂的方法，包括提供一高壓儲(chǔ)槽、噴嘴、擠出機(jī)與分離 槽，其中該噴嘴位于該高壓儲(chǔ)槽的底部；將一流體與濕物料導(dǎo)入該高壓儲(chǔ)槽；使用該噴嘴， 將該高壓儲(chǔ)槽中的該流體與濕物料噴出，藉此破裂該物料；將從該噴嘴噴出的該流體與破 裂的物料導(dǎo)入該擠出機(jī)，并使用該擠出機(jī)更進(jìn)一步地破裂該破裂的濕物料；以及從該擠出 機(jī)將該流體與破裂的濕物料導(dǎo)入該分離槽，并使用該分離槽將該流體與濕物料分離成油脂 與該流體以及水分與殘?jiān)?。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的連續(xù)式微藻萃取裝置能充分地利用原料并具有極高 的產(chǎn)率。本發(fā)明的方法是使用溫度較低的液態(tài)二氧化碳或超臨界二氧化碳的壓縮流體進(jìn) 行，因此能避免高溫環(huán)境對(duì)物料結(jié)構(gòu)破裂的問(wèn)題。此外，先將油脂進(jìn)行酯化反應(yīng)之后，再對(duì) 得到的酯類物質(zhì)進(jìn)行萃取，能夠得到極佳的萃取效果。
圖1顯示本發(fā)明的連續(xù)式萃取裝置；圖2為一實(shí)施例的擠出機(jī)內(nèi)部構(gòu)造示意圖；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明概念的另一個(gè)連續(xù)式微藻萃取裝置；其中，主要組件符號(hào)說(shuō)明1 管線；2 管線；3 管線；4 管線；5 管線；6 管線-J 管線；8 管線；9 管線；10 擠出機(jī)；11 噴嘴；13 管線；15 管線；20 分離槽；21 管線；22 分離槽；25 入料口 ；26 入料口 ；30 擠出機(jī)；31 管線；33 管線；40 萃取槽；41 流體供應(yīng)器；42 管線；45 螺紋段；46 螺紋段；47 螺紋段； 52高壓儲(chǔ)槽力4擠出機(jī)；56分離槽；58分離槽；60流體供應(yīng)器；62管路；64管路；66管路； 68管路；70管路；72管路；74管路；76管路；78噴嘴。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的連續(xù)式微藻萃取裝置，包括一脫水破裂裝置，其是用以將被導(dǎo)入的 濕藻泥物料脫水且破壁，其中該脫水破裂裝置包括一第一擠出機(jī)及噴嘴；一第一分離槽； 一第二分離槽；以及一流體供應(yīng)器，其是用以提供一流體。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，該噴嘴設(shè)置在該第一擠出機(jī)的第一端，該第一擠出機(jī)的 第二端是位于該第一端的相反側(cè)。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)式微藻萃取裝置還包括一第二擠出機(jī)。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，該第一擠出機(jī)是用以將該被導(dǎo)入的濕藻泥物料脫水且破 裂，以得到脫水且破壁的藻體與油脂；該噴嘴是用以將該脫水且破壁的藻體與油脂從該第 一擠出機(jī)噴出，以對(duì)該藻體更進(jìn)一步地破壁；該第一分離槽是用以對(duì)從該噴嘴噴出的該脫 水且破壁的藻體更進(jìn)一步地脫水；該第二分離槽其是用以將該第一擠出機(jī)產(chǎn)生的藻泥與水 分分離；該第二擠出機(jī)是用以將被導(dǎo)入的醇類物質(zhì)與該第一分離槽分離出的油脂混合而發(fā) 生酯化反應(yīng)以得到酯類物質(zhì)；且該連續(xù)式微藻萃取裝置還包括一萃取槽，其是用以將該第 二擠出機(jī)產(chǎn)生的該酯類物質(zhì)與藻渣分離。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，還包括一第一管線，其是 用以將該流體供應(yīng)器提供的該流體導(dǎo)入該萃取槽；一第二管線，其是用以從該萃取槽將該 流體導(dǎo)入該第一擠出機(jī)；一第三管線，其是用以將該流體從該第一擠出機(jī)的第二部分導(dǎo)入 至該第一擠出機(jī)的第一部分，其中該第一部分與該第二部分是分別位于該第一擠出機(jī)的相 反側(cè)；一第四管線，其是用以將從該噴嘴噴出的該流體、脫水且破壁的藻體與油脂導(dǎo)入該第 一分離槽；一第五管線，其是用以將該第一擠出機(jī)產(chǎn)生的該藻泥與水分導(dǎo)入該第二分離槽； 一第六管線，其是用以將該第二分離槽分離出的該藻泥導(dǎo)入該第一擠出機(jī)；一第七管線，其 是用以將該第一分離槽分離出的該流體導(dǎo)入該萃取槽，該第七管線與該第一管線有一共享 的部分；一第八管線，其是用以將該第一分離槽分離出的該油脂與脫水且破壁的藻體導(dǎo)入 該第二擠出機(jī)；以及一第九管線，其是用以將該第二擠出機(jī)產(chǎn)生的酯類物質(zhì)與藻渣導(dǎo)入該 萃取槽。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的脫水破裂裝置還包括一高壓儲(chǔ)槽。位于該高壓儲(chǔ) 槽的底部設(shè)置一噴嘴，是用以將該濕藻泥物料從該高壓儲(chǔ)槽噴出以對(duì)該濕藻泥物料破壁。 該第一擠出機(jī)是用以將從該噴嘴噴出的破壁濕藻泥物料更進(jìn)一步地破壁；該第一分離槽是 用以將從該第一擠出機(jī)導(dǎo)入的該破壁濕藻泥物料分離出油脂以及水分與藻渣；以及該第二 分離槽是用以將從該第一分離槽分離出的該油脂進(jìn)行分離。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的流體供應(yīng)器是用以將該第二分離槽分離出的流體 壓縮冷凝。本發(fā)明的連續(xù)萃取的方法，包括將一第一濕物料導(dǎo)入一脫水破裂裝置中進(jìn)行脫 水破裂程序，其中該脫水破裂裝置包括一第一擠出機(jī)及噴嘴。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)萃取的方法中，該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差 介于IBar至1，OOOBar之間。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)萃取的方法還包括將一第二物料與該脫水 破裂裝置產(chǎn)生的一脫水且破裂的第一物料導(dǎo)入一第二擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；以及將該第 二擠出機(jī)產(chǎn)生的一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物與殘?jiān)鼘?dǎo)入一萃取槽以萃取出該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，該第一濕物料包括藻泥，該第二物料包括醇類物質(zhì)，且該 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物包括酯類物質(zhì)。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述第二擠出機(jī)是用以進(jìn)行酯化反應(yīng)以得到該酯類物 質(zhì)。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)萃取的方法中，噴嘴位于該擠出機(jī)的第一端， 該擠出機(jī)的第二端位于該第一端的相反側(cè)，且上述將該第一濕物料導(dǎo)入該脫水破裂裝置中 進(jìn)行脫水破裂程序包括將一流體與該第一濕物料導(dǎo)入該第一擠出機(jī)，其中，該第一濕物 料在該第一擠出機(jī)中由該第二端往該第一端的方向傳送的過(guò)程中，受擠壓或剪切力而被破 裂，且壓力逐漸增加以提升該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差，而該流體則在該第一擠出機(jī)中， 由該第一端往該第二端的方向傳送而與該第一濕物料逆向而流，藉此提高與該第一濕物料 的接觸效率，而達(dá)到脫水目的；以及使用該噴嘴，將該流體與脫水且破裂的第一物料從該第 一擠出機(jī)噴出，藉此進(jìn)一步地破裂該第一物料。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)萃取的方法中，該脫水破裂裝置還包括一第 一分離槽，且上述將該第一濕物料導(dǎo)入該脫水破裂裝置中進(jìn)行脫水破裂程序更包括將從該噴嘴噴出的該脫水且破裂的第一物料導(dǎo)入該第一分離槽，而對(duì)該脫水且破裂的第一物料 更進(jìn)一步地脫水。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)萃取的方法中的流體包括液態(tài)二氧化碳流 體，溫度介于-56. 6°C至31. 1°C之間，且壓力大于5. 18Bar。或者，所述的連續(xù)萃取的方法中 的流體包括超臨界二氧化碳流體，溫度高于31. 1°C，且壓力大于73Bar。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的連續(xù)萃取的方法中該脫水破裂裝置還包括一高壓 儲(chǔ)槽與第一分離槽，該噴嘴是位于該高壓儲(chǔ)槽的底部，上述將該第一濕物料導(dǎo)入該脫水破 裂裝置中進(jìn)行脫水破裂程序，包括將一流體與該第一濕物料導(dǎo)入該高壓儲(chǔ)槽；使用該噴 嘴，將該高壓儲(chǔ)槽中的該流體與第一濕物料噴出，藉此破裂該第一物料；將從該噴嘴噴出的 該流體與破裂的第一濕物料導(dǎo)入該第一擠出機(jī)，并使用該第一擠出機(jī)更進(jìn)一步地破裂該破 裂的第一濕物料；以及從該第一擠出機(jī)將該流體與破裂的第一濕物料導(dǎo)入該第一分離槽， 并使用該第一分離槽將該流體與第一濕物料分離成油脂與該流體以及水分與殘?jiān)?。所述?連續(xù)萃取的方法，還包括將從該第一分離槽分離出的該流體與油脂導(dǎo)入一第二分離槽中進(jìn) 行分離。所述的連續(xù)萃取的方法，還包括使用一流體供應(yīng)器，將該第二分離槽分離出的該流 體壓縮冷凝。本發(fā)明的脫水破裂的方法，包括提供一擠出機(jī)，包括一噴嘴，位在該擠出機(jī)的第 一端，其中該擠出機(jī)的第二端位于該第一端的相反側(cè)；將一流體與濕物料導(dǎo)入該擠出機(jī)，其 中，該濕物料在該擠出機(jī)中由第二端往第一端的方向傳送的過(guò)程中，受擠壓或剪切力而被 破裂，且壓力逐漸增加以提升該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差，而該流體則在該擠出機(jī)中，由 第一端往第二端的方向傳送而與該濕物料逆向而流，藉此提高與該濕物料的接觸效率，而 達(dá)到脫水目的；以及使用該噴嘴，將該流體與脫水且破裂的物料從該擠出機(jī)噴出，藉此進(jìn)一 步地破裂該物料。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的脫水破裂的方法中，該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差 介于IBar至1，OOOBar之間。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的脫水破裂的方法中的物料包括藻泥，且該流體包 括液態(tài)二氧化碳流體，溫度介于-56. 6°C至31. 1°C之間，且壓力大于5. 18Bar，或超臨界二 氧化碳流體，溫度高于31. 1°C，且壓力大于7;3Bar。本發(fā)明的脫水破裂的方法，包括提供一高壓儲(chǔ)槽、噴嘴、擠出機(jī)與分離槽，其中該 噴嘴位于該高壓儲(chǔ)槽的底部；將一流體與濕物料導(dǎo)入該高壓儲(chǔ)槽；使用該噴嘴，將該高壓儲(chǔ)槽中的該流體與濕物料噴出，藉此破裂該物料；將從該噴嘴噴出的該流體與破裂的物料導(dǎo)入該擠出機(jī)，并使用該擠出機(jī)更進(jìn)一步 地破裂該破裂的濕物料；以及從該擠出機(jī)將該流體與破裂的濕物料導(dǎo)入該分離槽，并使用 該分離槽將該流體與濕物料分離成油脂與該流體以及水分與殘?jiān)?。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明概念的連續(xù)式微藻萃取裝置。圖2為一實(shí)施例的擠出機(jī)的內(nèi) 部構(gòu)造示意圖。須注意圖中所示者為本發(fā)明所選用的實(shí)施例結(jié)構(gòu)，此僅供說(shuō)明之用，在專利 申請(qǐng)上并不受此種結(jié)構(gòu)的限制。請(qǐng)參考圖1，連續(xù)式萃取裝置包括擠出機(jī)10、噴嘴11、擠出機(jī)30、分離槽20、分離 槽22、萃取槽40與流體供應(yīng)器41。擠出機(jī)10、噴嘴11與分離槽20可建構(gòu)成脫水破裂裝 置，之后會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。擠出機(jī)10的第二部分(左部分)具有入料口 25。噴嘴11位于擠出機(jī)10的第一端(右端)。雖然圖1所示的擠出機(jī)10為水平式擠出機(jī)，其中入料口 25是位 于擠出機(jī)10的左部分(第二部分)，且噴嘴11是位于擠出機(jī)10右端(第一端)，然而其也 可為垂直式擠出機(jī)(未顯示)，此時(shí)噴嘴會(huì)位于擠出機(jī)的底部，入料口則位于噴嘴的上方， 因此換言之，在此所述的擠出機(jī)的“第一”、“第二”端(方、部分)同時(shí)也可分別表示擠出機(jī) 的“右”、“左”端(方、部分)或“下”、“上”端(方、部分)，且為求簡(jiǎn)潔，以下不再贅述此概 念。擠出機(jī)30具有入料口 26。請(qǐng)參考圖1，管線3與分離槽22連接，并與通往入料口 25的管線13連接。管線 1也與管線13連接。管線4的兩端分別連接在擠出機(jī)10不同的橫向位置。管線8連接萃 取槽40與擠出機(jī)10。管線9連接噴嘴11與分離槽20。管線15連接擠出機(jī)10與分離槽 22。管線2連接流體供應(yīng)器41、分離槽20與萃取槽40。管線42與萃取槽40連接，并通往 裝置的外部。通往裝置外部的管線33與擠出機(jī)30連接。管線31通往擠出機(jī)30的入料口 26。管線5與分離槽20連接，并通往入料口沈。管線21與分離槽20連接，并通往裝置的 外部。管線6連接分離槽22與管線21。管線7連接擠出機(jī)30與萃取槽40。以下以圖1與圖2說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的方法。首先，從裝置的外部，通過(guò)管線1 與13，將富含水分的濕藻泥物料傳輸至入料口 25而進(jìn)入擠出機(jī)10的第二部分中。同時(shí)， 來(lái)自流體供應(yīng)器41的流體，例如利用溫度控制在-56. 6°C至31. 1°C的范圍內(nèi)，且壓力控制 在大于5. ISBar ( > 5. ISBar)的液態(tài)二氧化碳?jí)嚎s流體，則通過(guò)管線2與管線8而傳至擠 出機(jī)10的第一部分中。于其它實(shí)施例中，二氧化碳流體也可為超臨界狀態(tài)，此時(shí)的操作溫 度則控制在高于31. 1°C (>31. 1°C)，且壓力控制在大于73Bar(>7;3Bar)。于實(shí)施例中， 流體供應(yīng)器41也具有壓縮冷凝流體的作用。在擠出機(jī)10中，濕藻泥物料會(huì)隨著擠出機(jī)10 中轉(zhuǎn)動(dòng)的組件由第二端往第一端的方向移動(dòng)，二氧化碳流體則由第二端往第一端的方向移 動(dòng)。此外，流動(dòng)至擠出機(jī)10第二部分的二氧化碳流體可通過(guò)管線4回流到第一部分中而再 次地被使用，因此能提高二氧化碳流體的利用率。于一實(shí)施例中，擠出機(jī)10為單元式交錯(cuò)型同向雙螺桿機(jī)，且內(nèi)部構(gòu)造可如圖2所 示，包括正向螺紋段45、47與反向螺紋段46。濕藻泥物料系在導(dǎo)程間距較大的正向螺紋段 45，流順地進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)10的第二部分中，然后隨著同向共軛旋轉(zhuǎn)的螺紋逐步地向第 一端的方向輸送，而傳送至導(dǎo)程間距較小的正向螺紋段47及反向螺紋段46，此時(shí)，濕藻泥 物料與正向螺紋段47、反向螺紋段46會(huì)在雙螺桿擠出機(jī)10中產(chǎn)生建壓作用，造成壓力會(huì)往 第一端的方向逐漸增大，使得在臨接噴嘴11的第一部分具有最大壓力值，而藉此提高噴嘴 11內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差。上述噴嘴11內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差是大于IBar，較佳介于IBar 至 1，OOOBar 之間(IBar 彡 ΔΡ 彡 1，OOOBar)。在擠出機(jī)10中，由于逆向而流的二氧化碳流體與濕藻泥物料能夠充分地混合接 觸，因此二氧化碳流體能夠有效率地帶走濕藻泥物料中的水分，而其中愈接近噴嘴11處的 濕藻泥物料具有愈高的脫水程度。含水量愈少的藻泥愈容易受到外力的影響而被破裂。再 者，藻泥在擠出機(jī)10中混合的過(guò)程中，少部分藻泥的藻體細(xì)胞壁已受到螺紋組件的擠壓或 剪切力而被破裂。此外，藻泥在通過(guò)噴嘴11膨脹噴出時(shí)，大部分藻體細(xì)胞壁會(huì)更進(jìn)一步地 被破裂。換句話說(shuō)，在經(jīng)過(guò)擠出機(jī)10、噴嘴11與流向相反的二氧化碳流體的作用之下，藻泥 內(nèi)的藻體細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)會(huì)大幅度地被破裂，因而能釋出藻體內(nèi)大量的油脂，因此在接下來(lái)的 流程中，能夠充分地利用藻泥內(nèi)含有的油脂。要注意的是，本發(fā)明使用液態(tài)二氧化碳或超臨界二氧化碳的壓縮流體的好處在于，不需要使用高溫，二氧化碳流體就能夠有效率地?cái)U(kuò)散 及滲透至濕藻泥物料之中，而達(dá)到優(yōu)異的脫水效果，同時(shí)能避免高溫環(huán)境破裂掉微藻生物 具有商業(yè)價(jià)值的結(jié)構(gòu)。另外，須注意的是，在能夠提高噴嘴11內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差的前提之下，本發(fā)明 擠出機(jī)10的構(gòu)造并不限定于圖2所示的結(jié)構(gòu)，而可視情況使用其它未顯示在圖中的單元 部件，例如動(dòng)力密封段(dynamic seal)(設(shè)置在擠出機(jī)10第一端，以避免流體直接在噴嘴 11處逸出)、捏合塊(kneading block)及齒形塊(tooth block)(用來(lái)增強(qiáng)破裂藻體細(xì)胞 壁的剪切力)，并可使用其它任意的排列組合。另外，本發(fā)明僅以圖2所示的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單地說(shuō) 明概念，為求簡(jiǎn)潔，其它有關(guān)于擠出過(guò)程的參數(shù)及部件，例如攪伴凸輪、控溫回路、抽真空回 路、蒸氣鎖或中空螺桿及改變流體粘度的復(fù)合添加劑(compounding)加料口的設(shè)計(jì)則省略 而未詳述。部分藻泥與水分會(huì)通過(guò)管線15，從擠出機(jī)10流入分離槽22中并進(jìn)行分離，接著， 部分藻泥會(huì)流至管線3中，并通過(guò)管線13回流至第一擠出機(jī)10中，而水分會(huì)流至管線6中。二氧化碳流體、脫水且破壁的大部分藻體與油脂會(huì)通過(guò)管線9，從噴嘴11處流入 分離槽20中并進(jìn)行分離，接著，二氧化碳流體會(huì)流至管線2中，大部分的油脂與更進(jìn)一步 去除水分的脫水且破壁的藻體會(huì)流至管線5中，而水分與另一部分的油脂則會(huì)流至管線21 中。管線5中的脫水且破壁的大部分藻體與油脂會(huì)流至擠出機(jī)30的入料口沈而進(jìn)入 擠出機(jī)30中。醇類物質(zhì)可通過(guò)管線31傳入擠出機(jī)30中。于一實(shí)施例中，擠出機(jī)30為雙螺 桿擠出機(jī)。擠出機(jī)30的構(gòu)造可類似、但不限定于圖1所示的擠出機(jī)10的構(gòu)造，且也同樣地 可視情況使用其它未顯示在圖中的單元部件，例如動(dòng)力密封段、捏合塊(kneading block) 及齒形塊(tooth block)，并可使用其它任意的排列組合，另外，為求簡(jiǎn)潔，其它有關(guān)于擠出 過(guò)程的參數(shù)及部件，例如攪伴凸輪、控溫回路、抽真空回路、蒸氣鎖或中空螺桿及改變流體 粘度的復(fù)合添加劑加料口的設(shè)計(jì)則省略而未詳述。透過(guò)雙螺桿擠出機(jī)30的混合作用，油脂能有效率地與醇類物質(zhì)進(jìn)行酯化反應(yīng)而 變成酯類物質(zhì)。上述醇類物質(zhì)包括碳數(shù)低于5的醇類物質(zhì)，例如甲醇、乙醇或其它具有高極 性的醇類溶劑。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)油脂是與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)時(shí)，會(huì)得到甲基酯。于一實(shí)施例中， 除了醇類物質(zhì)之外，催化劑也能同時(shí)通過(guò)管線31傳入擠出機(jī)30中，藉此更進(jìn)一步地提升酯 化反應(yīng)的效率。上述催化劑較佳為固體粉末，包括氫氧化鈉、氫氧化鉀或氧化鎂，但不限于 此，其也可以是具有其它型態(tài)的物質(zhì)，例如甲醇鈉。酯類物質(zhì)與藻渣會(huì)通過(guò)管線7，從擠出 機(jī)30流入萃取槽40中。未反應(yīng)的甲醇或經(jīng)反應(yīng)后過(guò)多甲醇則可通過(guò)管線33從裝置排除 回收或再使用掉，催化劑則可由萃取槽40回收使用。管線7中的藻渣與酯類物質(zhì)，與管線2中的二氧化碳流體，在流入萃取槽40中作 用之后，藻渣會(huì)流入收集管線42中，二氧化碳流體與酯類物質(zhì)則會(huì)流入管線8中。萃取槽40 可包括槽式或高壓釜式反應(yīng)器。萃取槽40可具有壓力表、安全泄壓膜片(rupture disc)、 安全泄壓閥(relief valve)等裝置(未顯示)。本發(fā)明也發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于典型的先對(duì)油脂進(jìn) 行萃取然后再進(jìn)行酯化反應(yīng)的方法，本發(fā)明先將油脂進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后再對(duì)得到的酯類 物質(zhì)(利用萃取槽)進(jìn)行萃取的方法，能夠得到更佳的萃取效果。要注意的是，流入管線8中的二氧化碳流體與酯類物質(zhì)會(huì)進(jìn)入擠出機(jī)10中，而再次地依循上述途徑，與從入料口 25流入擠出機(jī)10中的濕藻泥物料相互混合。之后，在管線 9中流往分離槽20的物質(zhì)除了二氧化碳流體、脫水且破壁的藻體與油脂之外，更包括酯類 物質(zhì)，且在分離槽20分離之后，二氧化碳流體會(huì)流至管線2中，部分的油脂與脫水且破壁的 藻體會(huì)流至管線5中，而酯類物質(zhì)、水分與另一部分的油脂則會(huì)流至管線21中。裝置其它 部分的運(yùn)作則大致上與先前的說(shuō)明相同，因此在此不再贅述以求簡(jiǎn)潔。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明概念的另一個(gè)連續(xù)式微藻萃取裝置。須注意圖中所示者為本 發(fā)明所選用的實(shí)施例結(jié)構(gòu)，此僅供說(shuō)明之用，在專利申請(qǐng)上并不受此種結(jié)構(gòu)的限制。請(qǐng)參考圖3，連續(xù)式萃取裝置可包括高壓儲(chǔ)槽52、噴嘴78、擠出機(jī)M、分離槽56、分 離槽58與流體供應(yīng)器60。噴嘴78位于高壓儲(chǔ)槽52的底部。高壓儲(chǔ)槽52、噴嘴78、擠出 機(jī)M與分離槽56可建構(gòu)成脫水破裂裝置，之后會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。管線62與高壓儲(chǔ)槽52連接。 管線64連接噴嘴78與擠出機(jī)M。管線66連接擠出機(jī)M與分離槽56。管線68與分離槽 56連接。管線70連接分離槽56與分離槽58。管線72與分離槽58連接。管線74連接分 離槽58與流體供應(yīng)器60。管線76連接流體供應(yīng)器60與高壓儲(chǔ)槽52。以下說(shuō)明本發(fā)明根據(jù)圖3所示裝置進(jìn)行連續(xù)式萃取的方法。首先，將富含水分的 濕藻泥物料與流體同向地傳至高壓儲(chǔ)槽52。上述富含水分的濕藻泥物料與流體可通過(guò)管線 62同時(shí)傳送至高壓儲(chǔ)槽52中?；蛘?，富含水分的濕藻泥物料可通過(guò)管線62傳送至高壓儲(chǔ) 槽52中，而流體則通過(guò)流體供應(yīng)器60提供至高壓儲(chǔ)槽52中。于實(shí)施例中，流體供應(yīng)器60 也具有壓縮冷凝流體的作用。上述流體可為溫度控制在-56. 6°C至31. 1°C的范圍內(nèi)，且壓 力控制在大于5. ISBar (> 5. ISBar)的液態(tài)二氧化碳?jí)嚎s流體，或者，也可為溫度則控制在 高于31. I0C (> 31. I0C )，且壓力控制在大于7;3Bar( > 73Bar)的超臨界二氧化碳流體。 持續(xù)流入的二氧化碳流體會(huì)在高壓儲(chǔ)槽52中建立壓力，藉此提高噴嘴78內(nèi)、外側(cè)之間的壓 力差，使得當(dāng)高壓儲(chǔ)槽52中的二氧化碳流體與濕藻泥物料通過(guò)噴嘴78膨脹噴出時(shí)，藻泥的 藻體細(xì)胞壁會(huì)被破裂。上述噴嘴78內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差是大于IBar，較佳介于IBar至 1，OOOBar 之間(IBar 彡 ΔΡ 彡 1，OOOBar)。然后，從噴嘴78噴出的二氧化碳流體與破壁濕藻泥物料可通過(guò)管線64傳至擠出 機(jī)M。于一實(shí)施例中，擠出機(jī)M為單元式交錯(cuò)型同向雙螺桿機(jī)。擠出機(jī)M的構(gòu)造可類似、 但不限定于圖1所示的擠出機(jī)10的構(gòu)造，且也同樣地可視情況使用其它未顯示在圖中的單 元部件，例如動(dòng)力密封段、捏合塊(kneading block)及齒形塊(tooth block)，并可使用其 它任意的排列組合，另外，為求簡(jiǎn)潔，其它有關(guān)于擠出過(guò)程的參數(shù)及部件，例如攪伴凸輪、控 溫回路、抽真空回路、蒸氣鎖或中空螺桿及改變流體粘度的復(fù)合添加劑(compounding)加 料口的設(shè)計(jì)則省略而未詳述。在擠出機(jī)M中，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋組件可幫助二氧化碳流體與破壁濕藻泥物料的混合。 此外，藻泥在在擠出機(jī)M中混合的過(guò)程中，藻泥的藻壁會(huì)受到螺紋組件的擠壓或剪切力而 被進(jìn)一步地破裂。根據(jù)上述，濕藻泥物料在高壓儲(chǔ)槽52、噴嘴78與擠出機(jī)M的作用之下， 藻泥內(nèi)的藻體細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)會(huì)大幅度地被破裂，而釋出大量的油脂。因此，二氧化碳流體在擠 出機(jī)M的攪拌混合過(guò)程中，能夠充分地萃取油脂。接著，通過(guò)管路66從擠出機(jī)討將二氧化碳流體與破壁濕藻泥物料導(dǎo)入分離槽56， 然后經(jīng)由分離槽56分離出油脂與二氧化碳流體至管路70，以及水分與藻渣至管路68。流 入管路70的油脂與二氧化碳流體會(huì)進(jìn)入分離槽58，然后經(jīng)由分離槽58分離出油脂至管路72，以及二氧化碳流體至管路74。于實(shí)施例中，分離槽58可為多數(shù)個(gè)并聯(lián)的分離槽(未顯 示)，以將油脂進(jìn)一步地分離成DHA、EPA等高單價(jià)產(chǎn)物。流入至管路74的二氧化碳流體可 流入流體供應(yīng)器60進(jìn)行壓縮與冷凝，而再次轉(zhuǎn)變成壓縮二氧化碳流體，然后經(jīng)由管路76傳 至高壓儲(chǔ)槽52重復(fù)使用。上述壓縮二氧化碳流體包括溫度控制在-56. 6°C至31. 1°C的范 圍內(nèi)，且壓力控制在大于5. ISBar( > 5. ISBar)的液態(tài)二氧化碳?jí)嚎s流體，或者，溫度則控 制在高于31. I0C ( > 31. I0C )，且壓力控制在大于7;3Bar( > 73Bar)的超臨界二氧化碳流 體。本實(shí)施例方法不需要使用任何的有機(jī)溶劑即可有效率地萃取油脂。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，連續(xù)式微藻萃取裝置能充分地利用原料并具有極高的產(chǎn)率。 再者，本發(fā)明的裝置應(yīng)用范圍極廣，除了上述從藻泥取得酯類物質(zhì)的綠能應(yīng)用之外，尚能應(yīng) 用在生技領(lǐng)域中(如DHA、EPA或其它具生物活性物質(zhì))。再者，本發(fā)明是使用溫度較低的 液態(tài)二氧化碳或超臨界二氧化碳的壓縮流體進(jìn)行，因此能避免高溫環(huán)境對(duì)物料結(jié)構(gòu)破裂的 問(wèn)題。此外，先將油脂進(jìn)行酯化反應(yīng)之后，再對(duì)得到的酯類物質(zhì)(利用萃取槽)進(jìn)行萃取， 能夠得到極佳的萃取效果。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施 例，作詳細(xì)說(shuō)明如下實(shí)施例1以超臨界二氧化碳流體萃取破壁藻粉將破壁藻粉IOg放入高壓萃取槽中，在壓力為4，500psi、溫度為60°C的條件下， 以超臨界二氧化碳流體進(jìn)行萃取7小時(shí)，而得到微藻粗脂肪1. Sg。換算粗脂肪的萃取率為 18. Owt %。接著，取出0. 5g微藻粗脂肪加入IOml濃度為0. 5N的氫氧化鉀/甲醇溶液中，然 后加熱至100°C進(jìn)行皂化反應(yīng)10分鐘。接著加入IOml濃度為0. 7N的鹽酸/甲醇，及Hwt % 三氟化硼/甲醇溶液，并在溫度為100°C的條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)10分鐘。以氣相層析儀定 量分析得到的微藻脂肪酸甲酯(Fatty Acid Methyl Esters ；FAME)為0. 436g。以數(shù)學(xué)式 (0. 436/0. 5)X18wt%，換算出以破壁藻粉為分母下的微藻脂肪酸甲酯萃取率為15. 7wt%。比較例1以超臨界二氧化碳流體萃取未破壁藻粉
將未破壁藻粉IOg放入高壓萃取槽中，在壓力為4，500psi、溫度為60°C的條件下， 以超臨界二氧化碳流體進(jìn)行萃取7小時(shí)，而得到微藻粗脂肪1. 0g。換算粗脂肪的萃取率為 10. Owt %。接著，取出0. 5g微藻粗脂肪加入IOml濃度為0. 5N的氫氧化鉀/甲醇溶液中，然后 加熱至100°c進(jìn)行皂化反應(yīng)10分鐘。接著加入IOml濃度為0. 7N的鹽酸/甲醇，及Hwt^ 三氟化硼/甲醇溶液，并在溫度為100°C的條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)10分鐘。以氣相層析儀定 量分析得到的微藻脂肪酸甲酯(Fatty AcidMethyl Esters，F(xiàn)Aiffi)為0. 27g。以數(shù)學(xué)式 (0. 27/0. 5)X10wt%，換算出以未破壁藻粉為分母下的微藻脂肪酸甲酯萃取率為5. #t%。實(shí)施例2以超臨界二氧化碳流體萃取藻粉的酯化溶液將IOg未破壁藻粉加入IOml濃度為0. 5N的氫氧化鉀/甲醇溶液中，然后加熱至 100°C進(jìn)行皂化反應(yīng)10分鐘。接著加入IOml濃度為0. 7N的鹽酸/甲醇，及Hwt^三氟化 硼/甲醇溶液，并在溫度為100°C的條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)10分鐘。然后將得到的溶液放入 高壓萃取槽中，在壓力為4，500psi、溫度為60°C的條件下，以超臨界二氧化碳流體進(jìn)行萃 取1. 5小時(shí)，接著以氣相層析儀定量分析，得到微藻脂肪酸甲酯的重量為1. 26go換算脂肪 酸甲酯的萃取率為12. 6wt%。
比較例2以溶劑萃取藻粉的酯化溶液將IOg未破壁藻粉加入IOml濃度為0. 5N的氫氧化鉀/甲醇溶液中，然后加熱至 100°C進(jìn)行皂化反應(yīng)10分鐘。接著加入IOml濃度為0. 7N的鹽酸/甲醇，及Hwt^三氟化 硼/甲醇溶液，并在溫度為100°C的條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)10分鐘。然后以庚烷對(duì)得到的溶 液進(jìn)行萃取，共計(jì)5次并費(fèi)時(shí)5小時(shí)，接著以氣相層析儀定量分析，得到微藻脂肪酸甲酯的 重量為0.7g。換算脂肪酸甲酯的萃取率為7. 0wt%。實(shí)施例3以液態(tài)二氧化碳流體干燥(或脫水)并萃取破壁藻泥將250g的未破壁藻粉置入珠磨機(jī)中，并持續(xù)地研磨10分鐘以得到破壁藻液。然 后將破壁藻液置于高速離心機(jī)中，于8，OOOrpm的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，而得到離心物-含 水率為82. 的破壁藻泥。取20g破壁藻泥(內(nèi)含3. 52g藻體；其粗脂肪有20wt%， 也即是此藻體含有0. 704g粗脂肪)置于萃取槽內(nèi)，在壓力為4，700psi、溫度為30. 8°C的 條件下，以液態(tài)二氧化碳流體進(jìn)行萃取12小時(shí)，而得到微藻粗脂肪0. 5g。以數(shù)學(xué)式子 (0. 5/0. 704) ^lOOwt %，換算粗脂肪的萃取率為71. Owt %。此外，在萃取過(guò)后所取出的萃余 物為粉狀物，而非濕泥狀，其含水率僅剩10. 0wt%。比較例3以液態(tài)二氧化碳流體干燥(或脫水)并萃取未破壁藻泥將50g未破壁藻粉加入IOOg蒸餾水中，經(jīng)連續(xù)攪拌12個(gè)小時(shí)之后，得到含水率 為72.6襯％的未破壁藻泥。取25g未破壁藻泥(內(nèi)含6.85g藻體；其粗脂肪有20wt%， 也即是此藻體含有1.37g粗脂肪)置于萃取槽內(nèi)，在壓力為4，700psi、溫度為30.8°C 的條件下，以液態(tài)二氧化碳流體進(jìn)行萃取13小時(shí)，僅得到微藻粗脂肪0. 2g。以數(shù)學(xué)式 (0. 2/1. 37)*100wt%，換算得粗脂肪的萃取率為14. 6wt%。此外，在萃取過(guò)后所取出的萃余 物為沙狀物，而非濕泥狀，其含水率尚達(dá)50. 0wt%。實(shí)施例4以雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行藻泥脫水利用螺旋泵，以12. 5kg/cm2的出料壓力將將含水率為71. 5wt%的未破壁藻泥打入 雙螺桿擠出機(jī)中，接著雙螺桿擠出機(jī)的螺桿以600rpm的轉(zhuǎn)速將藻泥擠壓而往前運(yùn)送，約1 分鐘左右，藻泥即被推送至壓力達(dá)到14kg/cm2的出口處，然后，受到高壓的藻泥在經(jīng)過(guò)出口 之兩片孔徑為200mesh過(guò)濾片之后，會(huì)被分離成藻體與水分。得到的藻體為表面干燥的藻 塊，并測(cè)其含水率為60. #t%，換算(((71. 5-60. 4)/71. 5)*100% )可得到雙螺桿擠出機(jī)對(duì) 藻泥的脫水率達(dá)15.5%。雖然本發(fā)明已以數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬 技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作任意的更動(dòng)與潤(rùn)飾， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)式微藻萃取裝置，包括一脫水破裂裝置，其是用以將被導(dǎo)入的濕藻泥物料脫水且破壁，其中該脫水破裂裝置 包括一第一擠出機(jī)及噴嘴； 一第一分離槽； 一第二分離槽；以及 一流體供應(yīng)器，其是用以提供一流體。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，其中該噴嘴設(shè)置在該第一擠出機(jī)的第一 端，該第一擠出機(jī)的第二端是位于該第一端的相反側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，還包括一第二擠出機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，其中該第一擠出機(jī)是用以將該被導(dǎo)入的濕藻泥物料脫水且破裂，以得到脫水且破壁的藻體 與油脂；該噴嘴是用以將該脫水且破壁的藻體與油脂從該第一擠出機(jī)噴出，以對(duì)該藻體更進(jìn)一 步地破壁；該第一分離槽是用以對(duì)從該噴嘴噴出的該脫水且破壁的藻體更進(jìn)一步地脫水； 該第二分離槽其是用以將該第一擠出機(jī)產(chǎn)生的藻泥與水分分離； 該第二擠出機(jī)是用以將被導(dǎo)入的醇類物質(zhì)與該第一分離槽分離出的油脂混合而發(fā)生 酯化反應(yīng)以得到酯類物質(zhì)；且該連續(xù)式微藻萃取裝置還包括一萃取槽，其是用以將該第二擠出機(jī)產(chǎn)生的該酯類物質(zhì) 與藻渣分離。
5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，還包括一第一管線，其是用以將該流體供應(yīng)器提供的該流體導(dǎo)入該萃取槽； 一第二管線，其是用以從該萃取槽將該流體導(dǎo)入該第一擠出機(jī)； 一第三管線，其是用以將該流體從該第一擠出機(jī)的第二部分導(dǎo)入至該第一擠出機(jī)的第 一部分，其中該第一部分與該第二部分是分別位于該第一擠出機(jī)的相反側(cè)；一第四管線，其是用以將從該噴嘴噴出的該流體、脫水且破壁的藻體與油脂導(dǎo)入該第 一分離槽；一第五管線，其是用以將該第一擠出機(jī)產(chǎn)生的該藻泥與水分導(dǎo)入該第二分離槽； 一第六管線，其是用以將該第二分離槽分離出的該藻泥導(dǎo)入該第一擠出機(jī)； 一第七管線，其是用以將該第一分離槽分離出的該流體導(dǎo)入該萃取槽，該第七管線與 該第一管線有一共享的部分；一第八管線，其是用以將該第一分離槽分離出的該油脂與脫水且破壁的藻體導(dǎo)入該第 二擠出機(jī)；以及一第九管線，其是用以將該第二擠出機(jī)產(chǎn)生的酯類物質(zhì)與藻渣導(dǎo)入該萃取槽。
6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，其中該脫水破裂裝置還包括一高壓儲(chǔ)槽。
7.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，其中該噴嘴是位于該高壓儲(chǔ)槽的底部， 且是用以將該濕藻泥物料從該高壓儲(chǔ)槽噴出以對(duì)該濕藻泥物料破壁。
8.如權(quán)利要求7所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，其中該第一擠出機(jī)是用以將從該噴嘴噴出的破壁濕藻泥物料更進(jìn)一步地破壁；該第一分離槽是用以將從該第一擠出機(jī)導(dǎo)入的該破壁濕藻泥物料分離出油脂以及水 分與藻渣；以及該第二分離槽是用以將從該第一分離槽分離出的該油脂進(jìn)行分離。
9.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微藻萃取裝置，其中該流體供應(yīng)器是用以將該第二分離 槽分離出的流體壓縮冷凝。
10.一種連續(xù)萃取的方法，包括將一第一濕物料導(dǎo)入一脫水破裂裝置中進(jìn)行脫水破裂程序，其中該脫水破裂裝置包括 一第一擠出機(jī)及噴嘴。
11.如權(quán)利要求10所述的連續(xù)萃取的方法，其中該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差介于 IBar 至 1，OOOBar 之間。
12.如權(quán)利要求10所述的連續(xù)萃取的方法，更包括將一第二物料與該脫水破裂裝置產(chǎn)生的一脫水且破裂的第一物料導(dǎo)入一第二擠出機(jī) 中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；以及將該第二擠出機(jī)產(chǎn)生的一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物與殘?jiān)鼘?dǎo)入一萃取槽以萃取出該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。
13.如權(quán)利要求12所述的連續(xù)萃取的方法，其中該第一濕物料包括藻泥，該第二物料 包括醇類物質(zhì)，且該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物包括酯類物質(zhì)。
14.如權(quán)利要求13所述的連續(xù)萃取的方法，其中該第二擠出機(jī)是用以進(jìn)行酯化反應(yīng)以 得到該酯類物質(zhì)。
15.如權(quán)利要求10所述的連續(xù)萃取的方法，其中該噴嘴位于該擠出機(jī)的第一端，該擠 出機(jī)的第二端位于該第一端的相反側(cè)，且上述將該第一濕物料導(dǎo)入該脫水破裂裝置中進(jìn)行 脫水破裂程序，包括將一流體與該第一濕物料導(dǎo)入該第一擠出機(jī)，其中，該第一濕物料在該第一擠出機(jī)中 由該第二端往該第一端的方向傳送的過(guò)程中，受擠壓或剪切力而被破裂，且壓力逐漸增加 以提升該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差，而該流體則在該第一擠出機(jī)中，由該第一端往該第二 端的方向傳送而與該第一濕物料逆向而流，藉此提高與該第一濕物料的接觸效率，而達(dá)到 脫水目的；以及使用該噴嘴，將該流體與脫水且破裂的第一物料從該第一擠出機(jī)噴出，藉此進(jìn)一步地 破裂該第一物料。
16.如權(quán)利要求15所述的連續(xù)萃取的方法，其中該脫水破裂裝置還包括一第一分離 槽，且上述將該第一濕物料導(dǎo)入該脫水破裂裝置中進(jìn)行脫水破裂程序更包括將從該噴嘴噴出的該脫水且破裂的第一物料導(dǎo)入該第一分離槽，而對(duì)該脫水且破裂的 第一物料更進(jìn)一步地脫水。
17.如權(quán)利要求15所述的連續(xù)萃取的方法，其中該流體包括液態(tài)二氧化碳流體，溫度 介于-56.6°C至31. 1°C之間，且壓力大于5. 18Bar。
18.如權(quán)利要求15所述的連續(xù)萃取的方法，其中該流體包括超臨界二氧化碳流體，溫 度高于31. 1°C，且壓力大于73Bar。
19.如權(quán)利要求10所述的連續(xù)萃取的方法，其中該脫水破裂裝置還包括一高壓儲(chǔ)槽與第一分離槽，該噴嘴是位于該高壓儲(chǔ)槽的底部，上述將該第一濕物料導(dǎo)入該脫水破裂裝置 中進(jìn)行脫水破裂程序，包括將一流體與該第一濕物料導(dǎo)入該高壓儲(chǔ)槽；使用該噴嘴，將該高壓儲(chǔ)槽中的該流體與第一濕物料噴出，藉此破裂該第一物料； 將從該噴嘴噴出的該流體與破裂的第一濕物料導(dǎo)入該第一擠出機(jī)，并使用該第一擠出 機(jī)更進(jìn)一步地破裂該破裂的第一濕物料；以及從該第一擠出機(jī)將該流體與破裂的第一濕物料導(dǎo)入該第一分離槽，并使用該第一分離 槽將該流體與第一濕物料分離成油脂與該流體以及水分與殘?jiān)?br>
20.如權(quán)利要求19所述的連續(xù)萃取的方法，還包括將從該第一分離槽分離出的該流體 與油脂導(dǎo)入一第二分離槽中進(jìn)行分離。
21.如權(quán)利要求20所述的連續(xù)萃取的方法，還包括使用一流體供應(yīng)器，將該第二分離 槽分離出的該流體壓縮冷凝。
22.一種脫水破裂的方法，包括提供一擠出機(jī)，包括一噴嘴，位在該擠出機(jī)的第一端，其中該擠出機(jī)的第二端位于該第 一端的相反側(cè)；將一流體與濕物料導(dǎo)入該擠出機(jī)，其中，該濕物料在該擠出機(jī)中由第二端往第一端的 方向傳送的過(guò)程中，受擠壓或剪切力而被破裂，且壓力逐漸增加以提升該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間 的壓力差，而該流體則在該擠出機(jī)中，由第一端往第二端的方向傳送而與該濕物料逆向而 流，藉此提高與該濕物料的接觸效率，而達(dá)到脫水目的；以及使用該噴嘴，將該流體與脫水且破裂的物料從該擠出機(jī)噴出，藉此進(jìn)一步地破裂該物料。
23.如權(quán)利要求22所述的脫水破裂的方法，其中該噴嘴內(nèi)、外側(cè)之間的壓力差介于 IBar 至 1，OOOBar 之間。
24.如權(quán)利要求22所述的脫水破裂的方法，其中該物料包括藻泥，且該流體包括液態(tài) 二氧化碳流體，溫度介于-56. 6°C至31. 1°C之間，且壓力大于5. 18Bar。
25.如權(quán)利要求22所述的脫水破裂的方法，其中該物料包括藻泥，且該流體包括超臨 界二氧化碳流體，溫度高于31. 1°C，且壓力大于73Bar。
26.一種脫水破裂的方法，包括提供一高壓儲(chǔ)槽、噴嘴、擠出機(jī)與分離槽，其中該噴嘴位于該高壓儲(chǔ)槽的底部； 將一流體與濕物料導(dǎo)入該高壓儲(chǔ)槽；使用該噴嘴，將該高壓儲(chǔ)槽中的該流體與濕物料噴出，藉此破裂該物料； 將從該噴嘴噴出的該流體與破裂的物料導(dǎo)入該擠出機(jī)，并使用該擠出機(jī)更進(jìn)一步地破 裂該破裂的濕物料；以及從該擠出機(jī)將該流體與破裂的濕物料導(dǎo)入該分離槽，并使用該分離槽將該流體與濕物 料分離成油脂與該流體以及水分與殘?jiān)?br>
全文摘要
本發(fā)明提供一種連續(xù)式微藻萃取裝置，包括一脫水破裂裝置，其是用以將被導(dǎo)入的濕藻泥物料脫水且破壁，其中該脫水破裂裝置包括一第一擠出機(jī)及噴嘴；一第一分離槽；一第二分離槽；以及一流體供應(yīng)器，其是用以提供一流體。本發(fā)明還提供一種連續(xù)萃取與脫水破裂的方法。
文檔編號(hào)B01D11/04GK102125771SQ20101000393
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者李宏臺(tái), 杜子邦, 林昀輝, 皮先覺(jué), 鄭承熙, 韓忠正 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院