CN108404445A - 一种分层式固液萃取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分层式固液萃取装置，包括上下布置的冷凝器、萃取器和蒸发器，所述萃取器内设有筛板，筛板上放置有萃取槽，萃取槽用于盛放固体物料，萃取槽与所述筛板之间放置有滤纸，所述筛板上设有多个小孔，位于筛板被萃取槽覆盖的部分上的小孔形成滤液通道、其余小孔形成蒸汽通道，蒸发器在加热时产生的蒸汽直接由蒸发器与萃取器的连接处上升。该分层式固液萃取装置无蒸汽上升管，蒸汽由蒸发器直接进入萃取器，通过筛板上的蒸汽通道沿萃取器内壁附近上升，有利于提高萃取效果；还省去了虹吸装置，避免大量滤液一次性进入蒸发器，引起蒸发器内液体温度骤降，蒸汽量骤减，对萃取造成不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及萃取装置领域，具体涉及一种分层式固液萃取装置。
背景技术
萃取是利用混合物中各组分在溶剂中的溶解度差异来分离混合物的一种单元操作，用溶剂分离固体混合物的操作称为固液萃取。将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液；用溶剂分离固体混合物的操作称为固液萃取。索氏提取器是最常用也是最经典的固液连续萃取装置。例如授权公告号为CN100575325C的中国发明专利公开的索式提取器循环萃取法提取生物质中茄尼醇的方法，该文件中提到了一种萃取装置，该装置下部为萃取瓶，内装有萃取溶剂；中部为提取器，内装有滤纸；上部为冷凝管。提取过程中，下部圆底烧瓶采用控温电加热，使得溶剂挥发，通过蒸汽管至冷凝管处冷凝回滴到提取器中，浸泡滤纸筒，当回滴的液面高度高于虹吸管时，溶液回流到烧瓶中，完成一个循环。
索氏提取器存在虹吸管易堵、易断等问题，且由于虹吸管的存在，萃取液一次性进入蒸发器中，瞬间降低溶液温度，上升蒸汽中断，增加了无效萃取时间；在萃取器内，若物料在滤纸桶内堆积的厚度过大，则存在固体物料浸泡不充分等问题；此外，蒸汽上升管直接与大气接触，热量损失快，产生不必要能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种分层式固液萃取装置，以解决因虹吸管的存在导致的萃取液进入蒸发器时会降低溶液温度的问题。
为实现上述目的，本发明分层式固液萃取装置采用如下技术方案：分层式固液萃取装置，包括上下布置的冷凝器、萃取器和蒸发器，所述萃取器内设有筛板，筛板上放置有萃取槽，萃取槽用于盛放固体物料，萃取槽与所述筛板之间放置有滤纸，所述筛板上设有多个小孔，位于筛板被萃取槽覆盖的部分上的小孔形成滤液通道、其余小孔形成蒸汽通道，蒸发器在加热时产生的蒸汽直接由蒸发器与萃取器的连接处上升。
进一步优选，所述筛板有两层以上，各层上下间隔布置。筛板层数可以根据萃取的量设置。
进一步优选，所述滤纸是平铺设置。使得固体物料可以与萃取剂充分接触。
进一步优选，所述萃取器内于筛板的下方设有缓冲板，缓冲板中部为盲板区、其余边缘为孔道区，孔道区设有上下贯通的孔道。设置缓冲板后，滤液只能从缓冲板的孔道区流过，控制滤液沿萃取器内壁匀速流入蒸发器，而不会直接滴入蒸发器，引起液体飞溅。
进一步优选，所述孔道区为环形区域，孔道至少有两圈，外圈孔道的孔径大于内圈孔道的孔径。引导滤液沿萃取器内壁流入蒸发器。
进一步优选，所述萃取器内壁设有支撑座，支撑座用于支撑所述的筛板。
进一步优选，各所述筛板由三个支撑座支撑，同一层的支撑座沿萃取器内腔均匀分布。
本发明的有益效果：本发明分层式固液萃取装置无蒸汽上升管，蒸汽由蒸发器直接进入萃取器，通过筛板上的蒸汽通道沿萃取器内壁附近上升，在冷凝器中冷凝，落入萃取槽，与固体物料接触，完成萃取。上升蒸汽充满萃取器的腔体，一方面提高了整个萃取器的内腔温度，使萃取在某个临界温度点进行，有利于提高萃取效果；另一方面，在萃取器中形成了一个汽液混合的状态，部分蒸汽也可通过滤液通道直接进入萃取槽，增强固液混合物的扰动，提高固液接触表面的更新速率。本发明分层式固液萃取装置还省去了虹吸装置，滤液连续均匀地通过筛板，避免大量滤液一次性进入蒸发器，引起蒸发器内液体温度骤降，蒸汽量骤减，对萃取造成不利影响。
附图说明
图1是本发明分层式固液萃取装置的结构示意图；
图2是图1中筛板的结构示意图；
图3是图1中缓冲板的结构示意图。
图中各标记对应的名称：1、冷凝器，2、萃取器，3、萃取槽，4、滤纸，5、压紧装置，6、筛板，7、缓冲板，8、蒸发器，9、支撑座，61、蒸汽通道，62、滤液通道，71、盲板区，72、孔道区，73、孔道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明分层式固液萃取装置的实施例：如图1-图3所示，分层式固液萃取装置包括上下布置的冷凝器1、萃取器2和蒸发器8。冷凝器1采用蛇形冷凝器。萃取器2内设有四层筛板6，各层上下间隔布置。每层筛板6上放置有萃取槽3，萃取槽3用于盛放固体物料，萃取槽3与筛板6之间放置有滤纸4，滤纸4是平铺设置。筛板6上设有多个小孔，位于筛板被萃取槽覆盖的部分上的小孔形成滤液通道62、其余小孔形成蒸汽通道61。筛板为圆形，萃取槽也是圆筒形的，小孔均匀分布在筛板上，最外一圈的小孔是蒸汽通道。
萃取器2内壁设有支撑座9，支撑座9用于支撑筛板6，各层筛板由三个支撑座支撑，同一层的支撑座沿萃取器内腔均匀分布。筛板放置好后，利用压紧装置5压紧，压紧装置不是创新点，采用现有的就可以。由于萃取器的与冷凝器对接处的上方瓶口较小，不能从该瓶口处放置筛板及萃取槽。为解决此问题，可以将萃取器设置成上中下三部分的分体结构，而非一体成型；在相邻两部分对接处，设置磨砂台阶面，完成密封对接。设置成三部分，还有另外的效果，中间部分可以更换，以实现自由增加筛板的层数。
萃取器内于筛板的下方设有缓冲板7，缓冲板7中部为盲板区71、其余边缘为孔道区72，孔道区设有上下贯通的孔道73。孔道区为环形区域，孔道有两圈，外圈孔道的孔径大于内圈孔道的孔径。使得滤液从缓冲板边缘下落，沿萃取器内壁流入蒸发器8，而不会直接滴入蒸发器8内。萃取器2的下瓶口直接插装在蒸发器8的瓶口内，以磨砂口相连接。蒸发器8在加热时产生的蒸汽直接由蒸发器与萃取器的连接处上升，从而省去了蒸汽上升管。
上面介绍了萃取装置的结构，下面介绍一下该新型的萃取装置在使用过程中的优势：(1)萃取器内设置多层筛板6，每层筛板有一个萃取槽3，在实施过程中，固体物料均匀分散于滤纸4上，并控制单个萃取槽放入的物料量，以保证萃取剂和固体物料充分接触，而不是传统索氏提取器和已有的改良索氏萃取器，将物料直接投放在一个伞形滤纸或滤纸桶中，物料与萃取剂难以充分接触，处理量小，萃取效率低。(2)无蒸汽上升管，蒸汽由蒸发器8直接进入萃取器2，通过筛板6上的蒸汽通道沿萃取器内壁附近上升，在冷凝器1中冷凝，落入萃取槽3，与固体物料接触，完成萃取。同时上升蒸汽充满萃取器的腔体，一方面提高了整个萃取器的内腔温度，使萃取在某个临界温度点进行，有利于提高萃取效果；另一方面，在萃取器3中形成了一个汽液混合的状态，部分蒸汽也可通过滤液通道直接进入萃取槽3，增强固液混合物的扰动，提高固液接触表面的更新速率，强化传质。(3)无虹吸装置，滤液连续均匀地通过筛板6，避免大量滤液一次性进入蒸发器8，引起蒸发器8内液体温度骤降，蒸汽量骤减，对萃取造成不利影响；同时，因设置了缓冲板7，滤液只能从缓冲板7的孔道区流过，控制滤液沿萃取器2内壁匀速流入蒸发器8，而不会直接滴入蒸发器8，引起液体飞溅。
在其他实施例中，筛板也可根据需要设置其他层数，如一层、两层等等。
在其他实施例中，缓冲板上的孔道区，也可设置多于两圈孔道，例如设置三圈孔道；其中各圈孔道的孔径也可设置的相同。
在其他实施例中，萃取器也可设置成上下两部分的结构，满足一定层数筛板的使用要求。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.分层式固液萃取装置，其特征在于：包括上下布置的冷凝器、萃取器和蒸发器，所述萃取器内设有筛板，筛板上放置有萃取槽，萃取槽用于盛放固体物料，萃取槽与所述筛板之间放置有滤纸，所述筛板上设有多个小孔，位于筛板被萃取槽覆盖的部分上的小孔形成滤液通道、其余小孔形成蒸汽通道，蒸发器在加热时产生的蒸汽直接由蒸发器与萃取器的连接处上升。
2.根据权利要求1所述的分层式固液萃取装置，其特征在于：所述筛板有两层以上，各层上下间隔布置。
3.根据权利要求1或2所述的分层式固液萃取装置的，其特征在于：所述滤纸是平铺设置。
4.根据权利要求1所述的分层式固液萃取装置，其特征在于：所述萃取器内于筛板的下方设有缓冲板，缓冲板中部为盲板区、其余边缘为孔道区，孔道区设有上下贯通的孔道。
5.根据权利要求4所述的分层式固液萃取装置，其特征在于：所述孔道区为环形区域，孔道至少有两圈，外圈孔道的孔径大于内圈孔道的孔径。
6.根据权利要求1或2所述的分层式固液萃取装置，其特征在于：所述萃取器内壁设有支撑座，支撑座用于支撑所述的筛板。
7.根据权利要求6所述的分层式固液萃取装置，其特征在于：各所述筛板由三个支撑座支撑，同一层的支撑座沿萃取器内腔均匀分布。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4331700A1 (en) * | 2022-08-31 | 2024-03-06 | Derek Osei Berchie | Method and apparatus for extracting a compound from a material |
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