CN104922928A - 一种索氏抽提器的高效替代装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶，还包括抽提室和阻尼管，阻尼管出气端与抽提室连通，阻尼管进气端与烧瓶连通，抽提室内部的底部设置有砂芯滤板。本发明结构简单，不易破碎，经久耐用；显著提高了抽提效率；使用一般溶剂提取时，使用过程中不采用水冷，极大节约了使用成本。

Description

一种索氏抽提器的高效替代装置

技术领域

本发明属于天然产物提取领域，具体涉及一种索氏抽提器的高效替代装置。

背景技术

目前天然产物提取方法多种多样，总结起来无外乎以下两大类方法：①实验室少量提取一般用索氏提取器提取或者超声波-微波辅助的开放提取；②实验室大量提取和工厂化大量提取一般采取粉碎、浸泡、过滤、浓缩等传统的开放提取方法。第一类实验室提取方法存在着溶剂挥发、操作费工费时等缺点；第二类工厂化大规模提取方法也同样存在着溶剂挥发、操作费工费时的缺点，而且溶剂挥发量更大，环境污染严重。为此环保部门严格禁止在市区建立化学成分提取工厂，其根本原因是排污量太大。目前，天然产物提取工业普遍存在着提取方法和步骤原始而劳动密集、有毒排放严重、能源利用效率低下等现象。因此将多个提取步骤有机组合在一起实行自动化或者半自动化操作，并且在一个相对密闭的系统中完成天然产物提取，对实现高效率提取、节约人力物力、节能减排具有重大意义。相关的提取设备革新是推动天然产物提取产业健康发展的根本。

在植物化学成分提取领域最常用的效率较高、排污较低的提取设备就是索氏抽屉装置，如图4所示，索氏抽提器包括：1’-现有抽提室；2’-现有蒸气导管；3’-现有虹吸管；4’-现有抽提室下部接口；5’-现有烧瓶；6’-现有烧瓶接口；7’-现有冷凝器。其基本工作原理在于：烧瓶里面的溶剂被加热后形成溶剂蒸气，溶剂蒸气随蒸气导管进入到冷凝器被冷却形成液态溶剂后滴回到抽提室内，对抽提室内的物料进行提取，当抽提室内的液态溶剂页面达到柄超过虹吸管的高度时，溶剂就会被虹吸作用抽回到烧瓶内，如此反复循环。如上所述的索氏抽提器在抽提过程中存在一个致命的弱点：那就是必须使用冷凝器，所用的冷凝器需要连续的供应自来水，抽提一个小时需要消耗2-5吨自来水，导致使用成本很高，而且冷凝器的冷凝管是开放的，冷凝过程中不断地有溶剂蒸气从冷凝管排放到空气中，既损失溶剂又污染环境。

鉴于如上所述的索氏抽提器的缺点，本发明提供了一种免冷凝器和最大限度减少溶剂蒸气排放的抽提装置。该装置在一般溶剂情况下不需要使用冷凝水，溶剂蒸气排放接近为零。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种索氏抽提器的高效替代装置。该装置不仅经久耐用，还可以显著提高抽提效率和降低使用成本。

一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶，还包括抽提室和阻尼管，阻尼管出气端与抽提室连通，阻尼管进气端与烧瓶连通，抽提室内部的底部设置有砂芯滤板。

如上所述的抽提室下端为下闭口端，下闭口端与导流管一端连接，导流管另一端与烧瓶的烧瓶接口连通，阻尼管位于导流管内，阻尼管出气端与抽提室内部连通，阻尼管的进气端与导流管连通。

如上所述的抽提室下端为下开口端，下开口端与导流管一端连接，导流管另一端与烧瓶的烧瓶接口连通，烧瓶接口与烧瓶的瓶体连接的一端为烧瓶接口闭口端，阻尼管位于烧瓶的瓶体的上部，阻尼管出气端与烧瓶接口连通，阻尼管进气端与烧瓶的瓶体连通。

如上所述的抽提室的上端通过硅胶塞连接冷凝器。

工作原理为：抽提室内装入一定量的待提取物粉末，烧瓶内的溶剂被加热后产生蒸气，溶剂蒸气通过阻尼管的端口进入到抽提室内，溶剂蒸气一部分在阻尼管内冷凝为液态并被溶剂蒸气推入到抽提室内，另一部分溶剂蒸气进入到抽提室内在待提取物料缝隙间被冷凝成液体溶剂，冷凝的液态溶剂对待提取物料进行抽提，烧瓶内的溶剂不断形成蒸气进入到抽提室，抽提室内的物料和液态溶剂对烧瓶内进入抽提室内的溶剂蒸气进行冷却和吸收，在此过程中，抽提室内的液态溶剂由于重力而沿着阻尼管向下流动，而阻尼管由于烧瓶的蒸气产生的压力使得抽提室内的液态溶剂不能向下流动，由此保持平衡。

当烧瓶内的溶剂全部蒸发完毕或者蒸发的溶剂蒸气不足以维持阻尼管内的阻力时，抽提室内的少量冷却溶剂会经过阻尼管流回到烧瓶内，并导致烧瓶内的溶液温度下降，温度下降又导致烧瓶内的气压下降，气压下降又导致抽提室内更多的冷却溶剂流回到烧瓶内，如此形成连锁反应，很快使烧瓶内形成强大的负压并将抽提室内的溶剂全部抽吸回到烧瓶内。烧瓶内的溶液再被加热形成蒸气经过阻尼管上升到抽提室…….如此反复循环，将抽提室内的物料的化学成分提取出来聚集到烧瓶内。

如上所述的提取装置和提取方法也可以扩大成大规模提取设备而应用于工厂化提取，该装置的提取室底部的阻尼管是关键部件。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、该装置结构简单，不易破碎，经久耐用；

2、显著提高了抽提效率；

3、使用一般溶剂提取时，使用过程中不采用水冷，极大节约了使用成本。

附图说明

图1：本发明的第一种实施方式结构图，不带冷凝器；

图2：本发明的第二种实施方式结构图，带冷凝器；

图3-1：蛇形阻尼管的结构图；

图3-2：U形阻尼管结构图；

图4：现有技术中的索氏抽屉装置。

图中：1-抽提室；1-1-硅胶塞；2-砂芯滤板；3-阻尼管；3-1-阻尼管进气口；3-2-阻尼管出气口(与抽提室底部连通)；4-导流管；5-烧瓶；6-烧瓶接口；7-冷凝器；。

1’-现有抽提室；2’-现有蒸气导管；3’-现有虹吸管；4’-现有抽提室下部接口；5’-现有烧瓶；6’-现有烧瓶接口；7’-现有冷凝器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对发明作进一步的说明。

实施例1：

第一种结构方式，如图1所示：

一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶5，还包括抽提室1和阻尼管3，抽提室1内部的底部设置有砂芯滤板2。

抽提室1下端为下闭口端，下闭口端与导流管4一端连接，导流管4另一端与烧瓶5的烧瓶接口6连通，阻尼管3位于导流管4内，阻尼管3出气端与抽提室1内部连通，阻尼管3的进气端与导流管4连通。

烧瓶5的瓶口为磨口，导流管4的底端为与烧瓶5的瓶口适配的磨口。

如果抽提所用的溶剂为低沸点(低于60摄氏度)的溶剂，抽提室1的上端通过硅胶塞连接冷凝器7。

实施例2：

第二种结构方式，如图2所示：

一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶5，还包括抽提室1和阻尼管3，抽提室1内部的底部设置有砂芯滤板2。

抽提室1下端为下开口端，下开口端与导流管4一端连接，导流管4另一端与烧瓶5的烧瓶接口6连通，烧瓶接口6与烧瓶5的瓶体连接的一端为烧瓶接口闭口端，阻尼管3位于烧瓶5的瓶体的上部，阻尼管3出气端与烧瓶接口6连通，阻尼管3进气端与烧瓶5的瓶体连通。

烧瓶5的瓶口为磨口，导流管4的底端为与烧瓶5的瓶口适配的磨口。

如果抽提所用的溶剂为低沸点(低于60摄氏度)的溶剂，抽提室的开口端通过硅胶塞连接一个冷凝器。

实施例3：

如图1所示，

一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶5，还包括抽提室1和阻尼管3，抽提室1内部的底部设置有砂芯滤板2。

抽提室1下端为下闭口端，下闭口端与导流管4一端连接，导流管4另一端与烧瓶5的烧瓶接口6连通，阻尼管3位于导流管4内，阻尼管3出气端与抽提室1内部连通，阻尼管3的进气端与导流管4连通。

烧瓶5的瓶口为磨口，导流管4的底端为与烧瓶5的瓶口适配的磨口。

以95％酒精提取藤茶粉末中的二氢杨梅素为例：抽提室1内装入三分之一高度的藤茶粉末200克，藤茶粉末的粒径在1-0.5毫米，烧瓶5内的95％酒精被加热后产生酒精蒸气，酒精蒸气通过阻尼管的端口进入到抽提室1内，酒精蒸气一部分在阻尼管内自然冷凝为液态酒精并被酒精蒸气推入到抽提室1内，另一部分酒精蒸气进入到抽提室1内在藤茶粉末缝隙间被冷凝成液体酒精，冷凝的液态酒精对藤茶粉末中的二氢杨梅素进行抽提，烧瓶内的酒精不断形成蒸气进入到抽提室1，抽提室1内的藤茶粉末和液态酒精对烧瓶内进入抽提室内的酒精蒸气进行冷却和吸收，在此过程中，抽提室1内的液态酒精由于重力而沿着阻尼管向下流动，而阻尼管由于烧瓶的酒精蒸气产生的压力使得抽提室1内的液态溶剂不能向下流动，由此保持平衡。

当烧瓶5内的酒精全部蒸发完毕或者蒸发的酒精蒸气不足以维持阻尼管内的阻力时，抽提室1内的少量冷却的液态酒精会经过阻尼管流回到烧瓶5内，并导致烧瓶5内的酒精温度下降，温度下降又导致烧瓶5内的气压下降，气压下降又导致抽提室1内更多的冷却的液态酒精流回到烧瓶5内，如此形成连锁反应，很快使烧瓶5内形成强大的负压并将抽提室1内的酒精溶液全部抽吸回到烧瓶5内。烧瓶5内的酒精溶液再被加热形成酒精蒸气经过阻尼管上升到抽提室…….如此反复循环，根据抽提需要确定循环次数，将抽提室内的藤茶粉末的二氢杨梅素提取出来聚集到烧瓶内。

表1：本装置与传统的索氏提取器的效果比较，抽提时间均为5个小时：

根据上表比较结果，本装置提高了提取率，不消耗自来水，虽然溶剂损失稍大一点，但是总体成本显著降低，适用于大规模提取应用。

实施例4：

如图1所示，一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶5，还包括抽提室1和阻尼管3，抽提室1内部的底部设置有砂芯滤板2。

抽提室1下端为下闭口端，下闭口端与导流管4一端连接，导流管4另一端与烧瓶5的烧瓶接口6连通，阻尼管3位于导流管4内，阻尼管3出气端与抽提室1内部连通，阻尼管3的进气端与导流管4连通。

烧瓶5的瓶口为磨口，导流管4的底端为与烧瓶5的瓶口适配的磨口。

以无水乙醇提取枸杞粉末中的类胡萝卜素为例：抽提室1内装入枸杞粉末200克，枸杞粉末的粒径在1-0.5毫米，烧瓶5内的无水乙醇被加热后产生乙醇蒸气，乙醇蒸气通过阻尼管的端口进入到抽提室1内，乙醇蒸气一部分在阻尼管内冷凝为液态无水乙醇并被乙醇蒸气推入到抽提室1内，另一部分乙醇蒸气进入到抽提室1内在枸杞粉末缝隙间被冷凝成液体无水乙醇，冷凝的液态无水乙醇对枸杞粉末中的类胡萝卜素进行抽提，烧瓶5内的无水乙醇不断形成蒸气进入到抽提室1，抽提室1内的枸杞粉末和液态无水乙醇对烧瓶5内进入抽提室内的乙醇蒸气进行冷却和吸收，在此过程中，抽提室1内的液态无水乙醇由于重力而沿着阻尼管向下流动，而阻尼管由于烧瓶5的乙醇蒸气产生的压力使得抽提室1内的液态无水乙醇不能向下流动，由此保持平衡。

当烧瓶5内的无水乙醇全部蒸发完毕或者蒸发的乙醇蒸气不足以维持阻尼管内的阻力时，抽提室1内的少量冷却的液态无水乙醇会经过阻尼管流回到烧瓶5内，并导致烧瓶5内的无水乙醇温度下降，温度下降又导致烧瓶5内的气压下降，气压下降又导致抽提室1内更多的冷却的液态无水乙醇流回到烧瓶5内，如此形成连锁反应，很快使烧瓶5内形成强大的负压并将抽提室1内的无水乙醇溶液全部抽吸回到烧瓶内。烧瓶5内的无水乙醇溶液再被加热形成乙醇蒸气经过阻尼管上升到抽提室1…….如此反复循环，如此循环10-20次，将抽提室内的枸杞粉末的类胡萝卜素提取出来聚集到烧瓶内。

表2：本装置与传统的索氏提取器的效果比较，抽提时间均为3个小时：

根据上表比较结果，本装置提高了提取率，不消耗自来水，虽然溶剂损失稍大一点，但是总体成本显著降低，适用于大规模提取应用。

实施例5：

如图2所示，一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶5，还包括抽提室1和阻尼管3，抽提室1内部的底部设置有砂芯滤板2。

抽提室1下端为下开口端，下开口端与导流管4一端连接，导流管4另一端与烧瓶5的烧瓶接口6连通，烧瓶接口6与烧瓶5的瓶体连接的一端为烧瓶接口闭口端，阻尼管3位于烧瓶5的瓶体的上部，阻尼管3出气端与烧瓶接口6连通，阻尼管3进气端与烧瓶5的瓶体连通。

烧瓶5的瓶口为磨口，导流管4的底端为与烧瓶5的瓶口适配的磨口。

以石油醚对栀子果粉末进行脱脂为例：抽提室1内装入的栀子果粉末200克，栀子果粉末的粒径在1-0.5毫米，烧瓶5内的石油醚被加热后产生石油醚蒸气，石油醚蒸气通过阻尼管的端口进入到抽提室1内，石油醚蒸气一部分在阻尼管内冷凝为液态石油醚并被石油醚蒸气推入到抽提室1内，另一部分石油醚蒸气进入到抽提室1内在栀子果粉末缝隙间被冷凝成液体石油醚，冷凝的液态石油醚对栀子果粉末中的油脂进行抽提，烧瓶5内的石油醚不断形成蒸气进入到抽提室1，抽提室1内的栀子果粉末和液态石油醚对烧瓶5内进入抽提室1内的石油醚蒸气进行冷却和吸收，在此过程中，抽提室1内的液态石油醚由于重力而沿着阻尼管向下流动，而阻尼管由于烧瓶5的石油醚蒸气产生的压力使得抽提室1内的液态石油醚不能向下流动，由此保持平衡。

当烧瓶5内的石油醚全部蒸发完毕或者蒸发的石油醚蒸气不足以维持阻尼管内的阻力时，抽提室1内的少量冷却的液态石油醚会经过阻尼管流回到烧瓶5内，并导致烧瓶5内的石油醚温度下降，温度下降又导致烧瓶5内的气压下降，气压下降又导致抽提室1内更多的冷却的液态石油醚流回到烧瓶5内，如此形成连锁反应，很快使烧瓶5内形成强大的负压并将抽提室1内的石油醚溶液全部抽吸回到烧瓶5内。烧瓶5内的石油醚溶液再被加热形成石油醚蒸气经过阻尼管上升到抽提室1…….如此反复循环10-15次，将抽提室内的栀子果粉末的油脂提取出来聚集到烧瓶内。在抽提过程中，由于石油醚沸点很低，抽提室顶部开口设置一个冷凝器7，只需要用很小流量的循环水冷却即可，可以确保石油醚最少损失。

表3：本装置与传统的索氏提取器的效果比较，抽提时间均为3个小时：

根据上表比较结果，本装置提高了提取率，消耗自来水明显减少，虽然溶剂损失减少，但是总体成本显著降低，适用于大规模提取应用。

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。

Claims (4)

1.一种索氏抽提器的高效替代装置，包括烧瓶（5），其特征在于，还包括抽提室（1）和阻尼管（3），阻尼管（3）出气端与抽提室（1）连通，阻尼管（3）进气端与烧瓶（5）连通，抽提室（1）内部的底部设置有砂芯滤板（2）。

2.根据权利要求1所述的一种索氏抽提器的高效替代装置，其特征在于，所述的抽提室（1）下端为下闭口端，下闭口端与导流管（4）一端连接，导流管（4）另一端与烧瓶（5）的烧瓶接口（6）连通，阻尼管（3）位于导流管（4）内，阻尼管（3）出气端与抽提室（1）内部连通，阻尼管（3）的进气端与导流管（4）连通。

3.根据权利要求1所述的一种索氏抽提器的高效替代装置，其特征在于，所述的抽提室（1）下端为下开口端，下开口端与导流管（4）一端连接，导流管（4）另一端与烧瓶（5）的烧瓶接口（6）连通，烧瓶接口（6）与烧瓶（5）的瓶体连接的一端为烧瓶接口闭口端，阻尼管（3）位于烧瓶（5）的瓶体的上部，阻尼管（3）出气端与烧瓶接口（6）连通，阻尼管（3）进气端与烧瓶（5）的瓶体连通。

4.根据权利要求1或2或3或4所述的一种索氏抽提器的高效替代装置，其特征在于，所述的抽提室（1）的上端通过硅胶塞连接冷凝器（7）。