CN103598980A - 一种中药提取浓缩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中药提取浓缩装置，包括煎煮罐、泵a、暂存罐a、碟片式分离机、暂存罐b、泵b、浓缩液出口、进料口、冷凝水出口、蒸汽进口、换热器、出汽口、分离器、阀门a和机械蒸汽压缩机。本发明的有益效果是缩短了生产周期，减少蒸汽消耗，降低了浓缩能耗成本，从而减少二氧化硫、二氧化碳等污染物的排放，降低了生产成本，是一种高效低耗的中药提取浓缩设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种提取浓缩装置，尤其涉及一种中药提取浓缩装置。
背景技术
传统的中药提取浓缩装置为静态提取静态浓缩双效浓缩系统，一般包括煎煮罐、储罐和双效浓缩器。传统的药液中固形物分离采用的是静态沉降技术，既将药液打入储罐，使药液在静止状态下固形自然冷却和沉降，由于固形物颗粒微小，一般需沉降5小时。传统的双效浓缩器是一效浓缩器药液蒸发的水蒸汽经汽液分离后在真空的作用下进入二效蒸发器的壳程，作为热源加热药液。所耗蒸汽较多，生产成本较高。且传统中药双效浓缩蒸发温度高，管道易结垢，不适宜热敏性、粘稠性中药材的浓缩。中药蒸汽机械再压缩浓缩技术是国际上先进的余热节能技术，无污染，是传统蒸发器的升级换代产品，适用于化工、环保工程、废液回收等行业，在中药浓缩方面应用尚处于萌芽状态。
CN101422660A的中国专利公开了一种中药热回流提取液连续浓缩装置，包括提取罐、过滤器、中间药液罐、药液泵、旋转薄膜蒸发浓缩器、浓缩液接收罐、第一冷凝器、第二冷凝器,溶剂接收罐和真空系统，本装置受热时间短、温度低蒸发量稳定、相对溶剂用量小、可实现连续式蒸发浓缩。其中间药液灌可使药液在静止状态下固形自然冷却和沉降，若沉降时间短则固液分离效果不明显。旋转薄膜蒸发浓缩器加热蒸汽采用的都是新鲜蒸汽，所耗蒸汽较多，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中药提取浓缩装置及其方法，可缩短固液分离时间，缩短生产周期，减少蒸汽消耗，降低生产成本。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种中药提取浓缩设备，包括煎煮罐、泵a、暂存罐a、碟片式分离机、暂存罐b、泵b、浓缩液出口、进料口、冷凝水出口、蒸汽进口、换热器、出汽口、分离器、阀门a和机械蒸汽压缩机。煎煮罐的底部通过泵a与暂存罐a的进口相连，暂存罐a的出口通过管道与碟片式离心机的进口相连，碟片式离心机的出口通过管道与暂存罐b的进口相连，暂存罐b的出口通过泵b与换热器的底部相连，换热器的底部设有浓缩液出口和进料口，换热器的一侧设有出汽口，换热器分别通过进料口和出汽口与分离器相连，换热器的另一侧设有冷凝水出口和蒸汽进口，分离器经阀门a与机械蒸汽压缩机的进口相连，机械蒸汽压缩机的出口通过管道与蒸汽进口相连。
本发明的使用方法为：
将药材置于煎煮罐内，加水煎煮1-3小时，煎煮好的药液用泵移至暂存罐后再进入碟片式离心机离心，在强大离心力的作用下药液被分为固相和液相，分离后的药液经抽滤至储罐，打开阀门，将药液输入换热器和分离器，药液在换热管内循环，初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，加热溶液至沸腾产生二次蒸汽，进入分离器进行汽液分离。液体从分离器下部管道流回换热器的管程，蒸汽经机械蒸汽压缩机增压后，二次蒸汽温度提高，作为加热热源进入换热器壳程循环蒸发。正常启动后，将二次蒸汽再次增压后变为加热蒸汽。之后便这样重复进行循环蒸发，蒸发出的水分最终变成冷凝水排出，浓缩后的药液经出口排出。
本发明采用蝶片式分离技术，药液与药渣在高速离心机械的作用下分离为固相和液相，并将固相物（药渣）排出，解决传统静态沉降技术中，时间长，分离不彻底的问题，实现不间断分离，提高分离效率。
本发明采用中药蒸汽机械再压缩浓缩技术，将一效药液中蒸发的水蒸汽经汽液分离后在机械压缩机的作用下温度升高，并打入换热器的壳程，作为热源加热药液，重复使用剩余热能，减少新鲜蒸汽消耗，实现低温浓缩。解决中药浓缩工序能耗大，污染大、中药蒸汽机械再压缩分离器压缩机使用寿命短的问题，使中药浓缩工艺能耗下降，减少污染物的排放。
本发明的有益效果是减少了生产周期，减少了蒸汽消耗，从而减少二氧化硫、二氧化碳等污染物的排放，降低了浓缩能耗成本，降低了生产成本，是一种高效低耗的中药提取浓缩设备。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图标记：煎煮罐1、泵a 2、暂存罐a 3、碟片式离心机4、暂存罐b 5、泵b 6、浓缩液出口7、进料口8、冷凝水出口9、蒸汽进口10、换热器11、出汽口12、分离器13、阀门a 14、机械蒸汽压缩机15。
具体实施方式
实施例1.一种中药提取浓缩设备，包括煎煮罐1、泵a 2、暂存罐a3、碟片式分离机4、暂存罐b 5、泵b 6、浓缩液出口7、进料口8、冷凝水出口9、蒸汽进口10、换热器11、出汽口12、分离器13、阀门a 14和机械蒸汽压缩机15。煎煮罐1的底部通过泵a 2与暂存罐a 3的进口相连，暂存罐a 3的出口通过管道与碟片式离心机4的进口相连，碟片式离心机4的出口通过管道与暂存罐b 5的进口相连，暂存罐b 5的出口通过泵b 6与换热器11的底部相连，换热器11的底部设有浓缩液出口7和进料口8，换热器11的一侧设有出汽口12，换热器11分别通过进料口8和出汽口12与分离器13相连，换热器11的另一侧设有冷凝水出口9和蒸汽进口10，分离器13经阀门a 14与机械蒸汽压缩机15的进口相连，机械蒸汽压缩机15的出口通过管道与蒸汽进口10相连。
实施例2. 将药材置于煎煮罐1内，加水煎煮1-3小时，煎煮好的药液经泵a 2转移至暂存罐a 3，再进入碟片式离心机4离心，在强大离心力的作用下药液被分为固相和液相，分离后的药液进入暂存罐b 5，再经泵b 6，将药液输入换热器11和分离器13，药液在换热管内循环，初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，加热溶液至沸腾产生二次蒸汽，进入分离器13进行汽液分离。液体从分离器13下部管道流回换热器11的管程，蒸汽经机械蒸汽压缩机15增压后，二次蒸汽温度提高，作为加热热源进入换热器11的壳程循环蒸发。正常启动后，二次蒸汽经机械蒸汽压缩机15再次增压后变为加热蒸汽。之后便这样重复进行循环蒸发，蒸发出的水分最终变成冷凝水经冷凝水出口9排出，浓缩后的药液经浓缩液出口7排出。
试验例1：浓缩能耗成本的比较
按照下述方法进行提取和浓缩。提取：将太子参228.6g、陈皮22.9g、山药171.4g、炒麦芽171.4g、山楂114.3g，置提取罐中，第一次6倍量水煎煮2小时，第二次5倍量水煎煮1小时，合并煎液，滤过。浓缩：将上述得到的提取液置于本发明中的中药蒸汽机械再压缩双效分离器（主要包括换热器、分离器和机械蒸汽压缩机）中浓缩，浓缩至相对密度为1.09-1.13(70-80℃)的清膏，消耗的水、电、汽能耗记录在表1中。
按照下述方法进行提取和浓缩。提取：将太子参228.6g、陈皮22.9g、山药171.4g、炒麦芽171.4g、山楂114.3g，置提取罐中，第一次6倍量水煎煮2小时，第二次5倍量水煎煮1小时，合并煎液，滤过。浓缩：将上述得到的提取液置于传统的双效分离器中浓缩，浓缩至相对密度为1.09-1.13(70-80℃)的清膏，消耗的水、电、汽能耗记录在表1中。
表1 每蒸发1吨水能耗
由上表计算本发明中药蒸汽机械再压缩和传统双效能耗成本，每蒸发1吨水，中药蒸汽机械再压缩分离器比传统双效分离器能源成本节约率=（163.3-28.6）/163.3=82.5%。
全年能源成本节约，全年运行275天计，每天运行20小时计，每小时蒸发能力按2吨计，每天可以蒸发液体40吨，则（163.3 -28.6）元/吨×2吨/时×20时/日×275日=148.2万元。
本发明的中药蒸汽机械再压缩双效分离器（主要包括换热器、分离器和机械蒸汽压缩机）在提取物浓缩能耗方面比传统双效分离器降低了82.5%，因此本发明的方法优于传统双效分离器。
试验例2：
采用本发明中的中药提取浓缩装置按照下述方法进行提取和浓缩。提取：将太子参228.6g、陈皮22.9g、山药171.4g、炒麦芽171.4g、山楂114.3g，置于提取罐中，第一次6倍量水煎煮2小时，第二次5倍量水煎煮1小时，合并煎液，蝶式离心过滤（约1小时）。浓缩：将上述得到的提取液置于中药蒸汽机械再压缩双效分离器中浓缩，浓缩至相对密度为1.09-1.13(70-80℃)的清膏，喷雾干燥，得浸膏粉，将所得浸膏粉的检测结果在表2中。
采用传统的中药提取浓缩装置按照下述方法进行提取和浓缩。提取：将太子参228.6g、陈皮22.9g、山药171.4g、炒麦芽171.4g、山楂114.3g，置传统静态提取罐中，第一次6倍量水煎煮2小时，第二次5倍量水煎煮1小时，合并煎液，滤过，静置5小时。浓缩：将上述得到的提取液置于传统的双效分离器中浓缩，浓缩至相对密度为1.09-1.13(70-80℃)的清膏，喷雾干燥，得浸膏粉，将所得浸膏粉的检测结果在表2中。
表2 提取物的质量对比
表3 药液分离时间的比较
由上表可以看出，本发明所述的中药提取浓缩装置与传统的静态提取、静置沉降、双效浓缩装置相比，有效成分（橙皮苷）含量、提取物得率均明显提高，水分和灰分显著降低，缩短了离心分离时间。因此本发明所述的中药提取浓缩装置优于传统的静态提取、静置沉降、双效浓缩装置。
Claims (2)
1.一种中药提取浓缩装置，包括煎煮罐（1）、泵a （2）、暂存罐a（3）、碟片式分离机（4）、暂存罐b （5）、泵b （6）、浓缩液出口（7）、进料口（8）、冷凝水出口（9）、蒸汽进口（10）、换热器（11）、出汽口（12）、分离器（13）、阀门a （14）和机械蒸汽压缩机（15），其特征在于：煎煮罐（1）的底部通过泵a （2）与暂存罐a （3）的进口相连，暂存罐a （3）的出口通过管道与碟片式离心机（4）的进口相连，碟片式离心机（4）的出口通过管道与暂存罐b （5）的进口相连，暂存罐b （5）的出口通过泵b （6）与换热器（11）的底部相连，换热器（11）的底部设有浓缩液出口（7）和进料口（8），换热器（11）的一侧设有出汽口（12），换热器（11）分别通过进料口（8）和出汽口（12）与分离器（13）相连，换热器（11）的另一侧设有冷凝水出口（9）和蒸汽进口（10），分离器（13）经阀门a （14）与机械蒸汽压缩机（15）的进口相连，机械蒸汽压缩机（15）的出口通过管道与蒸汽进口（10）相连。
2.如权利要求1所述的一种中药提取浓缩装置，其特征在于：使用方法是将药材置于煎煮罐（1）内，加水煎煮1-3小时，煎煮好的药液经泵a （2）转移至暂存罐a （3），再进入碟片式离心机（4）离心，在强大离心力的作用下药液被分为固相和液相，分离后的药液进入暂存罐b （5），再经泵b （6），将药液输入换热器（11）和分离器（13），药液在换热管内循环，初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，加热溶液至沸腾产生二次蒸汽，进入分离器（13）进行汽液分离；液体从分离器（13）下部管道流回换热器（11）的管程，蒸汽经机械蒸汽压缩机（15）增压后，二次蒸汽温度提高，作为加热热源进入换热器（11）的壳程循环蒸发；正常启动后，二次蒸汽经机械蒸汽压缩机（15）再次增压后变为加热蒸汽，之后便这样重复进行循环蒸发，蒸发出的水分最终变成冷凝水经冷凝水出口（9）排出，浓缩后的药液经浓缩液出口（7）排出。
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