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机械提取装置

发布时间:2022-08-16 03:25:09

⑴ 造纸机械设备有哪些

造纸机械是包括原料准备、制浆、造纸、直到制成卷筒或平张成品,以及加工纸和纸板的机械。
备料设备
是造纸原料在蒸煮或磨浆前,按蒸煮或磨浆工艺要求进行预处理和加工的设备,分为非木材纤维备料设备和木材纤维备料设备。前者有切草机、切苇机和甘蔗除髓机等,后者有剥皮机、削片机等。
削片机是将生产木浆所需的原木削成一定规格的木片的机器,分为盘式和鼓式两类;蒸煮器是将造纸原料中的木素溶于蒸煮液,使造纸原料分离为纤维的设备,分为间歇式和连续式两类;磨木机是生产磨木浆的设备,按生产方式可分为间歇式和连续式两类,按原木的加压方式又可分为水力加压式和机械加压式两类;
制浆设备
是将植物原料分离成纤维过程所用的设备。制浆方法可分为化学法、机械法和化学机械法,相应制浆设备包括蒸煮器、磨木机、热磨机、洗浆机、漂浆机、打浆机和废液回收设备等。
将木材切片经蒸汽预热后,再在高压状态磨解的浆料称为热木片磨木浆,制造热木片磨木浆的机器就是热磨机,热磨机耗电量很大,所以充分利用磨浆过程中的热能是热磨机的关键问题;洗浆机是将蒸煮后的纸浆与黑液分离的机械设备,按黑液提取率分,有高浓度和低浓度提取两大类。
纸浆漂白的目的是除去蒸煮后浆料内残留的木质素和色素,提高浆料的白度,使纸浆具有洁白的色泽。漂浆机是普遍应用的一种漂白设备,它由漂浆池螺旋推进器、洗鼓等部件组成。浆料和漂白剂放在池中并不断加入洗涤水,借助螺旋推进器的作用在池中循环流动,完成混合和化学反应的过程。带有漂白生成物和残余漂液的水通过洗鼓内腔排出,使得到洁白的纸浆。
造纸机
是使纸浆形成纸幅的分部联动的全套设备,包括流浆箱、网部、压榨部、烘干部、压光机、卷纸机,以及传动部等主机和汽、水、真空、润滑、热回收等辅助系统。形成湿纸幅的网部是造纸机的核心,所以造纸机按网部的结构又可分为长网造纸机,夹网造纸机和圆网造纸机。
流浆箱是把适当浓度的浆料通过布浆器、整流装置、堰池、堰板喷口等部件均匀稳定地送到网上的设备,又称网前箱;浆料从流浆箱喷射到铜网上之后,在网部上形成湿纸页并进行脱水;之后是压榨,即用机械方法挤出由网部出来的湿纸页的水分,提高纸页的干度,同时改善纸页的表面性质,消除网痕和增加平滑度、紧度和强度;然后进入烘干部,使经过压榨后的湿纸页进一步脱水,使纸页收缩,纤维结合紧密和增加强度。
由烘干部出来的纸页经压光机压光后,可以提高纸页的平滑度、光泽度和紧度,使纸页全幅厚度一致,并减少透气度;最后由卷纸机将纸幅卷成纸卷,即完成了造纸的主要过程。为适应以后不同的需要,在造纸车间卷纸机后还设有超级压光机、复卷机、切纸机等。

⑵ 农用机械大全 农用机械有哪些 农用机械设备分类

农用机械大全 农用机械有哪些 农用机械设备分类
分类标准
农业机械一般按用途分类。其中大部分机械是根据农业的特点和各项作业的特殊要求而专门设计制造的,如土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、作物收获机械、畜牧业机械以及农产品加工机械等。另一部分农业机械则与其他行业通用,可以根据农业的特点和需要直接选用,如农用动力机械、农田排灌机械中的水泵等;或者根据农业的特点和需要把这些机械设计成农用变型,如农业运输机械中的农用汽车、挂车和农田建设机械中的土、石方机械等。
农业机械还可按所用动力及其配套方式分类。农业机械应用的动力可分为两部分:一部分用于农业机械的行走或移动,据此可分为人力(手提、背负、胸挂和推拉)、畜力牵引、拖拉机牵引和动力自走式等类型;另一部分用于农业机械工作部件的驱动,据此可分为人力(手摇、脚踏等)驱动、畜力驱动、机电动力驱动(利用内燃机、风力机、电动机等)和拖拉机驱动等类型。在同一台农业机械上,这两部分可以使用相同的或不同的动力。按农业机械与拖拉机的配套方式,可分为牵引、悬挂和半悬挂等类型。
按照作业方式,农业机械可分为行走作业和固定作业的两大类。在行走作业的农业机械中,又有在连续行进过程中作业的连续行走式和行进与作业过程交替进行的间歇行走式两类。在固定作业的农业机械中,则有在非作业状态下可以转移作业地点的可移动式和作业地点始终固定的不可移动式两类。
按照作业地点,农业机械分为野外作业(田间、牧场和果园等)、场院作业、室内作业(厂房、机房、库房、温室和禽畜舍等)、水中或水上作业(河流、渠道、水库和水井等)、道路作业和航空作业等类型。
机械动力
为各种农业机械和农业设施提供动力的机械。农用动力机械主要有内燃机和装备内燃机的拖拉机,以及电动机、风力机、水轮机和各种小型发电机组等。柴油机有热效率高、燃料经济性好、工作可靠和防火安全性好等优点,在农用内燃机中和拖拉机上应用最广。汽油机的特点是轻巧、低温起动性能好且运转平顺,大多用于小型农业机械,如水稻插秧机、背负机动式植物保护机械和采茶机等。
根据地区燃料供应的状况,还可因地制宜地使用以天然气、石油伴生气、液化石油气和发生炉煤气为燃料的煤气机。柴油机和汽油机经改装后也可燃用煤气等气体燃料,或改成燃用煤气而由柴油引燃的双燃料内燃机,作为农用动力机械。
电动机大多用于驱动固定作业或室内作业的各种农业机械,如农产品加工机械和水泵以及温室、库房、禽畜舍内各种作业机械等。在拥有水力或风力资源的地区,用风力机和水轮机驱动各种固定作业机械可节约石油燃料,装备提水装置的风力机可为草原牧区提供人畜用水。用内燃机、风力机或水轮机与发电机配套组成的小型发电机组,为偏远地区提供农业生产和农村生活用电。太阳能和利用农村废弃物料产生的沼气,也可通过太阳能发电装置、沼气发电机组、沼气-柴油双燃料发电机组等提供电能。
建设机械
农田建筑设机械用于平整土地、修筑梯田和台田、开挖沟渠、敷设管道和开凿水井等农田建设的施工机械。其中推土机、平地机、铲运机、挖掘机(见挖掘机械)、装载机(见单斗装载机)和凿岩机等土、石方机械,与道路和建筑工程用的同类机械基本相同,但大多数(凿岩机除外)与农用拖拉机配套使用,挂接方便,以提高动力的利用率。其他农田建设机械主要有开沟机、鼠道犁、铲抛机、水井钻机等。
铧式开沟机
它的工作部件是带有犁铧式切土部件的开沟犁体,由拖拉机牵引,一次行程即可完成开沟作业,生产率较高,但牵引阻力大,须与大功率拖拉机配套,适用于较小沟渠的开挖作业。
旋转开沟机
用旋转的铣抛盘铣切并抛掷土壤,可与中等功率的拖拉机配套使用,经一次或多次行程完成开沟作业。其作业速度低,一般为50~400米/小时,因而配套拖拉机需要备有或附加超低速档,单元土方量的能耗大于铧式开沟机。它适用于大型沟渠的开挖作业。
鼠道犁
工作部件为类似炮弹形的锥端圆柱体,带有立柱和牵引装置,由拖拉机牵引在农田中开挖排水暗渠。
开沟埋管机
能在一次行程中完成开沟、埋管、覆土和压实等项作业。
铲抛机
由挖土铲将土铲起后送往抛土部件,带抛土板的旋转圆盘式或向上倾斜的环形胶带式抛土部件将土壤向一侧横向抛掷,抛土距离可达15~18米,可用于修筑梯田和开挖沟渠等项土方运移作业。
水井钻机
有回转式、冲击式和复合式 3大类。回转式应用较广,它由钻进装置和循环洗井装置两部分组成。钻进装置包括转盘、钻杆、钻头和驱动装置,可根据不同的岩层选用不同的钻头。循环洗井装置用以在钻进的同时将钻下的岩屑排出井外,可根据需要选用不同的类型。冲击式钻机是使上下往复运动的钻头冲击、破碎岩层,可用于较硬岩层和卵石层的钻井作业,但岩屑的清除与钻进不能同时进行,因而工效较低,一般用于 250米以内浅井的开凿。复合式钻机是在回转式钻机上加装冲击机构,以回转钻进为主,当遇到卵石层时用冲击钻进通过,因而适应性较强。
铲抛机
能连续铲土并横向抛土的农田建设机械。用于修筑梯田、开挖沟渠等作业。按其抛土工作部件的类型有圆盘式和带式两种。
圆盘式铲抛机按其配置在拖拉机上的位置有前置式和后置式两种。前置式铲抛机能自行开道,对复杂地形的适应能力较强。但结构较复杂,抛出的土流影响驾驶员的视野,并使作业条件恶化,多用于修筑陡坡梯田和开筑环山通道。后置式铲抛机结构简单,作业条件较好,但对陡坡的适应性差,不能自行开道,多用于修筑缓坡梯田。一般由机架、起土铲、弧形集土板、抛土圆盘和传动装置等组成(图1)。作业时,铲刃与地面成15°~35°的切土角线,将土方铲起,并集送至抛土圆盘下方的弧形集土板上。抛土圆盘由拖拉机动力输出轴经万向轴和变速箱驱动旋转,在圆盘上抛土叶片的抛送和圆盘旋转的离心力作用下,将集土板上的土方沿切方向抛出。叶片末端线速度8~14米/秒,抛土距离5~15米。抛土圆盘的转动方向可以改变,使来回行程都朝同一方向抛土。这种机械的结构紧凑,成本低,但抛土时冲击负荷较大。铲抛单位土方量的功率消耗为0.1~0.2千瓦小时/米。
带式铲抛机悬挂在拖拉机后部,由起土铲、纵向升运链、横向抛土胶带和机架、传动装置等组成(图 2)。升运链和抛土胶带的驱动轮均由拖拉机动力输出轴驱动。作业时,由起土铲铲起的土壤经倾斜向上的链板式纵向升运链送到后面的横向抛土胶带上,抛土胶带以7~15米/秒的可调线速度横向输送土壤,并在一侧以50°的抛土角抛出。最大抛土距离为10~18米。这种机械对各种土壤的适应性较强,抛土部件冲击负荷小,抛土较集中,综合利用性能好;经局部改装还可用作马铃薯收获机和扬场机。
耕作机械
土壤基本耕作机械用以对土壤进行翻耕、松碎或深松、碎土所用的机械,包括桦式犁、圆盘犁、凿式犁和旋耕机等。
铧式犁
土壤耕作最常用的机具。它的主要工作部件是由犁铧、犁壁等组成的犁体。犁铧和犁壁的工作面为连续、光滑的犁体曲面,其形状和参数根据不同的土壤和耕作要求选取,并与机组的行进速度有关。不同的犁体曲面具有不同的翻土、松土、碎土和覆盖杂草残茬等作用。图1为中国南方系列铧式犁中的悬挂水田六铧犁。80年代初出现的调幅犁是铧式犁传统结构的一个较大突破。调幅犁的调幅程度通过改变主梁与机器前进方向的夹角大小而变化,以适应在各种土壤条件下耕作时的不同阻力。双向犁是铧式犁的一种特殊形式,带有左翻和右翻两组犁体(普通铧式犁都用右翻犁体),或带有翻垡方向可以变换的一组犁体,使犁在耕作的来回行程都向同侧翻土,耕后地表不留沟埂。这种犁常用于斜坡地、灌溉地、小块地和形状不规则地块的耕翻作业。
圆盘犁
圆盘犁的工作部件是与铅垂面约成20°倾角、而与前进方向成40°~50°偏角的凹面圆盘。作业时,圆盘在土壤反力作用下转动前进,由圆盘刃口切下的土垡沿凹面升起并翻转下落。圆盘犁能切碎干硬土块,切断草根和小树根。它适用于多石、多草和潮湿粘重的土壤以及高产绿肥田的秸秆还田后的耕翻作业,但在一般土壤条件下,其翻土、碎土和覆盖性能均不如铧式犁。
凿式犁
它的工作部件是1~3列带刚性铲柱的凿形松土铲,耕地时松土而不翻转土层,耕后地表留有残茬覆盖,可减少水土流失,适用于干旱、多石和水土流失严重地区的土壤基本耕作。耕深一般为30厘米,用于干旱地的土壤改良时最大耕深可达45~75厘米。
旋耕机
工作部件旋耕刀滚是在一根水平横轴上按多头螺纹均匀配置的一组切土刀片,由拖拉机动力输出轴通过传动装置驱动,旋转切土和碎土,一次作业即可达到种床准备要求。它主要用于水田、蔬菜地和果园的耕作。表土耕作机械表土耕作机械包括圆盘耙、钉齿耙、镇压器和中耕机等。
圆盘耙
由成组排列的凹面圆盘配置而成。圆盘的刃口平面与地面垂直,而与前进方向成一偏角(作业状态)。它用于翻耕后的碎土平整、收获后的浅耕灭茬和果园的松土除草等项作业。
钉齿耙
工作部件为等距、间隔配置在耙架上的若干排钉齿,可用于松碎耕地后的土壤、破碎雨后地表形成的硬壳和作物苗期除草等作业。
水田耙
由圆盘耙组、缺口圆盘耙组、星形耙组和轧滚等工作部件前后配置而成,用于水田耕翻后的碎土、平整作业。根据地区和土壤条件的不同,可用这些工作部件组合成不同形式的水田耙。
镇压器
用于耙后或播种后的表层碎土和压实作业,工作部件为镇压轮。镇压轮有圆筒形、环形或V形等,工作时活套在轮轴上。
中耕机
用于作物生长期间的松土、除草、开沟和培土等项作业,常用的工作部件有除草铲、松土铲、通用铲和培土器等。在中耕机上加装施肥装置,可在中耕除草的同时施加肥料。水稻田的中耕可采用人力手推齿滚式水田中耕机,或由动力驱动的除草轮式水田中耕机。
联合机械
联合耕作机械能一次完成土壤的基本耕作和表土耕作──耕地和耙地。其形式可以是两台不同机具的组合,如铧式犁-钉齿耙、铧式犁-旋耕机等;也可以是两种不同工作部件的组合,由铧式犁犁体与立轴式旋耕部件组成的耕耙犁等。
果园机械
铧式犁和中耕机上常装有工作部件能自动避开树干并自动复位的装置。除树干周围的小块面积土壤外,可同时耕作果树行间和株间的土壤。
种植机械
种植机械按照种植对象和工艺过程的不同,可分为播种机、栽种机和秧苗栽植机3大类。
播种机
播种机种植的对象是作物的种子或制成丸粒状的包衣种子。它按播种方式可分为
撒播机、条播机和穴播机3类。50年代开始大量发展的各类型精密播种机,能精确控制播种量、穴(株)距和播深。70年代开始发展的气力排种精密播种机,其排种器(气吸式、气压式或气吹式)利用正压或负压气流按一定的间隔排出一列种子,实现单粒精密穴播,与传统的机械式排种器相比,具有播量精确、不伤种子等特点。此外还有一种机械式精密排种器。为带施肥装置的悬挂式6行中耕作物播种机,能用于大豆、玉米和高粱等中耕作物的条播和穴播。
栽种机
栽种机种植的对象是马铃薯、甘薯和葱头等作物的种块和甘蔗的种段等。由于不同作物种块、种段的性状和栽种要求差异较大,大多数栽种机为专用栽种机,常用的有马铃薯栽种机、甘蔗栽种机等。
秧苗机械
秧苗栽植机的种植对象是水稻、棉花、烟草、蔬莱、果树和花卉等作物的秧苗和带营养钵或带土的秧苗。栽植机分为半机械化、机械化和自动化3种类型。半机械化秧苗栽植机是由机器完成开沟、覆土和镇压等工序,而取秧和栽秧则由坐在机器上的栽秧手完成。机械化秧苗栽植机的栽秧动作也由机器完成,但仍由栽秧手取秧并放入栽秧机构。自动化秧苗栽植机仅用人工把成盘的秧苗(通常为带营养钵的秧苗)装到机器的秧盘架上,机器在行进中自动完成全部栽植工序。
施肥机械用以在田间施放各种化学肥料(颗粒肥、液肥)、厩肥、粪肥和堆肥等,主要用于在耕地前施放基肥,而种肥和追肥一般分别由附装在播种机和中耕机上的施肥装置施放。常用的施肥机械有厩肥撒肥机、撒肥挂车、液肥喷洒机、化肥撒肥机和氨水条施机等。
保护机械
植物保护机械用于保护作物和农产品免受病、虫、鸟、兽和杂草等危害的机械,通常是指用化学方法防治植物病虫害的各种喷施农药的机械,也包括用化学或物理方法除草和用物理方法防治病虫害、驱赶鸟兽所用的机械和设备等。植物保护机械主要有喷雾、喷粉和喷烟机具。
喷雾机具
用于将液体或粉状药剂的水溶液以雾滴状喷洒到防治目标上,主要分喷雾器、弥雾机和超低量喷雾器3类。常用的有手动喷雾器、担架式机动喷雾机、背负式机动弥雾机、与拖拉机配套的喷杆式喷雾机、果园用风送式弥雾机和手持电动机超低量喷雾器等。喷雾器或喷雾机是用液泵或气泵对药液加压,通过喷杆、喷头或喷枪将药液雾化成直径为150~400微米的雾滴喷出。弥雾机则是利用风扇产生的高速气流,将经液泵加压后的药液进一步击碎成直径为50~150微米的弥雾状雾滴,以获得更好的附着性能和喷洒均匀度。超低量喷雾器使用不加水或只加少量水的高浓度药液,在高速旋转(8000~10000转/分)雾化盘的离心力作用下,将药液细碎成直径为70~90微米的微细雾滴,随风飘移并均匀地沉降到防治目标上,具有药剂用量少,防治效果好的特点。雾化盘可由锌-空电池或干电池驱动(手持电动式),装在农用飞机上时则可由特制的风轮在飞行时高速旋转驱动。在普通动力喷雾机上也可将喷雾喷头换装成带雾化盘的超低量喷雾喷头,用于超低量喷雾。
喷粉机具
用风扇气流将粉状药剂通过喷管和喷粉头吹送到防治目标上,常用的有手动背负式和胸挂式喷粉器、担架式动力喷粉机以及拖拉机悬挂式喷粉机等。
喷烟机
利用液体燃料燃烧时产生的高温气流或内燃机排出的废气,使油剂农药挥发、热裂成直径小于50微米的微粒,随高温气流喷出形成烟雾悬浮在空中并沉降到防治目标上,适用于果园、仓库和温室内的病虫害防治。
喷粉机
在喷雾机或喷粉机上装设静电喷头,利用数百至数千伏的高压直流电源通电到喷头,使药液或药粉颗粒带电,而防治目标则由静电感应而引发出相反极性的电荷,以而使药液或药粉颗粒在静电场作用下奔向防治目标。利用静电作用能显著提高命中率,减少药剂损失和对环境的污染,并可将药剂喷洒到目标的背面以增强防治效果。
多用植物保护机械
可以在同一机具上换用不同部件进行喷雾、喷粉、弥雾、超低量喷雾和喷粉等多种作业的机械。
排灌机械
农田排灌机械用于农田、果园和牧场等灌溉、排水作业的机械,包括水泵、水轮泵、喷灌设备和滴灌设备等。
水泵
由电动机、内燃机或风力机等驱动,有离心泵、轴流泵、混流泵、活塞泵、隔膜泵、深井泵和潜水电泵等多种类型。多级离心泵常用于丘陵山地的高扬程提水灌溉。平原地区的大面积排灌多使用流量大而扬程小的大型轴流泵。扬程较大的大面积灌溉宜用大型混流泵。长轴深井泵和深井潜水电泵用于深井提水。活塞泵和隔膜泵(见往复泵)的流量较小,在农业中一般仍用于提供畜禽用水。
喷灌设备
喷灌设备用水泵将水加压(或利用高位水源的落差)通过管道和喷头喷洒到空中,分散成均匀的细小水滴,成雨状沉降到地面和作物上。与通过沟渠和地面管道灌溉的方法相比,使用喷灌设备可使灌水均匀、水的流失少,并易于实现灌溉管理的自动化。这种设备对于缓坡地、起伏不平地和水源较少的地区尤为适合。喷灌设备的类型很多,其中以圆形喷灌机或中心支轴式喷灌设备的自动化程度较高。其支管装在一列带行走轮的支架上,各支架由电动机或其他动力驱动。绕支管一端的中心支轴作圆周运动,压力水自中心沿支管通过各喷头喷出。支管长度有的达500米以上,可控制灌溉面积1500亩以上。支管转一周的时间由数小时至数天,可根据田间需水情况实现自动控制。支管的运动类似钟表的时针,因而又称时针式喷灌设备。为解决方形地块四角空白地段的灌水问题,在有的圆形喷灌机上加装地角喷洒装置,在运转到地角时自动开启喷水。
滴灌设备
这种设备能使低压水通过地下或地面管道,从安装在管道上的滴头持续而小量地向作物需水部位滴落,耗水量比喷灌设备小,常用于果园、苗圃和温室内的灌溉。
收获机械
作物收获机械包括用于收取各种农作物或农产品的各种机械。不同农作物的收获方式和所用的机械都不相同。
谷物联合收获机
由收割台、输送装置、脱粒装置、分离装置、清选装置、粮箱和传动装置等组成。按作物的喂入方式有全喂入式和半喂入式两种。欧美各国都使用全喂入式谷物联合收获机(图6),主要用于收获小麦和其他麦类作物,经部分改装和调整后也能用于收获玉米、豆类、水稻和向日葵等。作业时,收割台前端的往复式切割器在拨禾轮的配合下,将带穗禾秆割倒在收割台上,经收割台输送装置和中间输送装置送入脱粒装置,在通过脱粒滚筒与凹板之间的间隙时受搓擦和打击作用而脱粒。大部分谷粒穿过凹板筛孔后进入清选装置,少量谷粒夹带在凹板上的脱出物中被抛送到分离装置,在链式分离装置的上下、前后往复抖动下谷粒被分离出来进入清选装置,茎稿等大杂物则被向后输送而抛出机外。进入清选装置的谷粒经风扇和筛子将细小的杂质清除,干净的谷粒被送入粮箱。粮箱装满后,启动卸粮输送器,将谷粒卸入运粮车内。70年代中、后期,在北美相继出现多种类型的轴流滚筒式全喂入谷物联合收获机,它将脱粒装置与分离装置结合为一体,从而免除庞大的链式分离装置,缩短整机长度。在中国南方和日本先后发展了以收获水稻为主的半喂入式谷物联合收获机。作业时,割下的水稻禾秆在夹持输送过程中仅穗头部分进入脱粒装置,脱粒后的秸秆比较完整,便于综合利用。混杂在谷粒中的碎秸量少,一般可不设单独的分离装置,因而与全喂入式相比,结构简单而功率消耗较小。
采棉机
它用旋转的带齿摘锭,将绽开棉桃中的带籽纤维抓带出来并靠气流送入棉箱。采棉机有两种主要类型:在美国使用水平摘锭式采棉机,其采摘率较高,但结构复杂、制造精度要求和成本高;在苏联大多使用垂直摘锭式采棉机,其结构较简单、成本较低,但采摘率较低、落地棉较多、对棉株损伤较大。机采籽棉的含杂率高,质量等级较手摘籽棉显著降低。机采籽棉需要配备成套的清棉设备,采摘的棉花在轧花前后进行反复清理后才能用作纺织原料。
加工机械
农产品加工机械包括对收获后的农产品或采集的禽、畜产品进行初步加工,以及某些以农产品为原料进行深度加工的机械设备。经加工后的产品便于储存、运输和销售,供直接消费或作为工业原料。不同的农产品有不同的加工要求和加工特性,同一种农产品通过不同的加工过程可以得到不同的成品。因此,农产品加工机械的品种很多,使用较多的有谷物干燥设备、粮食加工机械、油料加工机械、棉花加工机械、麻类剥制机械、茶叶初制和精制机械、果品加工机械、乳品加工机械、种子加工处理设备和制淀粉设备等。为实现各工序之间的连续作业和操作自动化,常将前后工序的多台加工机械组合成加工机组、加工间或综合加工厂。
粮食加工
按工艺流程分为两大类:一类用于将稻谷、高粱、粟和黍等原粮脱壳去皮,碾制成成品米。例如稻谷原粮先经各种除杂清理设备清除各种杂质后,进入砻谷机并分离稻壳。排出的谷糙混合物进入谷糙分离筛。分离筛利用稻谷和糙米在粒度、密度和表面特性等方面的差异,将未脱壳的稻谷分离出来并送回砻谷机。糙米则进入碾米机碾制成白米,然后经成品分级筛除去糠粞和碎米,即得成品白米。另一类用于将小麦、玉米、大麦、荞麦和莜麦等原粮去掉皮层和胚芽,研磨成成品粉。例如小麦原粮经各种除杂清理设备清除各种杂质和沾附在麦粒表面的泥土、灰尘后,进入磨粉机研磨成粉,并经一组平筛筛理提取成品面粉。中间物料再进入另一台磨粉机研磨,如此反复提取面粉,最后经刷麸机将麸皮排出。
油料加工
制油工艺主要分压榨法、浸出法等。不同的制油工艺采用不同的机械设备,但制油原料都先经油料清理机械清除杂质,并用各种类型的油料剥壳机剥去外壳并使壳仁分离,然后用轧胚机压制成胚料。用浸出法时,将胚料浸在溶剂(己烷或轻汽油)中把油浸出,经过滤、蒸发和汽提等设备使油与溶剂分离,溶剂回收后可反复使用;用压榨法时,将胚料放在蒸炒锅内炒熟后,送入螺旋榨油机或液压榨油机内挤压出油。浸出或榨出的毛油再由各种精炼设备过滤、水化、碱炼、酸炼、脱色和脱臭等炼制成精油或成品油。
牧业机械
畜牧业机械是在放牧和舍养禽、畜饲养业生产过程中使用的各种机械设备。
草场维护和改良机械
包括杀灭草场鼠类用的毒饵撒播机、改良草场以提高牧草产量的松土补播机和草场喷灌设备等。
放牧场管理设备
包括电牧栏及其架设机械、流动防疫车和药淋设备等。①电牧栏:将电脉冲发生器产生的高压脉冲电流通入电篱,使牲畜在触到电篱时受到非致命的电击,从而使其在电篱所围成的电牧栏内活动、采食。装设太阳能或风力发电机,可为电牧栏提供方便而廉价的电源。②流动防疫车:一种越野性能好的专用汽车,车内装有防疫和兽医用的化验、消毒、治疗设备和内燃发电机组等,可运载数个防疫或兽医人员及时赶赴疫区。③药淋设备:主要用于防治放牧羊群的疥癣和体表寄生虫。
牧草和青饲料收获机械
在田间收取牧草并形成散草、草捆、草垛和草块等的机械,主要包括割草或割草调制机、搂草机、捡拾压捆机、集草堆垛机械、牧草装运机械和青饲料收获机等。割草机有往复式和旋转式两种类型。70年代开始发展的旋转式割草机与传统的往复式相比,具有切割和前进速度高、工作平稳、对牧草适应性强的优点,适用于高产草场,但切割不够整齐,重割较多,能耗较大。在割草机上加装压辊即成为割草调制机,可将割下的鲜牧草茎秆压扁挤裂,以加速干燥过程。搂草机有横向和侧向两类,用于将割倒散铺在地面的牧草搂集成不同形式的草条。捡拾压捆机用以从地面拾起成条的干草,并将其压缩成矩形或圆形断面的紧密草捆,以便于运输和储存。青饲料收获机有甩刀式和通用型两类。前者用高速旋转的甩刀式切碎器把青饲作物砍断、切碎并抛送到挂车中,主要用于收获低矮青饲作物。后者备有全幅切割收割台、对行收割台和捡拾装置3种附件,因而可收获各种青饲作物。
饲料加工机械
主要包括:加工各种粗、精饲料的饲料粉碎机、锄草机和青饲料切碎机;配制混合饲料的饲料混合机;将粉状饲料制成颗粒状的饲料压粒机;处理秸秆饲料的茎秆调制机;用于加工薯类、瓜菜等多汁饲料的洗涤机、切片机、刨丝机、打浆机、菜泥机和饲粒蒸煮器等。
饲养管理机械
主要包括:禽畜舍的通风换气、温度控制和照明等环境控制设备;禽畜喂饲和饮水设备;禽畜防疫设备;除粪和粪便处理设备,以及禽蛋收集和挤奶设备等。现代化的蛋鸡舍包括从孵化育雏到鸡蛋装箱的成套机械化、自动化设备,在与外界隔绝的条件下,可按要求自动控制舍内环境。按不同鸡龄和产蛋鸡的需要定量喂饲全价配合饲料,并装设自动饮水器和定期除粪设备。鸡蛋则通过集蛋系统自动收集,经清洗、分级后装箱待运。
制造要求
农业技术要求
用于某项作业的农业机械,首先应满足作业的农业技术要求,并具备在一定范围内进行调整的可能性,或采用变型的方式,以适应不同的农业技术要求。
操作使用要求
农业机械的使用分散、环境条件差且复杂多变,而且农事作业的季节性很强,因而对农业机械的要求是:安装、调整、保养、与拖拉机的挂接、工作部件的起落、易损件的更换和一般故障的排除等简单易行,并采取各种安全防护措施,以保障机器的正常运转和操作人员的安全。例如在土壤耕作机械上安置自动越障装置和各种外露运动件的防护罩或挡板,以及防寒、隔热、防尘、隔音和减振等设施。
通用性和综合利用
为提高农业机械的利用率、降低作业成本,在保证农业技术要求的前提下,农业机械应有广泛的通用性和很高的综合利用程度。例如一台通用机架,可以换装播种、中耕、开沟、培土、施肥、植物保护和薯类挖掘等各种不同部件,以便用于不同季节的不同作业。一台谷物联合收获机只要更换和调整少数部件,即可用以收获水稻、麦类、豆类、玉米、高粱和向日葵等多种作物。
系列化机械
农业机械及其零部件的标准化、通用化和系列化,是保证产品质量、降低生产成本、便于供应配件和维修的重要措施。在中国,制订并实施了有关各类农业机械的类型、基本参数、技术条件、试验方法和主要零部件尺寸规格等项目的国家标准和部颁标准,还制订了铧式犁、旋耕机、圆盘耙、水田耙、播种机、水稻插秧机、潜水电泵、喷灌泵、摇臂式喷头和饲料粉碎机等产品系列,其中有的系列产品零部件通用化程度达到80~85%以上。
其他技术经济指标
包括农业机械的生产率、使用寿命、价格和作业成本,以及劳动力、能量和钢材的消耗等,通常用单位幅宽或单位小时生产率的机器重量、金属耗量、机器价格和所需功率等指标来衡量,或者用完成单位作业量的成本、劳动力和能量消耗等指标来衡量。在确定农业机械新产品或新品种的经济效果和推广使用的可能性时,可以将这些指标与原有产品或人工作业比较。

⑶ 王牌战争钛矿怎么提炼

用提炼装置提炼钛矿。
提炼装置可以放置在室外,是用于提炼能量矿石以及能量源的设施装置。想要获得提炼装置我们需要达到几个条件,第一个就是我们的战局的角色等级需要达到10级,第二个条件是我们先学习会制作提炼装置所需要的配方,第三个前提就是需要将我们的工作台升级为高级工作台。
学习提炼装置的配方可以通过玩家给予、油桶敲击以及在高级工作台研究获得,而制作提炼装置的材料也是比较多。需要200个精铁锭、500个零件以及50个电子零件。这些材料都可以在野外采集油桶获得,在补给箱中也是可以大量获取的。当然了,通过分解其他材料也是能够获取,而精铁锭则需要我们前往铁矿场采集精铁矿然后在熔炉中获取。
能量矿石无法使用传统的采矿工具开采,而是需要用到专门的能量矿采集装之,制作需要30个精铁锭、5个金属管、10个电子零件以及10个机械齿轮。

⑷ 文明重启精炼装置怎么用

摘要 提炼装置可以放置在室外,是用于提炼能量矿石以及能量源的设施装置。想要获得提炼装置我们需要达到几个条件,第一个就是我们的战局的角色等级需要达到10级,第二个条件是我们先学习会制作提炼装置所需要的配方,第三个前提就是需要将我们的工作台升级为高级工作台。学习提炼装置的配方可以通过玩家给予、油桶敲击以及在高级工作台研究获得,而制作提炼装置的材料也是比较多。需要200个精铁锭、500个零件以及50个电子零件。这些材料都可以在野外采集油桶获得,在补给箱中也是可以大量获取的。当然了,通过分解其他材料也是能够获取,而精铁锭则需要我们前往铁矿场采集精铁矿然后在熔炉中获取。

⑸ 产生氧气最简易省事的方法,且可用机械装置把氧气提取或释放

用漂白粉(反应物)加钴盐(催化剂),经2-5个洗气瓶即可供给人吸入。建议将第一个洗气瓶加入碳酸钠溶液,气气更纯净。

⑹ 核酸提取仪原理

1. 根据仪器型号大小不同划分 [1] 
1) 自动液体工作站
自动液体工作站是功能非常强大的设备,液体分液、吸液等自动完成,甚至能通过整合扩增、检测等功能,实现标本提取、扩增、检测全自动化。提取核酸只是其功能的一个应用,不太适合常规实验室提取核酸,一般都应用在单一类标本并且一次提取标本量非常大(至少96个,一般几百个)的实验需求上。自动工作站的平台建立及平台的运作,需要比较大的资金。
2) 小型自动核酸提取仪
小型的自动化仪器是通过运行结构的特殊性来达到自动提取核酸的目的,可以在任何实验室得到应用。
2. 根据提取原理不同划分
1) 采用离心柱法的仪器
离心柱法核酸提取仪主要采用离心机和自动移液装置相结合的方法,通量一般在1-12个样本,操作时间和手工提取差不多,并不能提高实际工作效率,且价格昂贵,不同型号仪器的耗材也不能通用,仅适合经费充足的大型实验室使用。
2) 采用磁珠法的仪器
以磁珠为载体,利用磁珠在高盐低PH值下吸附核酸,在低盐高PH值下与核酸分离的原理,再通过移动磁珠或转移液体来实现核酸的整个提取纯化过程。由于其原理的独特性,所以可设计成很多种通量,既可以单管提取,也可以提取8-96个样本,且其操作简单快捷,提取96个样本仅需30-45min,大大提高了实验效率,且成本低廉,因而可以在不同实验室使用,是目前市场上的主流仪器。

磁珠法核酸提取仪的基本原理
磁珠法核酸提取仪一般分为抽吸法和磁棒法两种 [2]  :
1. 抽吸法,也叫移液法,是通过固定磁珠、转移液体来实现核酸的提取,一般通过操作系统控制机械臂来实现转移。提取过程如下:
1) 裂解:在样品中加入裂解液,通过机械运动及加热实现反应液的混匀及充分反应,细胞裂解,释放核酸。
2) 吸附:在样品裂解液中加入磁珠,充分混匀,利用磁珠在高盐低PH值下对核酸具有很强亲和力的特点,吸附核酸,在外加磁场作用下,磁珠与溶液分离,利用吸头将液体移出弃至废液槽,吸头弃掉。
3) 洗涤:撤去外加磁场,换用新吸头加入洗涤缓冲液,充分混匀,去除杂质,在外加磁场作用下,将液体移出。
4) 洗脱:撤去外加磁场,换用新吸头加入洗脱缓冲液,充分混匀,结合的核酸即与磁珠分离,从而得到纯化的核酸。

⑺ 动作捕捉仪的机械式捕捉

机械式运动捕捉依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。典型的系统由多个关节和刚性连杆组成,在可转动的关节中装有角度传感器,可以测得关节转动角度的变化情况。装置运动时,根据角度传感器所测得的角度变化和连杆的长度,可以得出杆件末端点在空间中的位置和运动轨迹。实际上,装置上任何一点的运动轨迹都可以求出,刚性连杆也可以换成长度可变的伸缩杆,用位移传感器测量其长度的变化。
早期的一种机械式运动捕捉装置是用带角度传感器的关节和连杆构成一个可调姿态的数字模型,其形状可以模拟人体,也可以模拟其他动物或物体。使用者可根据剧情的需要调整模型的姿态,然后锁定。角度传感器测量并记录关节的转动角度,依据这些角度和模型的机械尺寸,可计算出模型的姿态,并将这些姿态数据传给动画软件,使其中的角色模型也做出一样的姿态。这是一种较早出现的运动捕捉装置,但直到现在仍有一定的市场。国外给这种装置起了个很形象的名字:猴子。
机械式运动捕捉的一种应用形式是将欲捕捉的运动物体与机械结构相连,物体运动带动机械装置,从而被传感器实时记录下来。X-Ist的FullBodyTracker是一种颇具代表性的机械式运动捕捉产品。
这种方法的优点是成本低,精度也较高,可以做到实时测量,还可容许多个角色同时表演。但其缺点也非常明显,主要是使用起来非常不方便,机械结构对表演者的动作阻碍和限制很大。而猴子较难用于连续动作的实时捕捉,需要操作者不断根据剧情要求调整猴子的姿势,很麻烦,主要用于静态造型捕捉和关键帧的确定。 常用的声学式运动捕捉装置由发送器、接收器和处理单元组成。发送器是一个固定的超声波发生器,接收器一般由呈三角形排列的三个超声探头组成。通过测量声波从发送器到接收器的时间或者相位差,系统可以计算并确定接收器的位置和方向。Logitech、SAC等公司都生产超声波运动捕捉设备。
这类装置成本较低,但对运动的捕捉有较大延迟和滞后,实时性较差,精度一般不很高,声源和接收器间不能有大的遮挡物体,受噪声和多次反射等干扰较大。由于空气中声波的速度与气压、湿度、温度有关,所以还必须在算法中做出相应的补偿。 电磁式运动捕捉系统是目前比较常用的运动捕捉设备。一般由发射源、接收传感器和数据处理单元组成。发射源在空间产生按一定时空规律分布的电磁场;接收传感器(通常有10~20个)安置在表演者身体的关键位置,随着表演者的动作在电磁场中运动,通过电缆或无线方式与数据处理单元相连,见图2和图3所示。
表演者在电磁场内表演时,接收传感器将接收到的信号通过电缆传送给处理单元,根据这些信号可以解算出每个传感器的空间位置和方向。Polhemus公司和Ascension公司均以生产电磁式运动捕捉设备而著称。目前这类系统的采样速率一般为每秒15~120次(依赖于模型和传感器的数量),为了消除抖动和干扰,采样速率一般在15Hz以下。对于一些高速运动,如拳击、篮球比赛等,该采样速度还不能满足要求。电磁式运动捕捉的优点首先在于它记录的是六维信息,即不仅能得到空间位置,还能得到方向信息,这一点对某些特殊的应用场合很有价值。其次是速度快,实时性好,表演者表演时,动画系统中的角色模型可以同时反应,便于排演、调整和修改。装置的定标比较简单,技术较成熟,鲁棒性好,成本相对低廉。
它的缺点在于对环境要求严格,在表演场地附近不能有金属物品,否则会造成电磁场畸变,影响精度。系统的允许表演范围比光学式要小,特别是电缆对表演者的活动限制比较大,对于比较剧烈的运动和表演则不适用。 光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。目前常见的光学式运动捕捉大多基于计算机视觉原理。从理论上说,对于空间中的一个点,只要它能同时为两部相机所见,则根据同一时刻两部相机所拍摄的图像和相机参数,可以确定这一时刻该点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时,从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹。 MotionAnalysis公司是该领域的佼佼者。
典型的光学式运动捕捉系统通常使用6~8个相机环绕表演场地排列,这些相机的视野重叠区域就是表演者的动作范围。为了便于处理,通常要求表演者穿上单色的服装,在身体的关键部位,如关节、髋部、肘、腕等位置贴上一些特制的标志或发光点,称为Marker,视觉系统将识别和处理这些标志,如图4所示。系统定标后,相机连续拍摄表演者的动作,并将图像序列保存下来,然后再进行分析和处理,识别其中的标志点,并计算其在每一瞬间的空间位置,进而得到其运动轨迹。为了得到准确的运动轨迹,相机应有较高的拍摄速率,一般要达到每秒60帧以上。
如果在表演者的脸部表情关键点贴上Marker,则可以实现表情捕捉,如图5所示。目前大部分表情捕捉都采用光学式。
有些光学运动捕捉系统不依靠Marker作为识别标志,例如根据目标的侧影来提取其运动信息,或者利用有网格的背景简化处理过程等。目前研究人员正在研究不依靠Marker,而应用图像识别、分析技术,由视觉系统直接识别表演者身体关键部位并测量其运动轨迹的技术,估计将很快投入实用。
光学式运动捕捉的优点是表演者活动范围大,无电缆、机械装置的限制,表演者可以自由地表演,使用很方便。其采样速率较高,可以满足多数高速运动测量的需要。Marker可按实际需求增置采购,便于扩充。
这种方法的缺点是系统价格昂贵,虽然它可以捕捉实时运动,但后处理(包括Marker的识别、跟踪、空间坐标的计算)的工作量较大,对于表演场地的光照、反射情况有一定的要求,装置定标也较为烦琐。特别是当运动复杂时,不同部位的Marker有可能发生混淆、遮挡,产生错误结果,这时需要人工干预后处理过程。

⑻ 王牌战争如何提炼能量合金

摘要 提炼装置可以放置在室外,是用于提炼能量矿石以及能量源的设施装置。想要获得提炼装置我们需要达到几个条件,第一个就是我们的战局的角色等级需要达到10级,第二个条件是我们先学习会制作提炼装置所需要的配方,第三个前提就是需要将我们的工作台升级为高级工作台。

⑼ 什么是机器视觉可以用来做什么

1、什么是机器视觉?
答:根据我在广东粤为工业机器人学院学习的知识所知:机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS 和CCD 两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,得到被摄目标的形态信息,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
2、机器视觉可以用来做什么?
答:根据我在广东粤为工业机器人学院学习的知识所知:机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。机器视觉工业检测系统就其检测性质和应用范围而言,分为定量和定性检测两大类,每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃,如:印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外,在许多其它方法难以检测的场合,利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作,这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。

⑽ 亚临界萃取

网络知道内容:
亚临界萃取
【亚临界萃取】(Sub-critical fluid extraction technology)
亚临界萃取是利用亚临界流体作为萃取剂, 在密闭、无氧。低压的压力容器内,依据有机物相似相溶的原理,通过萃取物料与萃取剂在浸泡过程中的分子扩散过程,达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离,最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。技术发明人:祁鲲,朱新亮,徐斌。
亚临界流体萃取相比其它分离方法具有许多优点: 无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性产品不破坏、不氧化,产能大、可进行工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离。因此, 亚临界流体萃取与分离技术在天然动植物有效成分的提取、中药(含复方)活性成分的提取与有害脂溶性成分的分离、昆虫提取物、动物提取物、天然色素、特种油脂的提取、各种植物粉的脱脂等领域,具有广阔的应用实践。

【亚临界流体】
亚临界流体是指某些化合物在温度高于其沸点但低于临界温度,且压力低于其临界压力的条件下,以流体形式存在的该物质。当温度不超过某一数值,对气体进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度叫该气体的临界温度。在临界温度下,使气体液化所必须的压力叫临界压力。当丙烷、丁烷、 高纯度异丁烷(R600a)、1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、二甲醚(DME)、液化石油气(LPG)和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。

【亚临界流体萃取的原理】
亚临界流体萃取技术就是利用上述亚临界流体的特殊性质, 物料在萃取罐内注入亚临界流体浸泡,在一定的料溶比、萃取温度、萃取时间、萃取压力,萃取剂及夹带剂及搅拌、超声波的辅助下进行的萃取过程。萃取混合液经过固液分离后进入蒸发系统,压缩机和真空泵的作用下,根据减压蒸发的原理将萃取剂由液态转为气态从而得到目标提取物。

【天然产物有效成分的提取】
我国地域辽阔,复杂的地理环境与多变的气候条件造就了我国物种的多样性,尤其是具有医疗保健作用的特种油脂、香精香料、色素等天然资源相当丰富,如银杏、丁香、生姜、大蒜、洋葱、枸杞籽、沙棘、红辣椒、花椒、桂花、玫瑰花和茉莉花等。
天然产物的提取物可被广泛地用于医药、食品、化妆品、保健品及生物制品等产品中。近年来,受到特别的重视和青睐,尤其是植物药在国际市场上发展迅速。据统计全球的植物药市场产值已经接近400亿美元,市场前景看好。作为中医药发源地的中国,目前生产的天然植物药产品只占国际市场3%,而在这极为有限的出口额中,绝大多数还是原料初级品,其主要原因是在我国存在生产工艺技术落后,工程化水平低,装备现代化程度低等问题。

【天然产物有效成分萃取技术研究、开发现状】
根据天然产物原料中各种组分的化合物在不同溶剂中的溶解性质,按照“相似相溶”的原理,选用对所需活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,将有效成分从原料组织内溶解出来,然后蒸馏回收萃取溶剂,以完成提取、分离加工过程。传统的提取溶剂有强极性溶剂水以及极性有机溶剂乙醇、甲醇、丙酮等,以乙醇最常用;亲脂性的有机溶剂,如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷,丙烷、丁烷流体以及超临界CO2流体。

【天然产物有效成分的传统提取方法】
传统的提取方法系将原料装入适当的容器中,加入适宜的溶剂,如乙醇、水或CO2流体流体等,通过控制原料粒度、提取时间、提取温度、提取压力等工艺条件,以溶出其中有效成分。普遍使用的方法有:
A.浸出提取法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等;
B.水蒸气蒸馏法:将原料与水在一起加热,当其蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气压时,液体开始沸腾,水蒸气将挥发性物质一并带出。例如挥发油,某些小分子生物碱,以及某些小分子的酚类物质;
C.升华法:固体物质加热直接气化,冷凝后凝固为固体化合物,利用升华原理直接自原料中提取目标成分。例如樟木中升华的樟脑,茶叶中的咖啡碱等。
浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等传统工艺方法,萃取能力强,选择性强,但在萃取、分离过程中,工艺温度均需超过50℃ 以上,易造成“热敏性”有效成分不同程度的分解或变性,使得产品发生次生化;亲脂性的有机溶剂萃取所生产的产品中的溶剂残留高,降低了产品的品质,并且可选取的有机溶剂多属易燃品,生产过程的安全隐患难以消除。水汽蒸馏法、升华法由于其针对性过强,影响了该方法的应用领域。

【天然产物有效成分提取新方法】
近几年,国内外也广泛采用超声波、微波辅助提取法和超临界二氧化碳流体萃取法。超声波提取法,即利用超声波的“空化”作用,以达到激化提取溶媒渗透、溶解、扩散活性的提取工艺。超临界二氧化碳流体萃取法,需控制CO2处于临界温度(31.05℃ )和临界压力( 7.38MPa)以上,使得CO2处于超临界温度和超临界压力状态并具有气体和液体的双重特性,以其为溶剂,通过分子间的相互作用和扩散作用溶解原料的目标成分,形成超临界CO2负载相,然后降低载气的压力或升高温度,使超临界CO2的溶解度降低,从而达到提取分离的目的。
超声波提取法对传统工艺方法有较大改进,具有较好的经济性和广泛的适应性,但只是一种辅助手段,需要与其它萃取技术结合才能发挥作用。超临界CO2萃取法具有萃取能力强,提取率高,选择性强,产品品质好等优势。但是,CO2必须在25MPa 以上的超高压状态下才能够进行萃取加工,极高的压力限制了设备有效容积的放大,也制约了该技术在天然产物生产中的工业化应用。

【亚临界流体萃取技术发展的历史】
亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程,从天然产物中提取目标组分的一种新技术。当LPG、丙烷、丁烷、 R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。亚临界环境下萃取,不破坏热敏性成分、目的物完全,被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。
1939年,美国的Henry Rosenthal首创将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出(专利号:US2152664),加压状态下,溶剂以液态形式浸出油脂,混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。整个加工过程在低温状态下进行,油料中组分不氧化,粕中蛋白不变性,且生产成本低。国内也有亚临界流体萃取方法的相关报道,2001.8.2公开的发明专利(ZL 01108701.3)提供了一种亚临界液化石油气萃取除虫菊酯的方法;2007.11.28公开的发明专利(200610081101.1)提供了一种亚临界二甲醚流体提取天然除虫菊素的方法;2008.4.16公开的发明专利(200610104744.3)提供了一种亚临界流体萃取溶剂及萃取方法,其主要特点是以液态六氟化硫为萃取溶剂。
上述亚临界提取相关方法,均局限于某一种特定亚临界流体,萃取对象主要针对弱极性、脂溶性成分,未涉及中等极性和强极性的目标组分。

【天然产物有效成分亚临界萃取装备研究、开发现状】
提取是天然产物深加工的重要工序,它是通过提取设备来完成的。提取设备对提取物的质量、得率和生产效率都有较大的影响。现代天然产物提取设备呈现如下发展特点:
A. 提取速度快,效率高,有效成分提取充分,减少物料资源的浪费;
B. 溶媒耗量少,出液系数小,浸出液浓度高,节省溶剂,节省后道工序的生产成本;
C. 提取温度不能太高,特别是热敏性物料的提取,要减少对有效成分的破坏;
D. 适应性好,能适于不同物料的提取;
E. 生产连续性好,应能适于现代化大规模连续性生产;
F. 节约能源,安全可靠;结构简单,操作方便。
除此以外,随着中药、植物提取物、农产品深加工产业现代化进程的加快,萃取工艺技术更加依赖于自动化控制,其主要原因有:
A. 人为的控制往往造成工艺参数的波动,工艺参数的波动会严重影响产品的质量和产量,大规模的生产应排除人为造成指标的变化;
B. 大规模的生产,人为的调节无能为力,应借助电动或机械的力来完成大幅度的动作;
C. 大规模的生产稳定是至高无上的,只有通过自动控制才能稳定生产。
国外的自动化生产已非常普及,国产自动化元件及软件设施也能满足萃取的工业化生产,自动计量、自动监控、自动显示、自动报警已被不同厂家所选用。可以预见,萃取技术的自动化进程将在国内快速发展。
亚临界流体萃取是继超临界流体萃取技术之后诞生的新技术,主要解决了超临界萃取设备容积小、造价高、耗能大、不适合大规模工业生产的缺陷。该技术在美国、日本等国虽早有实验室的研究报道,但成功应用于工业化生产还是我国以祁鲲为代表的研究人员实现的。上世纪90年代,安阳漫天雪食品制造有限公司董事长祁鲲率先将“四号溶剂浸出技术”在我国成功转化应用,开发出低温大豆蛋白粉。其后四号溶剂萃取技术在天然产物萃取方面也取得了成功,先后为国内10多家企业建成20多条生产线,为我国贵重油脂、万寿菊黄色素和辣椒红色素等产品开发提供了关键装备。目前漫天雪公司的此项技术在国际上处于领先水平。
国内也有其它个别亚临界相关提取装置的报道,2006.10.11公开的的实用新型(ZL200620135969.0)提供了一种适用于多种溶剂进行极性非极性中间体萃取的装置。通过改变萃取溶剂以及系统内阀门、管道、设备的动作程序,满足不同溶剂对萃取温度、压力、时间和流向的要求,完成对动植物原料中有效成分的萃取。该装置虽然兼顾了非极性、极性有效成分的提取工艺要求,但工艺路线复杂,设备制造成本高。
上述亚临界流体萃取的相关装置,由于采用的萃取剂性质差别大,因此结构各不相同。但普遍存在结构复杂、制造成本高、且局限于某一种亚临界流体的缺陷。

【天然产物活性成分的亚临界流体保质萃取装备】
基于天然产物萃取装备的最新发展趋势,以及研究所、高等院校以及相关企业开展亚临界流体萃取试验研究或生产需求,充分利用亚临界流体萃取技术和超声技术的优点,将超声引入到亚临界流体萃取过程中,根据各自的技术原理及优点,河南省安阳市天然产物亚临界流体萃取与分离工程技术研究中心主任、安阳漫天雪食品制造有限公司研究所所长、安阳漫天雪食品制造有限公司副总经理朱新亮和江苏大学食品学院徐斌教授联合设计了一套结构简单、使用方便、自动化程度高、且适于多种亚临界流体萃取的装备,并利用该装置系统研究天然产物功效成分的提取技术。

【亚临界萃取与天然产物热敏性成分】
天然产物中高附加值的生理活性物质因其热敏性,用常规热回流提取法和有机溶剂萃取法不仅提取率低,而且功能成分受到破坏。超临界CO2萃取虽是较为理想的方法,具有萃取能力强、提取率高、产品品质好等优势,但必须在25MPa 以上的超高压状态下才能进行。极高的压力限制了设备有效容积的放大,同时,较高的设备制造和运行成本制约了该技术在天然产物有效成分生产领域的应用。项目利用亚临界流体沸点较低的特性,常温提取、低温脱溶,通过提高工艺过程的真空度,使萃取溶剂在10~50℃的温度下快速蒸发,且萃取是在密闭条件下进行,因而“热敏性”成份不变性、不氧化,是天然产物活性成分“高效、保质”萃取的理想技术。

【亚临界萃取技术的优势】
亚临界流体萃取相比其它分离方法具有许多优点: 无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性成分不破坏、不氧化,产能大、可进行工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离。因此, 亚临界流体萃取与分离技术在天然动植物有效成分的提取、中药(含复方)活性成分的提取与有害脂溶性成分的分离、昆虫提取物、动物提取物、天然色素、特种油脂的提取、各种植物粉的脱脂等领域,具有广阔的应用实践。

【提高萃取效率的方法】
提高萃取效率的方法以溶料比、搅拌、萃取温度、萃取时间、萃取压力、萃取次数、萃取剂及夹带剂的选型、超声波的辅助萃取等因素有关。
【 溶料比】
从理论上说,溶料比越大,萃取效率越高,在工业化的生产过程由于成本的优化,一般控制在 1:1~1.5:1 之间。
【搅拌】
萃取的过程是分子相对扩散的过程,适度的搅拌可以增加溶剂和物料之间的充分混合,减少萃取中外扩散阻力,使萃取体系的浓度朝有利于固体物料中的脂溶性成分向液体的溶剂中扩散。
【萃取温度与压力】
提高萃取温度能增加分子的运动速度,从而提高扩散的速度,但是,过高的温度又会造成活性成分的灭活。因此,将温度控制在一定温度以内,并在生产过程中任意控制。压力与温度呈正相关关系,萃取温度的上升,萃取压力相应提高。压力升高,有助于提高萃取速度。
【萃取时间与次数】
针对不同的物料,先通过正交试验得出合理的萃取时间和次数,在实际生产过程中通过罐组间的逆流萃取工艺得以提高萃取效率。
【萃取剂及夹带剂的选型】
加入适量合适的夹带剂可明显提高亚临界流体对某些被萃取组分的选择性和溶解度。比如,在辣椒红色素的萃取中,经过对特定夹带剂的加入对亚临界流体的溶解能力和萃取选择性研究, 结果表明这一特定夹带剂的加入可以显著增加流体的溶解能力,受此鼓舞,我们试验配置了多种溶剂混合的复合溶剂,针对性的提取不同的动植物原料中脂溶性成分。表面活性剂也可以作为夹带剂提高亚临界流体萃取效率, 提高的程度与其分子结构有关, 分子的脂溶性部分越大, 其对亚临界流体的萃取效率提高越多。关于夹带剂的作用原理,有研究认为是夹带剂的加入改变了溶剂密度或内部分子间的相互作用所致。
【利用超声波】
在亚临界流体萃取天然动植物活性成分的过程中, 通过超声波的“空化”作用,以达到激化提取溶媒渗透、溶解、扩散活性,减少萃取的外扩散阻力,能缩短萃取时间,从而大大提高了萃取的效率,相应产量提高,成本降低。实践表明在亚临界萃取过程中引入超声波辅助技术有很大的优势。

【亚临界流体萃取技术的应用】
【在天然产物提取中的应用】
由于亚临界流体常温常压条件下是气体状态, 因此亚临界流体极易气化,由此可以在常温或者较低温度的状态下对热敏性物料做到萃取和分离。经过近年来的实践,目前亚临界流体萃取技术已应用于众多的天然产物脂溶性成分的提取。如栾树籽、无患子果、青刺果、沙棘、黄连木果、虎坚果、玫瑰花、薰衣草、银杏叶、青蒿等。
【在食品工业中的应用】
近年来,亚临界流体萃取技术在食品工业的应用,主要集中在食用植物粉的脱脂环节及副产物油脂方面的应用,由于某些植物果实本身富含油脂,而高含油食品极易酸败,保质期很短,因此,植物粉的脱脂成为制约植物粉生产的关键环节。用亚临界流体萃取技术脱除大豆、花生、核桃、杏仁、小麦胚芽、咖啡豆、南瓜籽等几十种物料的脱脂生产,同时萃取得到相应的植物油。从萃取效果看,在低温状态下所得的植物粉活性成分得到了最大限度的保护,以植物蛋白为例,水溶性蛋白指标NSI在86%以上,小麦胚芽油的VE成分95%以上得以保持。 与其他方法相比具有明显优势: 处理物料量一般在30-100吨/日,萃取时间短、成本低。随着天然产物的开发范围越来越广,亚临界流体萃取技术在食品工业具有更加广阔的应用前景。
另外,亚临界流体对全脂奶粉中奶油的提取呈现出很好的效果,提取率在20%以上,所提取奶油味道纯正,是奶粉(含过期奶粉)中提取奶油的最佳生产工艺。
【在中药(包括复方中药)行业中的应用】
目前,亚临界流体萃取在中药行业的应用已经涉及中药及复方中药的有效成分的提取,并已实现工业化生产。如从五味子、红花、川芎、灵芝孢子、水飞蓟、栝楼籽、当归、刺五加亚临界萃取比石油醚抽提优越, 比超临界日处理量大、具有收率高、提取周期短及无溶剂残留等优点, 特别适合于中药脂溶性活性成分的提取
另外,由于许多中药中的脂溶性成分在中成药的生产过程中起着不同程度的副作用,因此亚临界流体萃取在中药加工前的脱脂处理具有很大的发展空间。
【在动物油脂提取中的应用】
在动物油脂的提取方面,先已做到从林蛙卵中提取出林蛙卵油,从黄粉虫中提取黄粉虫油,从蚕蛹中提取蚕蛹油,从蝎子中提取蝎子油,从羊蹄子中提取羊蹄子油。
【在天然色素行业中的应用】
近几年来,亚临界流体萃取技术在色素的提取方面有着很大的发展,在河北,山东、云南、新疆、甘肃、吉林建有十余家亚临界流体萃取生产线,主要从事辣椒红色素、万寿菊黄色素、番茄红色素、姜黄色素、蚕米绿色素的生产。
【在天然香料行业中的应用】
在天然香料行业,目前已提取出玫瑰浸膏,十香菜浸膏、薄荷浸膏、桂花浸膏、茉莉浸膏、可可脂等产品。
【在特种油脂方面的应用】
在特种油生产方面,已经涉及小麦胚芽油、葡萄籽油、杏仁油、南瓜籽油、亚麻子油、石榴籽油、橘子籽油、樱桃籽油、沙棘油、花椒油、葵花籽油、胡麻油、青刺果仁油、松子油、大蒜油、洋葱油、生姜油等几十种特种油脂。

【亚临界萃取技术获奖情况】
亚临界萃取技术已获得多年的成功,应用单位遍及江苏、云南、四川、河南、河北、山东、山西、辽宁、内蒙、新疆、甘肃、湖北等地后,用户反应该技术日处理原料量大、效率高、效果好,天然产物活性不破坏,运行成本低,生产的产品质量稳定可靠,该技术获得国家原内贸部科技进步一等奖,河南省发明一等奖,国家发明银质奖,享有自有知识产权,发明人为学者型专家祁鲲。

【亚临界萃取技术专利】
1.发明专利:液化石油气浸出油脂工艺,专利号: ZL90108660.6 发明人:祁鲲
2. 发明专利:天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置与方法. 申请号:200910034263.3,发明人:朱新亮,徐斌
3. 实用新型专利:天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置.申请号:200920231157.x,发明人:朱新亮,徐斌

【亚临界萃取设备】
亚临界萃取设备尽20年的发展,不仅使亚临界萃取技术有了较大的提高和发展,而且较CO2超临界萃取技术在溶剂的使用上扩大了选择的范围,即可单独萃取,也可夹带其他溶剂或混合溶剂进行萃取,萃取压力属于低压,萃取装置单罐可以设计为大容积压力容器,单批及日处理原料可达到80吨。该技术在国内外首先实现工业化生产,技术优势明显,在世界范围内处于领先水平。本工艺及装备已经编入河南工业大学等大学的【油脂工艺学】教材,安阳漫天雪公司公司董事长祁鲲出版多部著作对本技术进行了深入的研究。

【亚临界萃取实验室设备】
河南安阳漫天雪公司研发生产的CBE-5/10L亚临界萃取实验室装备设计更加精细,比如,引入PLC电脑控制技术,物料萃取设备改为快开结构,用程序自动控制料溶比、萃取时间、温度、压力次数等参数,使操作非常简便,数据更加科学。受到众多大学和科研机构的使用。

【亚临界流体丁烷萃取技术的发明人】
祁鲲,公司董事长,男,学士学位,高级工程师,拥有四号溶剂提取技术等多项专利发明,国家发明银质奖获得者,亚临界流体天然产物低温提取技术及工业化成套设备的奠基、发展、创新、领航者,省、部级劳模,河南省九届、十届人大代表,终身享受国务院津贴的专家。
1979年至1983年,在河南工业大学油脂工程系学习,本科毕业,学士学位。
1983年至1988年,在安阳市粮食局工作,任工业科科长。
1988年至1994年,在安阳市工业饲料公司工作,任总工程师,开始研制天然产物中脂溶性成分的新型提取技术。
1994年至2005年,在安阳市升华公司工作,任总经理。从事天然产物有效成分的提取技术开发与装备的研制。
2005年至2005年,创建安阳漫天雪食品制造有限公司,任董事长。专业从事天然产物有效成分的提取事业。
祁鲲同志从事科研工作26年,取得五项国家专利,发表多篇专业论文,出版专业书籍6本,教材2本,主译一本英语专业书籍,获得多项成果奖和专利发明,其中主持完成的《四号溶剂浸出技术》获国家原内贸部科技进步一等奖,河南省发明一等奖,国家发明银质奖。被认为是天然产物提取技术的一项突破,已广泛应用于天然产物有效成分的提取、油脂、化工、医药等许多领域。参与编写高校教材2部。
祁鲲同志从事天然产物有效成分的提取技术已经有22年的研发经验,多年来,已经培养和锻炼了大批的天然产物提取专家,创建了一个能对不同天然产物物料进行有效开发,从产品的开发方向,产品质量标准的编制,工艺路线的确定,提取装备的设计、制造、安装、调试等全过程技术团队。领导团队开发出AS-5L型和AS-10L型小试和中试成套提取装置。为国家天然产物的整体研究与开发,提供了重要的技术及装备支持。该装置首次实现了工业化大规模生产,达国际领先水平,为此,祁鲲获得终生享受政府津贴的天然产物提取专家。2008年初,组织成立了天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备研发中心。不远的将来,将建成国家重要的天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备研发基地。
祁鲲同志十分注重新知识的学习,先后参加清华大学工商管理MBA等培训,一方面自己能及时掌握现代管理模式,令一方面,带动公司形成一个学习型的企业。同时,在新技术,新工艺,新材料、新装备的运用、创新、自主知识产权的创建方面,倾注了大量精力,为公司的健康、稳步发展提供了坚实的知识储备和技术基础。

【亚临界流体丁烷萃取技术的发展者】
朱新亮,男,45岁,精细化工专业,高级工程师。
1984年至1987年,安阳工学院应用化学微生物发酵专业学习,专科毕业。
1987年至1992年,安阳市第四制药厂工作,任技术员、车间技术主任,主要从事抗生素生产工艺设备的创新改造。
1996年至1999年,河南师大化学系学习精细化工专业,本科毕业。
1997年至2004年,任安阳市升华植物蛋白有限公司副总经理,负责天然产物有效成分的提取、研发工作。
2004年至今,安阳漫天雪食品制造有限公司成立,任安阳市天然产物亚临界流体萃取与分离工程技术研究中心主任、安阳漫天雪食品制造有限公司研究所所长、安阳漫天雪食品制造有限公司副总经理、总工程师,专业负责天然产物有效成分的提取技术及装备的研发工作。
朱新亮同志从事天然产物有效成分的提取工作已经12年,对成套工艺设备的研发有着22年工作经验,对亚临界流体萃取技术有着较深的研究。是本项目“天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备”的主要研究人员。承担了项目产品的工艺流程的实验定型、设备选型、特定设备的设计、与多个大专院校专家开展合作,联合研发新工艺、新产品等工作。
朱新亮同志基础知识扎实、实践经验丰富、创新能力强。进入安阳漫天雪食品制造有限公司工作后,他吃苦耐劳,能承受较大工作压力,经常在一线亲自试验、分析数据,为企业新产品开发做出了积极的贡献。他通过对天然产物有效成分的提取过程中温度、压力、料溶比、萃取次数、逆流萃取的流程等多因素多水平的实验分析研究,对不同成套设备中辅助设备的选型研究,有针对性地开发了AS-5L型和AS-10L型小试和中试提取装置。产品投放市场后,能很快被大专院校、科研单位、企业研发中心等机构认同,为国家天然产物的整体研究与开发,提供了重要的技术及装备支持。该产品填补了国内空白,达国际领先水平。2009年初,组织成立了天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备研发中心,正在研发中的CSE-5/10系列产品将达到一个更新、更高的技术水平。

【亚临界流体萃取技术的展望】
亚临界流体萃取与其他萃取方法相比, 不仅克服了传统工艺的不足,保留了超临界流体萃取的优点, 溶剂选择面大,而且涉及物料广泛,日处理量可以达100吨物料,无任何污染,运行成本低,这是其他低温萃取技术无法做到的。 因此亚临界流体萃取技术相比其它萃取与分离方法具有强大的优势。目前, 亚临界流体萃取技术在许多领域有着广泛的运用。今后,通过国内外萃取专家及相关行业的交流与合作, 该技术在不同领域的应用必将更加深入, 推动天然产物有效成分的萃取与分离事业达到一个新的高度。

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