[發(fā)明專利]一種在超臨界狀態(tài)或以液態(tài)氣體為分散介質的研磨設備及其產品

有效

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• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108636526B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 劉佳;劉宇;陳穎;周至富;趙菁菁;林偉靜;康永興;李夢黎
• 申請（專利權）人: 北京協(xié)同創(chuàng)新食品科技有限公司
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C17/18;B02C23/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種在超臨界狀態(tài)或以液態(tài)氣體為分散介質的研磨設備，包括如下裝置：氣源、增壓泵、加熱器、緩存罐、輸送泵、帶有耐高壓軸封的高壓研磨機，所述氣源產生的氣體經(jīng)過所述增壓泵增壓達到液態(tài)，或再通過加熱器加熱后達到超臨界態(tài)，而后輸送至裝有待研磨原料的所述緩存罐中與所述待研磨原料混合，然后混合后的物料由所述輸送泵輸送至所述研磨機中進行研磨，研磨后的物料可以輸送回到緩存罐實現(xiàn)循環(huán)。本發(fā)明可以使物料的研磨效率更高，同時保持物料的自身特性，無溶劑殘留問題。

技術領域

本發(fā)明屬于粉碎研磨加工技術領域，尤其是超細粉碎研磨加工技術。

背景技術

目前，在茶葉、中草藥的超細粉碎領域，缺乏一種高效、低成本的粉碎技術。茶葉超細產品如抹茶等，為了在研磨過程中抹茶顏色和風味物質不被破壞，都是采用天然石磨來進行研磨。但其產量極低，造成了抹茶的經(jīng)濟適用性的限制，使其價格奇高。另外，如三七、靈芝、蟲草等名貴中草藥，為了提高人體吸收效果，也需要進行超細的破壁加工。在中草藥領域大多采用氣流磨來進行粉碎，而由于中草藥的纖維成分高、韌性強，在高速氣流中對撞粉碎原理的氣流磨中粉碎效率很低，能耗也極大。這使得原本較貴的名貴中草藥進一步增加了加工成本，限制了其市場的進一步擴大。

通過改造和優(yōu)化砂磨機等研磨設備，已開發(fā)出適合食品物料超細加工的特種砂磨機，能夠將帶皮堅果、豆類、咖啡、香辛料等進行超細研磨。在此基礎上，開發(fā)出了將物料與易揮發(fā)溶劑先混合，在特種砂磨機中研磨至超細之后，再將溶劑除去的濕法超細干粉加工工藝，能夠將茶葉、中草藥等高效研磨至10微米以下。但是易揮發(fā)的溶劑大多是有機溶劑，存在溶劑的殘留，對于食品、藥品有潛在的安全風險。相比較而言，采用液態(tài)或超臨界狀態(tài)的氣體作為分散介質，可以避免溶劑殘留的問題。但是，現(xiàn)有的砂磨機等研磨機都是在常壓下工作的，無法承受液態(tài)或超臨界狀態(tài)氣體的壓力，因此無法實現(xiàn)以液態(tài)或超臨界狀態(tài)的氣體作為分散介質進行研磨。

另一方面，在超細材料，特別是納米材料的加工領域，砂磨機也是一種常用的研磨設備。鋰離子電池、光催化等領域廣泛應用的石墨粉、碳納米管粉、石墨烯粉、磷酸鐵鋰粉、鈷酸鋰粉、鎳鈷錳酸鋰粉、二氧化鈦粉、氧化鋅粉等等，都可以通過砂磨機來研磨加工。但是，這些材料在研磨時，也是采用有機溶劑或水作為介質的，同樣存在溶劑殘留問題。殘留的溶劑吸附在超細材料上，對于材料自身的性能有很大的負面影響。而且后續(xù)的去除溶劑或干燥的過程，很容易導致顆粒的二次團聚。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明具體的技術方案如下：一種在超臨界狀態(tài)或以液態(tài)氣體為分散介質的研磨設備，其特征在于包括如下裝置：氣源1、增壓泵2、緩存罐4、輸送泵5、帶有耐高壓軸封的高壓研磨機6，所述氣源1產生的氣體經(jīng)過所述增壓泵2增壓達到液態(tài)，而后輸送至裝有待研磨原料的所述緩存罐4中與所述待研磨原料混合，然后混合后的物料由所述輸送泵5輸送至所述高壓研磨機6中進行研磨。

進一步地，還可以包括加熱器3，所述加熱器設置在在增壓泵2和緩存罐4之間，氣體增壓后經(jīng)過所述加熱器加熱，達到超臨界狀態(tài)。

進一步地，研磨后的物料輸送回到緩存罐4實現(xiàn)循環(huán)。

進一步地，還包括減壓閥7，所述減壓閥設置于緩存罐4和增壓泵2之間，研磨完畢后，打開所述減壓閥7，使超臨界或液態(tài)氣體氣化實現(xiàn)與研磨物料的分離，分離出的氣體通過管道回到增壓泵2實現(xiàn)循環(huán)使用。

進一步地，所述高壓研磨機包括：砂磨機、球磨機。

進一步地，所述氣體包括單質氣體、二氧化碳、烴類氣體、鹵代烷烴類氣體。

進一步地，所述單質氣體包括：氮氣、氬氣中的一種或多種。

進一步地，所述烴類氣體包括：乙烷、乙烯、丙烷、丁烷的一種或多種。

進一步地，所述鹵代烷烴類氣體包括：氟利昂。