CN102847340B

CN102847340B - 一种全自动中药材成分提取装置

Info

Publication number: CN102847340B
Application number: CN201210362811.7A
Authority: CN
Inventors: 董静洲; 郑小江
Original assignee: Hubei University for Nationalities
Current assignee: Hubei University for Nationalities
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2032-09-25
Also published as: CN102847340A

Abstract

本发明公开了一种全自动中药材成分提取装置，包括提取罐、沉降柱、蒸发池、冷凝罐和溶剂罐，提取罐的侧壁设置有超声波微波发生器，提取罐的侧壁上供微波穿过的部分为玻璃钢，提取罐的顶部与沉降柱的底部连通，沉降柱的顶部通过提取液输送管道与蒸发池连通，蒸发池通过冷凝管前端管与设置在冷凝罐内的冷凝管一端连通，冷凝管另一端与溶剂罐连通，溶剂罐的底部通过溶剂输送管与提取罐的底部连通。本发明结构简单，操作简单方便，提取、分离、浓缩一体化、自动化；可以用于新鲜药材直接提取，用于提取的药材不需要细微粉碎，节约能源；溶剂可以达到零损失，不排污，节约成本，保护环境。

Description

一种全自动中药材成分提取装置

技术领域

本发明涉及中药提取设备领域，更具体涉及一种全自动中药材成分提取装置，它适用于中药材提取企业、制药企业、营养成分提取浓缩的食品企业等领域的快速高效提取生物材料中的水溶性或有一定极性的化学成分。

背景技术

目前中药材化学成分粗提取或食品材料中的营养成分提取浓缩大都是采用浸提、过滤或离心、减压浓缩等三步工艺。但是这些传统工艺比较费时费力，且浪费能源。其中，浸提工艺效率低、时间长，并且需要对药材进行细微粉碎。细微粉碎导致很多弊病，例如浪费能源，产生粉尘，引起过滤阻塞或离心分离困难等等。微波具有内热式特点，利用微波作用于含有水分的药材粉末或较大的药材颗粒，可以利用微波的内热式特点促进药材粉末或药材颗粒的破裂，加大微波功率和作用时间可以引起药材细胞的破裂，从而达到细微粉碎或超微粉碎的效果。对新鲜药材直接提取时，利用微波作用效果更好。尤其适用于某些有效成分在干燥过程中易于降解的药材的成分提取。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述不足，提供一种全自动中药材成分提取装置，结构简单，使用方便，全自动操作，节约人力物力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种全自动中药材成分提取装置，包括提取罐，还包括沉降柱、蒸发池、冷凝罐和溶剂罐，提取罐的侧壁设置有超声波微波发生器，提取罐的顶部与沉降柱的底部连通，沉降柱的顶部通过提取液输送管道与蒸发池连通，蒸发池通过冷凝管前端管与设置在冷凝罐内的冷凝管一端连通，冷凝管另一端与溶剂罐连通，溶剂罐的底部通过溶剂输送管与提取罐的底部连通。

如上所述的提取罐底部设置有用于承载药材粉末并允许溶剂通过的提取罐罐底筛板，提取罐的顶部设置有取样口。

如上所述的提取罐罐底筛板包括从上至下依次放置的第一筛板、第二筛板和第三筛板，第一筛板的筛孔孔径为3-5毫米，第二筛板的筛孔孔径为2-3毫米，第三筛板的筛孔孔径为1毫米。

如上所述的沉降柱内设置有用于阻挡上浮的被提取药材颗粒的毛刷过滤装置，沉降柱的顶部设置有过滤滤板。

如上所述的过滤滤板包括从上至下依次放置的第一滤板、第二滤板和第三滤板，第一滤板的滤孔孔径为0.05-0.1毫米，第二滤板的滤孔孔径为0.5-0.8毫米，第三滤板的滤孔孔径为1毫米。

如上所述的毛刷过滤装置包括从下至上依次设置在沉降柱内的第一层毛刷、第二层毛刷、第三层毛刷、第四层毛刷和第五层毛刷，还包括分别与第一层毛刷、第二层毛刷、第三层毛刷、第四层毛刷和第五层毛刷连接的毛刷固定拉杆。

如上所述的提取液输送管道上设置有用于控制提取液输送管道通断的自动阀门，所述的蒸发池的侧壁上设置有红外线液面探测器，当红外线液面探测器检测到蒸发池内的提取液的液位高度超过设定值时，自动阀门关闭；当红外线液面探测器检测到蒸发池内的提取液的液位高度没有超过设定值时，自动阀门打开。

如上所述的蒸发池内设置有样品池，样品池的底部设置有加热板，所述的冷凝管前端管上设置有真空泵。

如上所述的冷凝罐上部设置有出水口，冷凝罐下部设置有进水口。

如上所述的溶剂罐的顶部设置有开口阀门，所述的溶剂输送管上设置有阀门。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1．结构简单，操作简单方便，提取、分离、浓缩一体化、自动化；

2．可以用于新鲜药材直接提取，用于提取的药材不需要细微粉碎，节约能源；

3. 溶剂可以达到零损失，节约成本，保护环境。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

图中：0-取样口；1-超声波微波发生器；2-提取罐；3-提取罐罐底筛板；4-沉降柱；4-1-第一层毛刷；4-2-第二层毛刷；4-3-第三层毛刷；4-4-第四层毛刷；4-5-第五层毛刷；4-6毛刷固定拉杆；4-7-过滤滤板；5-沉降柱开口门；6-自动阀门；7-提取液输送管道；8-蒸发池；9-红外线液面探测器；10-加热板；11-样品池；12-真空泵；13-冷凝管前端管；14-冷凝罐；15-冷凝管；16-进水口；17-出水口；18-冷凝管出口管；19-溶剂罐；20-开口阀门；21-溶剂输送管；22-电源控制系统；23-阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种全自动中药材成分提取装置，包括提取罐2，还包括沉降柱4、蒸发池8、冷凝罐14和溶剂罐19，提取罐2的侧壁设置有超声波微波发生器1，提取罐2的顶部与沉降柱4的底部连通，沉降柱4的顶部通过提取液输送管道7与蒸发池8连通，蒸发池8通过冷凝管前端管13与设置在冷凝罐14内的冷凝管15一端连通，冷凝管15另一端与溶剂罐19连通，溶剂罐19的底部通过溶剂输送管21与提取罐2的底部连通。

提取罐2底部设置有用于承载药材粉末并允许溶剂通过的提取罐罐底筛板3，提取罐2的顶部设置有取样口0。

提取罐罐底筛板3包括从上至下依次放置的第一筛板、第二筛板和第三筛板，第一筛板的筛孔孔径为3-5毫米，第二筛板的筛孔孔径为2-3毫米，第三筛板的筛孔孔径为1毫米。

沉降柱4内设置有用于阻挡上浮的被提取药材颗粒的毛刷过滤装置，沉降柱4的顶部设置有过滤滤板4-7。

过滤滤板4-7包括从上至下依次放置的第一滤板、第二滤板和第三滤板，第一滤板的滤孔孔径为0.05-0.1毫米，第二滤板的滤孔孔径为0.5-0.8毫米，第三滤板的滤孔孔径为1毫米。

毛刷过滤装置包括从下至上依次设置在沉降柱4内的第一层毛刷4-1、第二层毛刷4-2、第三层毛刷4-3、第四层毛刷4-4和第五层毛刷4-5，还包括分别与第一层毛刷4-1、第二层毛刷4-2、第三层毛刷4-3、第四层毛刷4-4和第五层毛刷4-5连接的毛刷固定拉杆4-6。

提取液输送管道7上设置有用于控制提取液输送管道7通断的自动阀门6，所述的蒸发池8的侧壁上设置有红外线液面探测器9，当红外线液面探测器9检测到蒸发池8内的提取液的液位高度超过设定值时，自动阀门6关闭；当红外线液面探测器9检测到蒸发池8内的提取液的液位高度没有超过设定值时，自动阀门6打开。

蒸发池8内设置有样品池11，样品池11的底部设置有加热板10，所述的冷凝管前端管13上设置有真空泵12。

冷凝罐14上部设置有出水口17，冷凝罐14下部设置有进水口16。

溶剂罐19的顶部设置有开口阀门20，所述的溶剂输送管21上设置有阀门23。

超声波微波发生器1安装在提取罐2的侧壁，侧壁上微波穿过的部位用玻璃钢制作，玻璃板上开设有穿孔，超声波微波发生器1的超声棒从穿孔伸入到提取罐2中，超声棒发射的声波频率在20000HZ以上，功率在5000W左右，根据提取罐的大小而定，微波发生器的频率在30-300000MHZ，可以根据药材性质和溶剂的性质来调节微波的波段。药材颗粒在微波作用下迅速破裂，在超声波作用下加快有效成分的传质、提取，提取液在真空泵12的抽吸作用下缓慢经过沉降柱3进入蒸发池8，提取液在蒸发池低温蒸发产生的溶剂蒸气进入冷凝罐14的冷凝管道，溶剂蒸气在该冷凝管道内形成液态的溶剂并流入溶剂罐19，溶剂罐里的溶剂在真空泵12的抽吸作用下重复进入提取罐2，如此反复循环。

一种全自动中药材成分提取装置，沉降柱4上端有一个可更换的过滤滤板4-7，该过滤滤板4-7对沉降后的提取液进行一次过滤。沉降柱4顶端为开口盖子，用于更换过滤滤板4-7和毛刷（4-1、4-2、4-3、4-4、4-5）。

电动阀门6受红外线液面探测器9控制，可以控制提取液进入蒸发池8。

蒸发池8里面有一个样品池11，该样品池底部设置有可控温的加热板10，该恒温板用于对样品池11里的提取液进行加热，蒸发池8的侧面设置有一个与电动阀门连接的红外线液面探测器9，该探测器用于探测样品池里的液面高度，当液面高度达到设定高度时，电动阀门6自动关闭，阻止提取液流入样品池。蒸发池8的上部有一个真空泵12用于减压提取浓缩和推动整个循环。

该装置与中药材成分提取领域的现有提取装置（如热水回流提取器）的本质区别在于：

1、利用了微波破碎细胞的功能和超声波提取功能，高效节能；

2、料液混合物慢速沉降代替过滤，节约能源和人力物力；

3、真空减压浓缩低温提取工艺，实现了连续回流提取、全封闭提取、全自动提取、可以对新鲜药材直接提取、低温提取、一次性获得粗体物浸膏或者干粉，大大地提高工作效率和降低成本。

本装置主要用于新鲜植物药材或干燥植物药材中水溶性成分或者具有一定极性的成分提快速提取。本装置对提取的药材不需要细微粉碎，直接对直径为2-10毫米的药材颗粒采用微波破碎，提取液在缓慢上升的过程中利用药材重力实现提取液和药材科里的分离，分离开来的提取液在经过1次或多次过滤后进行真空浓缩，浓缩回收的溶剂直接再进入提取罐，实现循环提取。本发明与传统工艺相比的优点在于：不需细微粉碎，不需大规模离心或过滤，可以对新鲜药材直接提取。

实施例2，以藤茶黄酮提取为例：

如图1所示，将粗略粉碎的干燥藤茶叶片（直径为2-10mm）装进提取罐2中，注入70%酒精），浸润两小时后开启超声波微波发生器1，溶剂开始被加热，细胞开始破裂，并在超声波和机械搅拌作用下快速溶出藤茶黄酮。超声波-微波间断性地联合作用一个小时后，开启真空泵12。提取罐2里的提取液在真空泵12的抽吸作用下沿着沉降柱4缓慢上升，藤茶叶碎片在缓慢上升过程中受到毛刷和重力的作用沉降下来，提取液则上升并经过过滤滤板4-7，最后流入蒸发池8，当蒸发池8中的样品池11的液面上升到设定的高度时，红外线液面探测器9关闭自动阀门6，此时蒸发池6的气压迅速降低，加热板10开始按照设定的恒温加热样品池11中的提取液，提取液在一定温度下蒸发浓缩。蒸发的溶剂蒸气进入冷凝管15，并形成液态溶剂流入溶剂罐19。溶剂罐19的溶剂则在抽吸力的作用下进入提取罐2，如此反复循环。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本申请的保护范围内。

Claims

1.一种全自动中药材成分提取装置，包括提取罐（2），其特征在于：还包括沉降柱（4）、蒸发池（8）、冷凝罐（14）和溶剂罐（19），提取罐（2）的侧壁设置有超声波微波发生器（1），提取罐（2）的顶部与沉降柱（4）的底部连通，沉降柱（4）的顶部通过提取液输送管道（7）与蒸发池（8）连通，蒸发池（8）通过冷凝管前端管（13）与设置在冷凝罐（14）内的冷凝管（15）一端连通，冷凝管（15）另一端与溶剂罐（19）连通，溶剂罐（19）的底部通过溶剂输送管（21）与提取罐（2）的底部连通，

提取罐罐底筛板（3）包括从上至下依次放置的第一筛板、第二筛板和第三筛板，第一筛板的筛孔孔径为3-5毫米，第二筛板的筛孔孔径为2-3毫米，第三筛板的筛孔孔径为1毫米，

沉降柱（4）内设置有用于阻挡上浮的被提取药材颗粒的毛刷过滤装置，沉降柱（4）的顶部设置有过滤滤板（4-7），

过滤滤板（4-7）包括从上至下依次放置的第一滤板、第二滤板和第三滤板，第一滤板的滤孔孔径为0.05-0.1毫米，第二滤板的滤孔孔径为0.5-0.8毫米，第三滤板的滤孔孔径为1毫米，

毛刷过滤装置包括从下至上依次设置在沉降柱（4）内的第一层毛刷（4-1）、第二层毛刷（4-2）、第三层毛刷（4-3）、第四层毛刷（4-4）和第五层毛刷（4-5），还包括分别与第一层毛刷（4-1）、第二层毛刷（4-2）、第三层毛刷（4-3）、第四层毛刷（4-4）和第五层毛刷（4-5）连接的毛刷固定拉杆（4-6）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动中药材成分提取装置，其特征在于：所述的提取罐（2）底部设置有用于承载药材粉末并允许溶剂通过的提取罐罐底筛板（3），提取罐（2）的顶部设置有取样口（0）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动中药材成分提取装置，其特征在于：所述的提取液输送管道（7）上设置有用于控制提取液输送管道（7）通断的自动阀门（6），所述的蒸发池（8）的侧壁上设置有红外线液面探测器（9），当红外线液面探测器（9）检测到蒸发池（8）内的提取液的液位高度超过设定值时，自动阀门（6）关闭；当红外线液面探测器（9）检测到蒸发池（8）内的提取液的液位高度没有超过设定值时，自动阀门（6）打开。

4.根据权利要求1所述的一种全自动中药材成分提取装置，其特征在于：所述的蒸发池（8）内设置有样品池（11），样品池（11）的底部设置有加热板（10），所述的冷凝管前端管（13）上设置有真空泵（12）。

5.根据权利要求1所述的一种全自动中药材成分提取装置，其特征在于：所述的冷凝罐（14）上部设置有出水口（17），冷凝罐（14）下部设置有进水口（16）。

6.根据权利要求1所述的一种全自动中药材成分提取装置，其特征在于：所述的溶剂罐（19）的顶部设置有开口阀门（20），所述的溶剂输送管（21）上设置有阀门（23）。