CN1080553C

CN1080553C - 外热式强制循环提取浓缩系统

Info

Publication number: CN1080553C
Application number: CN 95111999
Authority: CN
Inventors: 仝爱星; 林载祁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: CN1129097A

Abstract

本发明提供了一种外热式强制循环提取浓缩系统，主要用于中药药材的提取与浓缩。系统由外热式提取器A、强制循环蒸发器B和提取剂贮槽58组成。外热式提取器A具有温度可调、提取速度快、收率高、提取液浓度高、蒸汽用量少、无废汽污染环境、清洗方便等优点。外热式强制循环蒸发器B蒸发速率快、浓缩液浓度高。提取液从提取器A直接送至蒸发器B，污染机会小，热利用率高。二次蒸汽冷凝液用泵送至提取器作为提取剂，减少提取剂耗量。

Description

外热式强制循环提取浓缩系统

本发明属于组合式提取浓缩系统，主要用于中药药材的提取与浓缩。

中药药材的提取、提取液的浓缩都是中药生产的主要过程，提取、浓缩设备则是中成药生产的关键设备，目前国内药厂普遍采用的提取设备是夹套式加热的提取罐，即在提取罐外侧设置加热夹套，其内装中药药材及提取剂，采用煎煮的办法提取药材中的有效成份。药材与提取剂相对运动小，传质效果差，提取时间长，排渣时散发大量废汽污染环境；小型蒸发浓缩器普遍采用夹套式，蒸发速率慢，容易在加热面上结垢，且容易因受热不均导致药液变质。

本发明的目的就是要发明一种结构紧凑、提取与浓缩速率快、节能效果显著、无废汽污染环境、不易结垢、清洗更换药材方便的高效节能节材型外热式强制循环提取浓缩系统。

本发明的技术解决方案是：一种外热式强制循环提取浓缩系统，由提取和浓缩两大部分组成。其特征在于：提取部分由换热器20、循环泵18、提取罐16及挥发油收集罐9组成的外热式提取器A；浓缩部分由加热器30、循环泵27、兼做贮槽的分离器42、冷凝器33、凝液罐35及提取剂泵39组成的强制循环蒸发器B。

所述的提取罐16为圆筒状，上下分别设有快开式顶盖7和底盖17，用来向提取罐16内装填中药药材和排除药渣。提取罐16的上部用管6与换热器20的出口相接，下部与循环泵18的入口相接，循环泵18的出口经管及阀19与换热器20的入口相接，循环泵18的出口还接有排出提取罐16内液体的管及阀23。提取罐16的上部经过管8与挥发油收集罐9的上部相接。挥发油收集罐9的上部设有冷凝器11，用以冷凝全部来自提取罐16的挥发油蒸汽及夹带的少量提取剂蒸汽。冷凝液在挥发油收集罐9的下部分层后，下层为提取剂层，由底部出口管14及阀15返回提取罐16，上层为挥发油层，由侧面管12及阀13排出挥发油收集罐9外。

所述的换热器20为列管换热器，管程走提取液，壳程走加热蒸汽或冷却水。壳程接有加热蒸汽管3、调节阀，冷凝水排放阀62、疏水器22及旁路阀21。提取时，向壳程通入加热蒸汽，加热管程中的提取液达到提取所需温度，以提取药材中的有效成份。壳程还接有冷却水进水管及阀60，冷却水排放管及阀61。排渣前，向壳程通入冷却水以冷却管程中的提取剂，提取剂再将药渣冷却至40～50℃，使排除药渣时不散发蒸汽污染环境。

所述的蒸发器分离器42为圆筒状，内装药液，既作为蒸发器二次蒸汽与浓缩液的分离器，又作为药液贮罐。分离器42的上部有管31与加热器30的出口相接，下部与循环泵27的入口相接。循环泵27的入口还与排放提取器A中提取液的阀23、管24、过滤器25及阀26相接，循环泵27的出口经管及阀29与加热器30的入口相接，循环泵27的出口还接有排出蒸发器B中浓缩液的管及阀28。分离器42的上端接有二次蒸汽管32，通至冷凝器33，冷凝器33下部接有排液管34。

所述的加热器30为列管加热器，管程走提取液，壳程走加热蒸汽。壳程的上部接有加热蒸汽管55和调节阀54，用以向壳程中通入加热蒸汽，加热管程中的提取液，使提取液蒸发出提取剂而浓缩；下部接有疏水器51和旁路阀50，用以排放冷凝水。

所述的排液管34与凝液罐35相接，凝液罐35上部接有通往真空装置的管36，凝液罐35下部有管38与提取剂泵39的入口相接。提取剂泵39的入口还接有来自提取剂贮槽58相连的管及阀46，来自提取剂贮槽58的提取剂是用来补充凝液罐35向提取罐16供给提取剂不足的部分。提取剂泵39的出口用管40及阀41与凝液罐35的浮球式液面控制阀37相接，以保持凝液罐35内液面恒定。提取剂泵39的出口还设有管43、阀44、阀47及管48与提取罐16相连，可将凝液罐35内的温热凝液送至提取罐16。提取剂泵39的出口还用管43、阀44、阀45及管65与提取剂贮槽58相连，当提取罐16不需要供给提取剂时，可将凝液罐35内的凝液送至提取剂贮槽58。提取剂贮槽58还设有补充新提取剂的管路及阀59。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、采用外热式提取器，生产效率高，蒸汽用量少，药渣含药效成分低，收率高。

2、提取罐中药材充填率高，提取剂用量与装填药材量的比值小，提取液浓度高，随后的蒸发过程提取剂蒸出量少，节约蒸汽用量。

3、提取罐的操作温度低于提取剂的沸点，故提取剂蒸出量少，挥发油收集罐的冷凝器热负荷低，冷却水用量少，挥发油收集罐容积小。

4、蒸发器中含有中药成分的二次蒸汽冷凝液返回提取罐中作为提取剂重复使用，即减少新提取剂消耗量，又回收二次蒸汽夹带出去的中药有效成份，同时还可减轻排放液对环境的污染。

5、药渣经冷却后才从提取罐中排出，不会散发蒸汽污染环境。

6、强制循环蒸发器的完成液浓度高，蒸发器的分离室兼作药液贮槽，结构紧凑。

7、该系统为组合设备，无中间贮槽，从提取器排出的高温提取液直接进入蒸发器，减少了药液被污染的机会减少了热损失。设备紧溱，不易结垢，清洗及更换药的品种都较容易。

8、该系统适用于各种提取剂(水、酒精等)对不同中药材的提取及提取液的浓缩。

9、该系统为非压力容器，节省材料，制造、安装均较方便。

下面结合附图对本发明作进一步描述：

附图是本发明的结构及流程示意图。

本发明的外热式强制循环提取浓缩系统的流程如下：来自管1的加热蒸汽经阀2后分为两路，一路经管3和调节阀5进入外热式提取器A的换热器20中，将提取剂加热至所需温度，冷凝水由疏水器22或旁路阀21排出，阀4则用来排放蒸汽管路中的冷凝液和污物；另一路经管55和调节阀54进入强制循环蒸发器B的加热器30中，将直接来自外热式提取器A的药液加热蒸发，冷凝水由疏水器51或旁路阀阀50排出。打开提取罐16的顶盖7，将固体药材加入提取罐16中。凝液罐35中含有中药有效成分的温热凝液经管38、提取剂泵39、管43、阀44、阀47和管48进入提取罐16中，不足部分则由从提取剂贮槽58、阀46、提取剂泵39、管43、阀44、阀47和管48进入提取罐16作为补充。提取剂与固体药材在提取罐16中直接接触浸泡，溶解出药材中的有效成分。在提取罐16的下部，药液经过滤后由循环泵18升压，通过阀19进入换热器20，在换热器20中受热升温后经管6流入提取罐16的上部，高温的药液穿过提取罐16中的固体药材继续溶解药材中的有效成分后流到提取罐16的下部，又重复上面的流动过程，这样就使药液在提取器A中不断循环地流动，加快了提取速率，提高了提取效率和收率。在提取罐16中挥发的挥发油蒸汽和夹带的少量提取剂蒸汽经管18进入挥发油收集罐9，在挥发油收集罐9内冷凝器11外表面冷凝后，冷凝液在挥发油收集罐9的下部静置分层，上层为挥发油，由挥发油收集罐9的侧面管12和阀13排出，下层为提取剂，由管14和阀15返回到提取罐16中。从管49来的冷却水经阀52和管53进入挥发油收集罐内的冷凝器11，并从管10排出。第一次提取后，提取液经泵18、阀23、管24、过滤器25、阀26进入兼做药液贮槽的蒸发器分离器42中，药渣中仍含有效成分。故在第一次提取液排出后，引入自凝液罐35来的温热凝液和自提取剂贮槽58来的提取剂进行第二次提取，经进一步提取药渣中有效成分。提取次数可以是2次至5次，视药材的贵重程度而异。在最后一次提取完成后，关闭阀5、阀62，停止供给换热器20加热蒸汽，同时将提取剂贮槽58中的提取剂送入提取罐16中，随后打开阀60、阀61，向换热器20中通入冷却水，以冷却提取剂，提取剂又将提取罐16中的药渣冷却至一定温度，然后关阀19、阀60、阀61，开阀23、阀63、使提取剂经管64、管59，进入提取剂贮槽58中。排净提取剂后，打开提取罐16的底盖17，排除药渣。蒸发器分离器42中的提取液经循环泵27升压，通过阀29进入加热器30，在加热器30中受热升温后经管31流入分离器42，在分离器42中蒸发并将二次蒸汽和药液进行分离，分离后的药液继续参加下一次的循环。由于不断蒸发出提取剂，使药液不断增浓，最终的浓缩液经泵27和阀28排出。在分离器42中分离出的二次蒸汽由管32进入冷凝器33中冷凝，冷凝后的凝液经管34进入凝液罐35，凝液罐35的上部有管36接真空系统，以保持蒸发系统内的真空度。为了维持凝液罐35内一定的液位，凝液罐35的下部装有浮球式液面控制阀37。当低于设定液面时，提取剂经管38、提取剂泵39、管40、阀41和浮球式液面控制阀37进入凝液罐35，当达到设定液面时，提取剂则经管38、提取剂泵39、管43、阀44、阀47和管48进入提取罐16中，当提取罐16不需供给提取剂时，则经阀45、管59进入提取剂贮槽58中。从管56来的冷却水进入冷凝器33，将冷凝器中的二次蒸汽冷凝后，由管57排出。阀59用来向提取剂贮槽58中补充新提取剂。

Claims

1、一种外热式强制循环提取浓缩系统，其特征在于：它是由提取和浓缩两大部分组成，提取部分由换热器[20]、循环泵[18]、提取罐[16]及挥发油收集罐[9]组成的外热式提取器[A]；浓缩部分由加热器[30]、循环泵[27]、分离器[42]、冷凝器[33]、凝液罐[35]及提取剂泵[39]组成的强制循环蒸发器[B]，提取罐[16]为圆筒状，上下分别设有快开式顶盖[7]底盖[17]，提取罐[16]的上部用管[6]与换热器[20]的出口相接，下部与循环泵[18]的入口相接，循环泵[18]的出口经管及阀[19]与换热器[20]的入口相接，循环泵[18]的出口还接有排出提取罐[16]内液体的管及阀[23]，提取罐[16]的上部经过管[8]与挥发油收集罐[9]的上部相接，蒸发器分离器[42]为圆筒状，分离器[42]的上部有管[31]与加热器[30]的出口相接，下部与循环泵[27]的入口相接，循环泵[27]的入口还与排放提取器[A]中提取液的阀[23]、管[24]、过滤器[25]及阀[26]相接，循环泵[27]的出口经管及阀[29]与加热器[30]的入口相接，循环泵[27]的出口还接有排出蒸发器[B]中浓缩液的管及阀[28]，分离器[42]的上端接有二次蒸汽管[32]，通至冷凝器[33]，冷凝器[33]下部接有排液管[34]，排液管[34]与凝液罐[35]相接，凝液罐[35]下部有管[38]与提取剂泵[39]的入口相接，提取剂泵[39]的入口还接有来自提取剂贮槽[58]相连的管及阀[46]，提取剂泵[39]的出口用管[40]及阀[41]与凝液罐[35]的浮球式液面控制阀[37]相接。

2、根据权利要求1所述的外热式强制循环提取浓缩系统，其特征在于：挥发油收集罐[9]的上部设有冷凝器[11]，冷凝器[11]入口连管[53]，阀[52]和管[49]，出口连管[10]，收集罐[9]底部出口管[14]及阀[15]连提取罐[16]，收集罐[9]挥发油层处有管[12]及阀[13]。

3、根据权利要求1所述的外热式强制循环提取浓缩系统，其特征在于：换热器[20]为列管换热器，壳程接有加热蒸汽管[3]、调节阀，冷凝水排放阀[62]、疏水器[22]及旁路阀[21]，壳程还接有冷却水进水管及阀[60]，冷却水排放管及阀[61]。

4、根据权利要求1所述的外热式强制循环提取浓缩系统，其特征在于：加热器[30]为列管加热器，壳程的上部接有加热蒸汽管[55]和调节阀[54]，下部接有疏水器[51]和旁路阀[50]。

5、根据权利要求1所述的外热式强制循环提取浓缩系统，其特征在于：凝液罐[35]上部接有通往真空装置的管[36]，提取剂泵[39]的出口还设有管[43]、阀[44]、阀[47]及管[48]与提取罐[16]相连，提取剂泵[39]的出口还用管[43]、阀[44]、阀[45]及管[65]与提取剂贮槽[58]相连，提取剂贮槽[58]还设有补充新提取剂的管路及阀[59]。