CN106398874B - 一种挥发油多效分离装置 - Google Patents

Abstract

一种挥发油多效分离装置，包括依次连接的一级分离机构、二级分离机构及三级分离机构，其中，油水混合物从一级分离机构进入，通过重力、气浮、聚结三级分离机构对油水混合物进行分离，具有得油率高、转移率高、乳化少、油水分离效果好、能耗低，收集后的挥发油提取芳香水可直接排出而不污染环境等优点。

Description

一种挥发油多效分离装置

技术领域

本发明涉及挥发油分离技术领域，尤其涉及一种挥发油多效分离装置。

背景技术

中药制药企业在挥发油提取过程中普遍存在挥发油易乳化分散的现实问题，且在挥发油的工业提取过程中存在能耗高、收集、分离率低、技术装备落后、挥发油品相较差等问题，甚至一部分企业在提取如川芎、当归等品种时只能提取得到含挥发油的芳香水；在挥发油提取方面普遍存在挥发油提取及分离存在困难，给后续制剂工艺和质量控制带来了巨大的困难，而这一现实不仅是传统中药实现工业化、现代化的瓶颈问题，也是中药现代制剂制造过程的共性关键问题。因此，如何设计提高挥发油得率的技术及方法对挥发油产业具有很高的理论价值和现实意义。

目前，中药挥发油的提取分离方法主要包括水蒸气蒸馏法、压榨法、溶剂提取法、微波提取法、膜分离法、超临界二氧化碳提取法、固相微提取法、超声波提取法、分子蒸馏、酶法提取、微胶囊双水相提取法等提取方法，而这些挥发油提取分离方法存在工艺过程较复杂，无法工业化生产，甚至某些品种乳化严重，收率较低，品相差，且还存在其他问题如对生产设备要求严格，有机溶剂残留、成分发生改变、挥发油组分减少或膜易污染，清洗再生困难，膜通量降低且衰减较快，无法满足大规模工业等。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种挥发油多效分离装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种挥发油多效分离装置，包括依次连接的一级分离机构、二级分离机构及三级分离机构，其中，油水混合物从一级分离机构进入，经三级分离机构对油水混合物进行分离，具体结构如下：

一级分离机构中，一级分离器顶部设置有用于与挥发油冷凝器连接的油水冷凝物入口，并在一级分离器上部设置有一级上视筒，而一级上视筒上设置有轻油收集口，一级分离器中部设置有一级分离芳香水出口，一级分离芳香水出口与一级液位控制管连接，一级分离器下部通过环形布气器与洁净气体入口连接，同时在一级分离器底部设置有一级下视筒，一级下视筒底部设置有重油收集口；

二级分离机构中，二级分离器与一级液位控制管连接，并在二级分离器顶部设置有二号过滤呼吸器，二级分离器上部设置有二级挥发油收集口，圆形微孔布气器设置在二级分离器下部，且与洁净气体入口连接，二级分离器底部设置有二级分离芳香水出口，二级分离芳香水出口与二级液位控制管连接；

三级分离机构中，芳香水储罐与二级液位控制管连接，液泵安装在芳香水储罐与填料柱之间，填料柱与三级油水分离器连接，同时在芳香水储罐顶部设置有储罐过滤呼吸器，三级油水分离器顶部设置有上层液出口，三级油水分离器底部设置有下层液出口。

在本发明中，一级分离器外设置有一级温控夹套，且在一级温控夹套内通入有温度可控的液体，用以控制分离温度。

在本发明中，二级分离器外设置有二级温控夹套，且在二级温控夹套内通入有温度可控的液体，用以控制分离温度。

在本发明中，芳香水储罐外设置有储罐温控夹套，且在储罐温控夹套内通入有温度可控的液体，用以控制分离温度。

在本发明中，三级油水分离器外设置有三级温控夹套，且在三级温控夹套内通入有温度可控的液体，用以控制分离温度。

在本发明中，二级分离器上部设置有环形挡板，且二级挥发油收集口位于环形挡板上方。

在本发明中，洁净气体入口通向环形布气器与圆形微孔布气器的管道上分别安装有气体流量计，用于控制通向环形布气器与圆形微孔布气器的气体流量。

在本发明中，环形布气器为管状环形结构，且在管状环形结构上开设有多个穿孔，穿孔的直径为10μm-1000μm。

在本发明中，圆形微孔布气器的孔直径为10μm-1000μm。

在本发明中，填料柱内填充物为聚结材料，聚结材料包括玻璃纤维、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、丙纶纤维涤纶、氯纶与腈纶纤维、锦纶与黏胶纤维、石英砂、稀土瓷砂、陶粒、核桃壳中的一种或多种。

在本发明中，洁净气体入口通入的气体为空气、氮气或二氧化碳。

有益效果

1）本发明具有得油率高、转移率高、乳化少、油水分离效果好、能耗低，收集后的挥发油提取芳香水可直接排出而不污染环境的优点；

2）本发明具有操作简便、适用范围广、适用性强、成本低、时间短的特点；

3）本发明所得挥发油具有纯度高、含水量少、性状好的优点，不需进一步将所得油进行精制过程；

4）本发明适用范围广，既可以用于小试也可以用于中试及工业化生产；

5）本发明所适用的挥发油提取种类广泛，尤其是针对川芎、当归、细辛、丁香、肉桂等极易乳化、较难分离、得油率及转移率较低的挥发油，符合高效、环保、节能的发展趋势。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。

实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1的一种挥发油多效分离装置，包括油水冷凝物入口101、一级上视筒102、轻油收集口103、一级温控夹套104、一级分离器105、一级分离芳香水出口106、一级下视筒107、重油收集口108、环形布气器109、一级液位控制管110、气体流量计111、洁净气体入口112、二号过滤呼吸器201、环形挡板202、二级挥发油收集口203、二级分离器204、圆形微孔布气器205、二级温控夹套206、二级分离芳香水出口207、二级液位控制管208、储罐过滤呼吸器301、芳香水储罐302、储罐温控夹套303、液泵304、填料柱305、上层液出口306、三级油水分离器307、下层液出口308及三级温控夹套309。

在本实施例中，一级分离器105顶部通过油水冷凝物入口101与挥发油冷凝器连接，并在一级分离器105上部设置有一级上视筒102，一级上视筒102上设置有轻油收集口103，一级分离器105中部通过一级分离芳香水出口106与一级液位控制管110连接，一级分离器105下部通过环形布气器109与洁净气体入口112连接，一级分离器105底部设置有一级下视筒107，一级下视筒107底部设置有重油收集口108，一级液位控制管110与二级分离器204连接；二级分离器204顶部设置有二号过滤呼吸器201，二级分离器204上部设置有二级挥发油收集口203，圆形微孔布气器205设置在二级分离器204下部，且与洁净气体入口112连接，二级分离器204底部通过二级分离芳香水出口207与二级液位控制管208连接，二级液位控制管208与芳香水储罐302连接；芳香水储罐302通过液泵304与填料柱305连接，填料柱305再与三级油水分离器307连接，同时在芳香水储罐302顶部设置有储罐过滤呼吸器301，三级油水分离器307顶部设置有上层液出口306，三级油水分离器307底部设置有下层液出口308。

在本实施例中，一级分离器105外设置有一级温控夹套104。

在本实施例中，二级分离器204外设置有二级温控夹套206。

在本实施例中，芳香水储罐302外设置有储罐温控夹套303。

在本实施例中，三级油水分离器307外设置有三级温控夹套309。

在本实施例中，二级分离器204上部设置有环形挡板202，且二级挥发油收集口203位于环形挡板202上方。

在本实施例中，洁净气体入口112通向环形布气器109与圆形微孔布气器205的管道上分别安装有气体流量计111，用于控制通向环形布气器109与圆形微孔布气器205的气体流量。

在本实施例中，环形布气器109为管状环形结构，且在管状环形结构上开设有多个穿孔，穿孔的直径为100μm。

在本实施例中，圆形微孔布气器205的孔直径为100μm。

在本实施例中，填料柱305内填充物为聚结材料，聚结材料包括玻璃纤维、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、丙纶纤维涤纶、氯纶与腈纶纤维、锦纶与黏胶纤维、石英砂、稀土瓷砂、陶粒、核桃壳中的一种或多种。

在本实施例中，洁净气体入口112通入的气体为空气、氮气或二氧化碳。

在本实施例中，首先将提取冷凝后的油水混合物通过油水冷凝物入口101进入一级分离器105中，在一级分离器105与二级分离器204内分别通入一定流量的空气，并通过液泵304向填料柱305泵入一定流量的液体，填料柱305中填充有玻璃纤维，而后等待油水混合物分离，重油在重油收集口108、下层液出口308二个部位进行收集，轻油在轻油收集口103、二级挥发油收集口203、上层液出口306三个部位收集；一级温控夹套104、二级温控夹套206、储罐温控夹套303及三级温控夹套309内分别通入一定温度的水，控制分离温度。

下面选取川芎提取其中的挥发油

实验材料：川芎购自江西江中中药饮片有限公司，将购买的10kg川芎加入至提取罐内，并采用水蒸气蒸馏法蒸馏，冷凝后得油水混合物；

实验装置：如图1所示，将油水混合物通过油水冷凝物入口101加入一级分离器105中；

操作工艺参数：

通过洁净气体入口112向环形布气器109与圆形微孔布气器205的管道中通入氮气, 并控制气体流量计111的流量为1L/min，环形布气器109孔径为100μm，圆形微孔布气器205孔径为100μm，液泵304流速为600ml/min，填料柱305中装入玻璃纤维，玻璃纤维厚度为2cm，孔隙率为0.9；

实验结果：在重油收集口108收集到挥发油10ml，在二级挥发油收集口203收集到挥发油40ml挥发油，在下层液出口308收集到10ml挥发油，最终转移率可达到85%，总提取时间为5 h，普通工艺提取的挥发油转移率为10%，总提取时间为12h；结果表明本装置可有效提高川芎挥发油收率，缩短提取时间。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种挥发油多效分离装置，包括依次连接的一级分离机构、二级分离机构及三级分离机构，油水混合物从一级分离机构进入，经三级分离机构对油水混合物进行分离，其特征在于，具体结构如下：

一级分离机构中，一级分离器顶部设置有用于与挥发油冷凝器连接的油水冷凝物入口，并在一级分离器上部设置有一级上视筒，而一级上视筒上设置有轻油收集口，一级分离器中部设置有一级分离芳香水出口，一级分离芳香水出口与一级液位控制管连接，一级分离器下部通过环形布气器与洁净气体入口连接，同时在一级分离器底部设置有一级下视筒，一级下视筒底部设置有重油收集口；

二级分离机构中，二级分离器与一级液位控制管连接，并在二级分离器顶部设置有二号过滤呼吸器，二级分离器上部设置有二级挥发油收集口，圆形微孔布气器设置在二级分离器下部，且与洁净气体入口连接，二级分离器底部设置有二级分离芳香水出口，二级分离芳香水出口与二级液位控制管连接；

三级分离机构中，芳香水储罐与二级液位控制管连接，液泵安装在芳香水储罐与填料柱之间，填料柱与三级油水分离器连接，同时在芳香水储罐顶部设置有储罐过滤呼吸器，三级油水分离器顶部设置有上层液出口，三级油水分离器底部设置有下层液出口。

2.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，一级分离器外设置有一级温控夹套，且在一级温控夹套内通入有温度可控的液体。

3.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，二级分离器外设置有二级温控夹套，且在二级温控夹套内通入有温度可控的液体。

4.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，芳香水储罐外设置有储罐温控夹套，且在储罐温控夹套内通入有温度可控的液体。

5.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，三级油水分离器外设置有三级温控夹套，且在三级温控夹套内通入有温度可控的液体。

6.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，二级分离器上部设置有环形挡板，且二级挥发油收集口位于环形挡板上方。

7.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，在洁净气体入口通向环形布气器与圆形微孔布气器的管道上分别安装有气体流量计。

8.根据权利要求7所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，洁净气体入口通入的气体为空气、氮气或二氧化碳。

9.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，环形布气器为管状环形结构，且在管状环形结构上开设有多个穿孔，穿孔的直径为10μm-1000μm。

10.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，圆形微孔布气器的孔直径为10μm-1000μm。

11.根据权利要求1所述的一种挥发油多效分离装置，其特征在于，填料柱内填充物为聚结材料，聚结材料包括玻璃纤维、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、丙纶纤维涤纶、氯纶与腈纶纤维、锦纶与黏胶纤维、石英砂、稀土瓷砂、陶粒、核桃壳中的一种或多种。

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