技术需求基本信息
技术需求解析
技术研发指南
近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,供需矛盾日益突出。一直以来,油脂加工企业为了提高得油率,对大豆、油菜籽、花生等大宗油料作物制油采用的加工方式是预榨→浸出→精炼的传统工艺。由于能耗高、污染大、化学溶剂残留等不利因素,既不符合国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》政策,更不能满足广大消费者对绿色、健康、环保的食用油需求。发展一次压榨制油工艺,增强健康优质食用植物油供给能力,已成为迫切需要解决的关乎国计民生的大事。
目前国内外在线应用的榨油机,普遍存在产量较小(日处理量≤45t/d)、干饼残油率高>10%),且在油料加工过程中需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,不仅功能单一、稳定性差,工艺路线长、能耗高、且普遍存在高值加工问题。据科技查新,国内外大处理量榨油机均以预榨机为主,不适用于常温压榨,尚未有适用于油料常温整颗粒入榨、一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型榨油机。因此,研制适用于油料整颗粒常温入榨、不需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型常温榨油机对我国油脂加工业的发展具有重要意义,也符合粮油适度加工、减损增效的要求。
生物活性玻璃(bioactive glasses)是由美国的 Larry L.Hench 教授于20世纪70年代初研制出的一类新型无机非晶态生物医用材料,可用于骨、齿及皮肤创面修复,在临床治疗中起到重要作用。生物活性玻璃具有良好的生物相容性,并可同人体硬组织和软组织形成很好的生物结合。这些优异性能源于材料所具有的特殊组成和硅氧网络结构。近年来的研究发现,生物活性玻璃在生理环境中一方面可以在较短的时间内通过矿化沉积形成类骨的碳酸羟基磷灰石(hydroxyl-carbonate-apatite, HCA),促进材料同宿主组织形成骨性结合;另一方面,材料所释放出的Si、Ca、P等元素组分(以离子或离子基团形式)可以通过基因激活作用介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向分化,促进骨组织再生修复。近期的研究表明,生物活性玻璃所释放的离子或离子基团还具有一定的免疫调控功能,能够在一定程度上抑制巨噬细胞向破骨细胞分化,以及促进巨噬细胞从 M1 型向 M2型极化,降低炎性反应,同时具有一定的促血管生成的作用,这些功能均有利于促进病损组织的再生修复。目前硅元素在促进组织再生修复方面的作用机制已经引起国内外越来越多的研究人员的兴趣。
生物活性玻璃的研制成功引起国际生物医学材料学界的高度关注,而生物活性玻璃作为含硅组织再生修复材料的典型代表,带动了“生物活性材料”这一重要研究方向的形成及发展,被誉为“第三代”生物医学材料。所谓生物活性材料是指当材料植入体内后,可在材料表面/界面引起特殊生物或化学反应,促进或影响组织和材料之间的连接、激活细胞活性并促进新组织再生的生物材料。
生物活性玻璃(bioactiveglass,BAG)是一类能对机体组织进行修复、替代与再生、具有能使组织和材料之间形成键合作用的材料。生物活性玻璃在1969年由Hench发现,是由SiO2,Na2O,CaO和P2O5等基本成分组成的硅酸盐玻璃。生物活性玻璃的降解产物能够促进生长因子的生成、促进细胞的繁衍、增强成骨细胞的基因表达和骨组织的生长。它是迄今为止唯一既能够与骨组织成键结合,同时又能与软组织相连接的人工生物材料。
本产品一机多用,能够适应油料低温、适温、高温等不同制油工艺,需解决:
1.将榨油机变速箱和传动箱合为一体后,两根螺旋主轴受拉力影响较大,如何保证双螺旋榨油机的同心度和强度,确保榨油机运行稳定。
2.在取消破碎、扎胚、蒸炒等设备及工艺段后,如何合理设计双螺旋压榨轴,榨螺、衬圈尺寸及配置,增强破碎剪切能力以及合适的压缩比,实现油料整颗粒压榨,使油料爬坡角度小,油料受阻力小,产量增大,且实现多级压榨,提高出油率,降低饼中残油,大幅降低能耗。
3.榨油机运行时榨膛内各工艺段温度不同,如何精准检测及智能控制各料段温度以及榨膛压力,以及电流过载保护等智能化控制。
生物活性玻璃的组成主要为:SiO2、Na2O、CaO、P2O5等。生物活性玻璃陶瓷是在生物活性玻璃的基础上,控制晶化得到的多晶体。与传统钠钙硅体系玻璃相比,具有三大组成特征:SiO2含量低;Na2O、CaO含量高;CaO / P2O5比例高。
溶胶-凝胶工艺制备生物活性玻璃的整个过程所需的条件均比较温和,溶胶-凝胶过程基本上是在室温下进行,后续的热处理温度在600~700℃,这要比熔融法(1350℃)制备生物玻璃低得多,实验操作更加简便;最关键的是,该方法使制得的生物玻璃由致密材料变成了多孔材料。材料的纯度和组分均一性得到提高。化学成分的均勾性可达分子级别,比熔融法使用的微米级粉末原料的混合均匀度提高了104-105倍。
a.榨油机生产能力:100~150t/d;
b.干饼残油率(一次压榨):6.5~7.5;
c.油料入榨温度(℃):常温;
d.节能降耗指标:>40%,e.油料入榨水分在线检测及智能控制:<9%;
f.榨油机运行时榨膛内各工艺段在线温度检测及智能控制:进料段<90℃、压榨段<110℃、沥干挂<110℃、出饼段<130℃;
g.榨油机运行时榨膛压力在线检测及智能控制:<50Mpa。
生物活性玻璃—生物活性玻璃具有与软和/或硬组织结合的能力,并且在体内可生物降解。离子的释放和羟基磷灰石的形成支持骨组织的再生,并可以加速愈合过程。这些玻璃由高纯度(分析级和试剂级)化学品制成,将不需要的痕量杂质保持在最低限度。
溶胶-凝胶生物活性玻璃因具有纳米级微孔、较高的比表面积及孔隙率、较高的化学活性及吸附特性,使其在制备组织修复材料领域具有重要的意义;如通过表面接枝、复合以及生物组装来实现骨修复有关的蛋白和生长因子的粘附与生长等,使材料具有了更好的组织修复功能。
利用溶胶-凝胶法可制备出超细粉体、纤维、薄膜、涂层等多种形式的生物活性玻璃材料,而利用熔融法则较难实现。溶胶-凝胶材料由于具有上述一系列优点,近年来引起生物材料学界的髙度重视。溶胶-凝胶生物玻璃被誉为新一代的生物活性玻璃
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