CN103736292A - 具有热回收和动态循环提取功能的提取罐及药液提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于药物提取设备技术领域，尤其是涉及一种具有热回收和动态循环提取功能的提取罐及药液提取方法。它解决了现有技术设计不合理等技术问题。包括具有空腔的提取罐，在提取罐顶部设有与空腔连通的物料进口和料液进液机构，在提取罐底部设有提取液出液管，在提取罐的顶部还设有与空腔连通的提取液进口，在提取罐的底部设有与空腔连通的提取液出口，在提取液进口和提取液出口之间设有与料液进液机构相连的提取液动态循环机构，在提取液动态循环机构上设有用于加热料液或提取液的加热装置，在提取罐上设有热能回收提取机构；一种药液提取方法，包括A、浸泡处理；B、蒸汽加热处理；C、动态循环提取处理。本发明的优点在于：节能且成本低。

Description

具有热回收和动态循环提取功能的提取罐及药液提取方法

技术领域

本发明属于药物提取设备技术领域，尤其是涉及一种具有热回收和动态循环提取功能的提取罐及药液提取方法。

背景技术

提取罐是医药化工中常用的浸出提取设备特别适合于植物产物所含成分的浸出提取。提取罐结构包括罐体及夹套加热装置，罐体顶部具有进料口，下部具有药液排出口，罐体高端上部具有进液口或排气口，下部为气动门整体出渣口，气动门上装有药液过滤装置。目前，现有技术的提取罐均是通过夹套蒸汽进行加热，又采用静态提取的方式进行提取，使得提取时传热慢、能耗高、热能利用率差；也有部份提取罐是在底部直通蒸汽进行加热的，而使得蒸汽造成提取罐内提取物及药物的污染。因此现有技术的提取罐存在能耗较高、提取效率较低、使用成本较高和工艺复杂且生产效率低等技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能耗低、提取效率较高且成本低的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐。

本发明的另外一个目的是针对上述问题，提供一种工艺简单且能降低耗低、以及能提高提取效率的药液提取方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本具有热回收和动态循环提取功能的提取罐包括竖直设置且具有空腔的提取罐，在提取罐顶部设有与空腔连通的物料进口和料液进液机构，在提取罐底部设有提取液出液管，在提取罐的顶部还设有与空腔连通的提取液进口，在提取罐的底部设有与空腔连通的提取液出口，所述的提取液进口和提取液出口之间设有与料液进液机构相连的提取液动态循环机构，在提取液动态循环机构上设有用于加热料液或提取液的加热装置，在提取罐上设有热能回收提取机构。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的提取液动态循环机构包括连接在提取液出口上的提取液总出液管，在提取液总出液管上设有动力循环装置和第一总控制阀，在提取液进口上设有提取液总进液管，所述的动力循环装置和提取液总进液管之间并联有第一提取液循环管与第二提取液循环管，在第一提取液循环管上设有至少一个第一控制阀，在第二提取液循环管上设有至少一个第二控制阀，所述的加热装置设置在第一提取液循环管或第二提取液循环管上。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的加热装置包括设置在第二提取液循环管上的加热器，在加热器上设有蒸汽进口和冷凝水出口。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的热能回收提取机构包括热能回收管，所述的热能回收管一端连接在提取罐顶部的蒸汽出口上，另一端连接在提取罐底部的蒸汽回口上，在热能回收管上连接有压缩机，在热能回收管上设有位于压缩机两侧的热能控制阀。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的动力循环装置包括至少一个动力循环泵。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的料液进液机构包括连接在提取液总出液管上的料液进液管，在料液进液管上设有料液控制阀。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的提取罐包括筒状体，筒状体的上端设有封闭，下端设有下封盖，在下封盖内设有板式过滤机构，所述的下封盖与筒状体之间密封相连且该下封盖与能驱动其在竖直方向升降的升降驱动机构相连。

在上述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐中，所述的升降驱动机构包括若干圆周均匀分布在筒状体外围且与下封盖相连的气缸。气缸包括开闭气缸和锁紧气缸中的一种或两种的组合。

一种药液提取方法，本方法包括如下步骤：

A、浸泡处理：打开物料进口和料液控制阀，开启动力循环泵，将药液物料从物料进口一次性加入至提取罐内，通过动力循环泵使药液料液从料液进液管输入至提取罐内，使药液物料浸泡在药液料液中，通过提取罐的搅拌制得药液提取液；

B、蒸汽加热处理：蒸汽加热处理包括药液料液加热处理或药液提取液加热处理，从而制得加热药液提取液，所述的药液料液加热处理的加热过程如下：开启料液控制阀、动力循环泵和第二控制阀，关闭第一控制阀，开启蒸汽进口，然后通过加热器对药液料液进行加热，蒸汽与药液料液换热换热后形成冷凝水，冷凝水从冷凝水出口排出；所述的药液提取液加热处理的加热过程如下：开启动力循环泵、第一总控制阀、和第二控制阀，关闭料液控制阀和第一控制阀，开启蒸汽进口，然后通过加热器对药液提取液进行加热，蒸汽与药液提取液换热换热后形成冷凝水，冷凝水从冷凝水出口排出；

C、动态循环提取处理：开启动力循环泵、第一总控制阀第一控制阀，关闭第二控制阀，通过动力循环泵的作用使提取罐的加热药液提取液从提取液总出液管输出并经过第一提取液循环管又重新输回至提取罐内，然后开启压缩机和热能控制阀，提取罐内的二次蒸汽通过蒸汽出口输送至热能回收管内，然后压缩机将热能回收管输送的二次蒸汽压缩升温，被升温的二次蒸汽通过热能回收管从蒸汽回口输送至提取罐内，重复上述的步骤即可达到药液的规定浓度，即制得药液成品；

D、药液成品排出：通过提取液出液管将提取罐内的药液成品排出。

在上述的药液提取方法中，在上述的C步骤中，当加热药液提取液在循环提取过程中的温度低于加热药液提取液设定的最低温度时，开启蒸汽进口和第二控制阀，通过加热器对第二提取液循环管内的加热药液提取液进行加热。该方式可大幅提高换热效果且大大缩短了加热时间。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、设计更合理，由于设置了动力循环泵，而动力循环泵将提取罐底部的提取液抽出并从提取罐的顶部返回到提取罐内，这样可使得提取罐内的提取液循环流动起来，使得提取罐内提取液整体的加热较均匀，可提高加热速度和热量的利用率；2、采用动力循环泵强制循环后使物料与料液接触面产生搅动形成提取液，提取液在提取液中达到均匀混合，并使罐内各位置的提取液浓度一致，最终增加提取速度和提取率；3、从提取罐出来的二次蒸汽经压缩机压缩升温后重新进入到提取罐内，作为提取过程的热能的补充，如此循环直至提取液达到规定浓度，进而节省了生蒸汽的使用量，并起到回收剩余热能的目的，从而达到降低能耗及降低生产成本的目的；4、在料液进入提取罐前先通过加热器加热，在提取过程中也可采用加热器对提取液温度进行补充，从而提高换热效果大大缩短加热时间；5、工艺简单且降低了能耗，将二次蒸汽的热量加以利用，从而降低了对外界蒸汽的使用量，并提高系统的热能利用率，另外动态循环提取提高了提取液的浓度，提高了生产效率和提取效率。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图中，提取罐1、筒状体1a、下封盖1b、物料进口11、提取液进口12、提取液出口13、蒸汽出口14、蒸汽回口15、料液进液机构2、料液进液管21、料液控制阀22、提取液动态循环机构3、提取液总出液管31、动力循环装置32、动力循环泵32a、第一总控制阀33、提取液总进液管34、第一提取液循环管35、第二提取液循环管36、第一控制阀37、第二控制阀38、加热装置4、加热器41、蒸汽进口42、冷凝水出口43、热能回收提取机构5、热能回收管51、压缩机52、热能控制阀53、升降驱动机构6、气缸6a。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，本具有热回收和动态循环提取功能的提取罐包括竖直设置且具有空腔的提取罐1，优化方案，该提取罐1包括筒状体1a，筒状体1a的上端设有封闭，下端设有下封盖1b，在下封盖1b内设有板式过滤机构，所述的下封盖1b与筒状体1a之间密封相连且该下封盖1b与能驱动其在竖直方向升降的升降驱动机构6相连；进一步的，这里的升降驱动机构6包括若干圆周均匀分布在筒状体1a外围且与下封盖1b相连的气缸6a，气缸6a包括开闭气缸和锁紧气缸中的一种或两种的组合。

在提取罐1顶部设有与空腔连通的物料进口11和料液进液机构2，在提取罐1底部设有提取液出液管，在提取罐1的顶部还设有与空腔连通的提取液进口12，在提取罐1的底部设有与空腔连通的提取液出口13，所述的提取液进口12和提取液出口13之间设有与料液进液机构2相连的提取液动态循环机构3，在提取液动态循环机构3上设有用于加热料液或提取液的加热装置4，在提取罐1上设有热能回收提取机构5；

具体的，本实施例的提取液动态循环机构3包括连接在提取液出口13上的提取液总出液管31，在提取液总出液管31上设有动力循环装置32和第一总控制阀33，在提取液进口12上设有提取液总进液管34，所述的动力循环装置32和提取液总进液管34之间并联有第一提取液循环管35与第二提取液循环管36，在第一提取液循环管35上设有至少一个第一控制阀37，在第二提取液循环管36上设有至少一个第二控制阀38，所述的加热装置4设置在第一提取液循环管35或第二提取液循环管36上。

其次，热能回收提取机构5包括热能回收管51，所述的热能回收管51一端连接在提取罐1顶部的蒸汽出口14上，另一端连接在提取罐1底部的蒸汽回口15上，在热能回收管51上连接有压缩机52，在热能回收管51上设有位于压缩机52两侧的热能控制阀53。另外，料液进液机构2包括连接在提取液总出液管31上的料液进液管21，在料液进液管21上设有料液控制阀22。

优化方案，本实施例的加热装置4包括设置在第二提取液循环管36上的加热器41，在加热器41上设有蒸汽进口42和冷凝水出口43。动力循环装置32包括至少一个动力循环泵32a。

本实施例的工作原理如下：由于设置了动力循环泵32a，而动力循环泵32a将提取罐1底部的提取液抽出并从提取罐1的顶部返回到提取罐1内，这样可使得提取罐1内的提取液循环流动起来，使得提取罐1内提取液整体的加热较均匀，从而可提高加热速度和热量的利用率；当采用动力循环泵32a强制循环后使物料与料液接触面产生搅动，物料在料液中达到均匀分布从而形成提取液，并使提取罐1内各位置的提取液浓度一致，最终增加提取速度和提取率；并且还设置了压缩机52，由于经压缩机52压缩后的蒸汽直接与提取罐1内腔连通的，则蒸汽直接作用在提取罐1内的提取液上，且提取液又存在内循环，故传热速度较快，热能利用率进一步提高，进而降低能耗。

其次，压缩机52可将从提取罐1顶部出来的二次蒸汽回收利用，因为二次蒸汽中所蕴含的大部分低品位的能量，二次蒸汽被压缩机52收集并压缩后重新进入整个循环，故压缩机52可在花很小电能代价的基础上将这部分二次蒸汽提高为较高品位的能量，送回整个循环作为热源使用，在这一过程中，在不增蒸汽耗量的条件下，将二次蒸汽的热量加以利用，从而降低了对外界蒸汽的使用量，并提高系统的热能利用率，且循环还提高了提取液的浓度，增加了生产效率和提取效率。因此本发明具有能耗低、提取效率高的特点。

在提取罐1上连接有加热器41，在料液进入提取罐1前先通过换热器41加热，在提取过程中也可采用加热器4对提取液温度进行补充，从而提高换热效果大大缩短加热时间。

使用时，打开提取罐1的物料进口11，将物料从物料进口11一次性加入，并加入有料液，随后封堵物料进口11，使得物料完全浸泡在有料液中，待物料浸泡达到规定时间后，再开启加热器41的蒸汽(在加入料液时也可以同时打开加热器41的蒸汽进口42，使得料液加入结束即达到加热温度要求)，观察工况，预热达到要求温度后启动压缩机52，使从提取罐1出来的二次蒸汽经压缩机52压缩升温后重新进入到提取罐1内，作为提取过程的热能的补充，如此循环直至提取液达到规定浓度，进而节省了生蒸汽的使用量，并起到回收剩余热能的目的，从而达到降低能耗及降低生产成本的目的；提取到规定时间后，将提取液从提取罐1的提取液出液管排出，即完成提取过程。

一种药液提取方法，本方法包括如下步骤：

A、浸泡处理：打开物料进口11和料液控制阀22，开启动力循环泵32a，将药液物料从物料进口11一次性加入至提取罐1内，通过动力循环泵32a使药液料液从料液进液管21输入至提取罐1内，使药液物料浸泡在药液料液中，通过提取罐1的搅拌制得药液提取液；

B、蒸汽加热处理：蒸汽加热处理包括药液料液加热处理或药液提取液加热处理，从而制得加热药液提取液，所述的药液料液加热处理的加热过程如下：开启料液控制阀22、动力循环泵32a和第二控制阀38，关闭第一控制阀37，开启蒸汽进口42，然后通过加热器41对药液料液进行加热，蒸汽与药液料液换热换热后形成冷凝水，冷凝水从冷凝水出口43排出；所述的药液提取液加热处理的加热过程如下：开启动力循环泵32a、第一总控制阀33、和第二控制阀38，关闭料液控制阀22和第一控制阀37，开启蒸汽进口42，然后通过加热器41对药液提取液进行加热，蒸汽与药液提取液换热换热后形成冷凝水，冷凝水从冷凝水出口43排出；

C、动态循环提取处理：开启动力循环泵32a、第一总控制阀33、第一控制阀37，关闭第二控制阀38，通过动力循环泵32a的作用使提取罐1的加热药液提取液从提取液总出液管31输出并经过第一提取液循环管35又重新输回至提取罐1内，然后开启压缩机52和热能控制阀53，提取罐1内的二次蒸汽通过蒸汽出口14输送至热能回收管51内，然后压缩机52将热能回收管51输送的二次蒸汽压缩升温，被升温的二次蒸汽通过热能回收管51从蒸汽回口15输送至提取罐1内，重复上述的步骤即可达到药液的规定浓度，即制得药液成品；(在加入药液料液时也可以同时打开加热器41的蒸汽进口42，使得药液料液加入结束即达到加热温度要求)。

D、药液成品排出：通过提取液出液管将提取罐1内的药液成品排出。

在上述的C步骤中，当加热药液提取液在循环提取过程中的温度低于加热药液提取液设定的最低温度时，开启蒸汽进口42和第二控制阀38，通过加热器41对第二提取液循环管36内的加热药液提取液进行加热。

在本方法中，利用动态循环方式进行提取，开启加热器41(在加入药液料液时也可以同时打开加热器41的蒸汽进口42，使得药液料液加入结束即达到加热温度要求)，观察工况，预热达到要求温度后启动压缩机52，使从提取罐1出来的二次蒸汽经压缩机52压缩升温后重新进入到提取罐1内，作为提取过程的热能的补充，如此循环直至提取液达到规定浓度，进而节省了生蒸汽的使用量，并起到回收剩余热能的目的，从而达到降低能耗及降低生产成本的目的；提取到规定时间后，将药液成品从提取罐1的提取液出液管排出，即完成提取过程。因此在使用过程中本发明既可常规提取，又能进行多种方法提取，使得本发明具有提取、固液分离、蒸汽回收利用等功能于一体的特点，十分适宜对物料进行不同提取工艺方案的生产，可促进提高新技术、新工艺、新装备的开发。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了提取罐1、筒状体1a、下封盖1b、物料进口11、提取液进口12、提取液出口13、蒸汽出口14、蒸汽回口15、料液进液机构2、料液进液管21、料液控制阀22、提取液动态循环机构3、提取液总出液管31、动力循环装置32、动力循环泵32a、第一总控制阀33、提取液总进液管34、第一提取液循环管35、第二提取液循环管36、第一控制阀37、第二控制阀38、加热装置4、加热器41、蒸汽进口42、冷凝水出口43、热能回收提取机构5、热能回收管51、压缩机52、热能控制阀53、升降驱动机构6、气缸6a等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，包括竖直设置且具有空腔的提取罐（1），在提取罐（1）顶部设有与空腔连通的物料进口（11）和料液进液机构（2），在提取罐（1）底部设有提取液出液管，其特征在于，所述的提取罐（1）的顶部还设有与空腔连通的提取液进口（12），在提取罐（1）的底部设有与空腔连通的提取液出口（13），所述的提取液进口（12）和提取液出口（13）之间设有与料液进液机构（2）相连的提取液动态循环机构（3），在提取液动态循环机构（3）上设有用于加热料液或提取液的加热装置（4），在提取罐（1）上设有热能回收提取机构（5）。

2.根据权利要求1所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的提取液动态循环机构（3）包括连接在提取液出口（13）上的提取液总出液管（31），在提取液总出液管（31）上设有动力循环装置（32）和第一总控制阀（33），在提取液进口（12）上设有提取液总进液管（34），所述的动力循环装置（32）和提取液总进液管（34）之间并联有第一提取液循环管（35）与第二提取液循环管（36），在第一提取液循环管（35）上设有至少一个第一控制阀（37），在第二提取液循环管（36）上设有至少一个第二控制阀（38），所述的加热装置（4）设置在第一提取液循环管（35）或第二提取液循环管（36）上。

3.根据权利要求2所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的加热装置（4）包括设置在第二提取液循环管（36）上的加热器（41），在加热器（41）上设有蒸汽进口（42）和冷凝水出口（43）。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的热能回收提取机构（5）包括热能回收管（51），所述的热能回收管（51）一端连接在提取罐（1）顶部的蒸汽出口（14）上，另一端连接在提取罐（1）底部的蒸汽回口（15）上，在热能回收管（51）上连接有压缩机（52），在热能回收管（51）上设有位于压缩机（52）两侧的热能控制阀（53）。

5.根据权利要求2或3所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的动力循环装置（32）包括至少一个动力循环泵（32a）。

6.根据权利要求5所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的料液进液机构（2）包括连接在提取液总出液管（31）上的料液进液管（21），在料液进液管（21）上设有料液控制阀（22）。

7.根据权利要求1或2或3所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的提取罐（1）包括筒状体（1a），筒状体（1a）的上端设有封闭，下端设有下封盖（1b），在下封盖（1b）内设有板式过滤机构，所述的下封盖（1b）与筒状体（1a）之间密封相连且该下封盖（1b）与能驱动其在竖直方向升降的升降驱动机构（6）相连。

8.根据权利要求7所述的具有热回收和动态循环提取功能的提取罐，其特征在于，所述的升降驱动机构（6）包括若干圆周均匀分布在筒状体（1a）外围且与下封盖（1b）相连的气缸（6a）。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述的具有热回收和动态循环提取功能提取罐的药液提取方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：

A、浸泡处理：打开物料进口（11）和料液控制阀（22），开启动力循环泵（32a），将药液物料从物料进口（11）一次性加入至提取罐（1）内，通过动力循环泵（32a）使药液料液从料液进液管（21）输入至提取罐（1）内，使药液物料浸泡在药液料液中，通过提取罐（1）的搅拌制得药液提取液；

B、蒸汽加热处理：蒸汽加热处理包括药液料液加热处理或药液提取液加热处理，从而制得加热药液提取液，所述的药液料液加热处理的加热过程如下：开启料液控制阀（22）、动力循环泵（32a）和第二控制阀（38），关闭第一控制阀（37），开启蒸汽进口（42），然后通过加热器（41）对药液料液进行加热，蒸汽与药液料液换热换热后形成冷凝水，冷凝水从冷凝水出口（43）排出；所述的药液提取液加热处理的加热过程如下：开启动力循环泵（32a）、第一总控制阀（33）、和第二控制阀（38），关闭料液控制阀（22）和第一控制阀（37），开启蒸汽进口（42），然后通过加热器（41）对药液提取液进行加热，蒸汽与药液提取液换热换热后形成冷凝水，冷凝水从冷凝水出口（43）排出；

C、动态循环提取处理：开启动力循环泵（32a）、第一总控制阀（33）、第一控制阀（37），关闭第二控制阀（38），通过动力循环泵（32a）的作用使提取罐（1）的加热药液提取液从提取液总出液管（31）输出并经过第一提取液循环管（35）又重新输回至提取罐（1）内，然后开启压缩机（52）和热能控制阀（53），提取罐（1）内的二次蒸汽通过蒸汽出口（14）输送至热能回收管（51）内，然后压缩机（52）将热能回收管（51）输送的二次蒸汽压缩升温，被升温的二次蒸汽通过热能回收管（51）从蒸汽回口（15）输送至提取罐（1）内，重复上述的步骤即可达到药液的规定浓度，即制得药液成品；

D、药液成品排出：通过提取液出液管将提取罐（1）内的药液成品排出。

10.根据权利要求9所述的药液提取方法，其特征在于，在上述的C步骤中，当加热药液提取液在循环提取过程中的温度低于加热药液提取液设定的最低温度时，开启蒸汽进口（42）和第二控制阀（38），通过加热器（41）对第二提取液循环管（36）内的加热药液提取液进行加热。

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