CN108543327B - 一种挥发油智能提取收集分离设备及工艺 - Google Patents

一种挥发油智能提取收集分离设备及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种挥发油智能提取收集分离设备，包括提取罐、冷凝器、分油器。蒸汽管路分成直通蒸汽管路和夹套蒸汽管路分别连接提取罐底部和上部；提取罐顶部通过收集管道与冷凝器上端连接，冷凝器下端通过进管道与分油器连接，分油器上部通过回流管路与提取罐连接，分离后的溶剂可回流至提取罐进行循环水煮提取；还可通过分油器上部的溶剂排放回收管路直接排放回收，真空泵通过真空管道Ⅰ与缓冲罐底部连接，缓冲罐中部通过真空管道Ⅱ与冷凝器连接，可实现负压低温水煮提取。本发明设备结构简单，容易操作，提油效率高、无污染，易于拆卸、清洗、维修，适用于化工、医药、食品等行业挥发油的提取分离。

Description

一种挥发油智能提取收集分离设备及工艺
技术领域
本发明涉及一种挥发油智能提取收集分离设备及工艺，用于挥发油提取、分离、收集的设备，适用于化工、医药、食品等领域。
背景技术
目前中药挥发油提取主流方法是蒸馏法、溶剂法、CO2超临界流体萃取法。蒸馏法具有操作简单、安全环保等优势；溶剂法得到的挥发油含杂质较多，必须进一步精制提纯，并且生产中大量应用有机溶剂，对环境污染严重，挥发油中残留有机溶剂也使其安全性受到质疑；CO2超临界流体萃取法具备提取温度低、效率高、污染小等诸多优点，但它仅适合于萃取那些亲脂性、相对分子质量小的物质，而对于极性大、相对分子质量太大的物质，需要加夹带剂或在很高的压力下进行萃取，因此投资大，给工业化带来一定的难度和限制。综上性能对比，目前挥发油提取最常用的方法还是蒸馏法，但是目前配套的蒸馏提取设备功能很单一，而药材本身属性差异较大，对应的蒸馏提取工艺要求也不同，导致用户只能同时购置多台设备来满足生产需求，成本会上升。而在小试、中试过程中问题会更突出，因为很多科研单位、实验室受制于场地面积、楼层高度等因素，无法同时配备几台设备，只能借助制药企业的设备，导致很多数据差异巨大，中试结果不理想。综上可以看出，多功能整合的挥发油提取设备的推广应用将是未来技术发展趋势。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种挥发油智能提取收集分离设备及工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种挥发油智能提取收集分离设备，包括提取罐、冷凝器、分油器，所述提取罐由内向外设有内胆层、加热层、保温层。加热层上部设有蒸汽入口，下部设有蒸汽出口；内胆层底部设有蒸汽直通入口。蒸汽管路分成直通蒸汽管路和夹套蒸汽管路，直通蒸汽管路连接提取罐底部的蒸汽直通入口，夹套蒸汽管路连接提取罐上部的蒸汽入口，可根据所选择的提取工艺来单独控制蒸汽入口开闭，实现纯蒸汽提取、水煮提取两种挥发油常压提取工艺；提取罐顶部通过收集管道与冷凝器上端连接，冷凝器下端通过进管道与分油器连接，通过重力、气浮等分离机构对油水混合物进行分离、收集。分油器上部通过回流管路与提取罐连接，分离后的溶剂可回流至提取罐进行循环水煮提取；还可通过分油器上部的溶剂排放回收管路直接排放回收，两种方式均可保持提取罐内药剂比例平衡。另外考虑特殊药材的属性，设计真空泵通过真空管道Ⅰ与缓冲罐顶部连接，缓冲罐中部通过真空管道Ⅱ与冷凝器连接，使得缓冲罐、冷凝器、提取罐之间形成负压密闭空间，可实现负压低温水煮提取。
作为优选技术方案，所述冷凝器由一级冷凝管和二级冷凝管组成，冷凝水先从制冷机内流入至二级冷凝管，然后再流动至一级冷凝管，最后从一级冷凝管流回到制冷机内，冷凝水如此反复循环流动以此来冷却油水混合蒸汽。
作为优选技术方案，所述分油器由一级分油器和二级分油器组成，一级分油器的溶剂出口连接二级分油器的进料口，在二级分油器上部设有溶剂回流管路和溶剂排放回收管路，溶剂回流管路上设置阀门Ⅲ，溶剂排放回收管路上设置阀门Ⅳ，可根据所选择的提取工艺来单独控制。
作为优选技术方案，所述直通蒸汽管路上设置阀门Ⅰ，所述夹套蒸汽管路上设置阀门Ⅱ；提取罐上装有温度计Ⅰ、压力表；冷凝器装有温度计Ⅱ。
作为优选技术方案，所述缓冲罐底部设置压力调节阀，从而控制负压低温水煮提取的温度。
一种挥发油智能提取收集分离工艺，基于上述设备，将药材装入提取罐，根据所需要的提取工艺，根据所选择的提取工艺来单独控制蒸汽直通入口或蒸汽入口开闭，实现纯蒸汽提取或水煮提取的挥发油常压提取工艺，含有挥发油的蒸汽通过收集管道进入冷凝器，冷凝后的油水混合物通过进管道流入分油器中，通过重力、气浮等方式对油水混合物进行分离、收集；分离后的溶剂可以选择通过分油器上部的回流管路流入提取罐中进行循环提取或通过溶剂排放回收管路直接排放回收，保持提取罐内药剂比例平衡，如此持续运行提取直至无挥发油产生。若所提取的药材需低温提取，可开启真空泵并调节阀门来控制真空压力，从而实现负压低温提取。
本发明的有益效果：
1、本发明可以同时满足纯蒸汽提取、水煮提取两种常压提取工艺，同时还可根据药材属性，选择负压低温提取，功能丰富，解决了传统提取设备功能单一的问题，节约设备采购成本。
2、本发明可以将分离后的溶剂回流至提取罐重复循环使用，节约溶剂的成本，提高药材的利用率，还可减少环境污染。
3、本发明提取效率显著提高、油品纯度更高。
4、本发明具有多功能整合、布局紧凑、占地空间小等优点，可适用于学校、科研、实验室等使用，也可适用于工厂大规模生产。
本发明结构简单，容易操作，采用快装方式连接，易于拆卸、清洗、维修。适用于化工、医药、食品等行业挥发油的提取分离。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-压力表、2-收集管道、3-提取罐、4-温度计Ⅰ、5-蒸汽出口、6-蒸汽直通入口、7-阀门Ⅰ、8-直通蒸汽管路、9-夹套蒸汽管路、10-阀门Ⅱ、11-蒸汽入口、12-蒸汽管路、13-真空管道Ⅰ、14-真空泵、15-压力调节阀、16-缓冲罐、17-真空管道Ⅱ、18-阀门Ⅲ、19-溶剂回流管路、20-分油器、21-阀门Ⅳ、22-溶剂排放回收管路、23-进管道、24-温度计Ⅱ、25-冷凝器、201-一级分油器、202-二级分油器、251-一级冷凝管251、252-二级冷凝管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种挥发油智能提取收集分离设备，包括提取罐(3)、冷凝器(25)、分油器(20)，蒸汽管路(12)分成直通蒸汽管路(8)和夹套蒸汽管路(9)分别连接提取罐(3)底部和上部来实现纯蒸汽提取、水煮提取两种挥发油常压提取工艺，直通蒸汽管路(8)连接提取罐(3)底部的蒸汽直通入口(6)，夹套蒸汽管路(9)连接提取罐(3)上部的蒸汽入口(11)；提取罐(3)顶部通过收集管道(2)与冷凝器(25)上端连接，冷凝器(25)下端通过进管道(23)与分油器(20)连接，通过重力、气浮等分离机构对油水混合物进行分离、收集。分油器(20)上部通过回流管路(19)与提取罐(3)连接，分离后的溶剂可回流至提取罐(3)进行循环水煮提取；还可通过分油器(20)上部的溶剂排放回收管路(22)直接排放回收，两种方式均可保持提取罐内药剂比例平衡。另外考虑特殊药材的属性，设计真空泵(14)通过真空管道Ⅰ(13)与缓冲罐(16)顶部连接，缓冲罐(16)中部通过真空管道Ⅱ(17)与冷凝器(25)连接，使得缓冲罐(16)、冷凝器(25)、提取罐(3)之间形成负压密闭空间，可实现负压低温水煮提取。
所述直通蒸汽管路(8)上设置阀门Ⅰ(7)，所述夹套蒸汽管路(9)上设置阀门Ⅱ(10)；提取罐(3)上装有温度计Ⅰ(4)、压力表(1)；冷凝器(25)装有温度计Ⅱ(24)。
所述提取罐(3)由内向外设有内胆层、加热层、保温层。加热层上部设有蒸汽入口(11)，下部设有蒸汽出口(5)；内胆层底部设有蒸汽直通入口(6)。可根据所选择的提取工艺来单独控制蒸汽入口开闭。
所述冷凝器(25)由一级冷凝管(251)和二级冷凝管(252)组成，冷凝水先从制冷机内流入至二级冷凝管(252)，然后再流动至一级冷凝管(251)，最后从一级冷凝管(251)流回到制冷机内，冷凝水如此反复循环流动以此来冷却油水混合蒸汽。
所述分油器(20)由一级分油器(201)和二级分油器(202)组成，一级分油器(201)的溶剂出口连接二级分油器(202)的进料口，在二级分油器(202)上部设有溶剂回流管路(19)和溶剂排放回收管路(22)，溶剂回流管路(19)上上设置阀门Ⅲ(18)，溶剂排放回收管路(22)上设置阀门Ⅳ(21)，可根据所选择的提取工艺来单独控制。
所述真空泵(14)通过真空管道Ⅰ(13)与缓冲罐(16)顶部连接，缓冲罐(16)中部通过真空管道Ⅱ(17)与冷凝器(25)上端连接，冷凝器(25)上端又通过收集管道(2)与提取罐(3)顶部连接，使得缓冲罐(16)、冷凝器(25)、提取罐(3)之间形成负压密闭空间，可根据所提取药材的属性选择真空泵(14)的开闭，从而实现负压低温水煮提取。
所述缓冲罐底部设置压力调节阀(15)，从而控制负压低温水煮提取的温度。
将药材装入提取罐(3)，根据所需要的提取工艺，选择对应蒸汽通入方式来加热提取，含有挥发油的蒸汽通过收集管道(2)进入冷凝器(25)，冷凝后的油水混合物通过进管道(23)流入分油器(20)中，通过重力、气浮等方式对油水混合物进行分离、收集。分离后的溶剂可以选择通过分油器(20)上部的回流管路(19)流入提取罐(3)中进行循环提取或通过溶剂排放回收管路(22)直接排放回收，保持提取罐内药剂比例平衡，如此持续运行提取直至无挥发油产生。若所提取的药材需低温提取，可开启真空泵(14)并调节阀门来控制真空压力，从而实现负压低温提取。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种挥发油智能提取收集分离设备，包括提取罐（3）、冷凝器（25）、分油器（20），其特征是：提取罐（3）顶部通过收集管道（2）与冷凝器（25）上端连接，冷凝器（25）下端通过进管道（23）与分油器（20）连接；所述提取罐（3）由内向外设有内胆层、加热层、保温层；加热层上部设有蒸汽入口（11），下部设有蒸汽出口（5），内胆层底部设有蒸汽直通入口（6）；蒸汽管路（12）分成直通蒸汽管路（8）和夹套蒸汽管路（9），直通蒸汽管路（8）连接提取罐（3）底部的蒸汽直通入口（6），夹套蒸汽管路（9）连接提取罐（3）上部的蒸汽入口（11）；分油器（20）上部通过回流管路（19）与提取罐（3）连接，分油器（20）上部设有溶剂排放回收管路（22）；真空泵（14）通过真空管道Ⅰ（13）与缓冲罐（16）顶部连接，缓冲罐（16）中部通过真空管道Ⅱ（17）与冷凝器（25）连接。
2.根据权利要求1所述的挥发油智能提取收集分离设备，其特征是：所述冷凝器（25）由一级冷凝管（251）和二级冷凝管（252）组成，冷凝水先从制冷机内流入至二级冷凝管（252），然后再流动至一级冷凝管（251），最后从一级冷凝管（251）流回到制冷机内，冷凝水如此反复循环流动以此来冷却油水混合蒸汽。
3.根据权利要求1所述的挥发油智能提取收集分离设备，其特征是：所述分油器（20）由一级分油器（201）和二级分油器（202）组成，一级分油器（201）的溶剂出口连接二级分油器（202）的进料口，在二级分油器（202）上部设有溶剂回流管路（19）和溶剂排放回收管路（22），溶剂回流管路（19）上设置阀门Ⅲ（18），溶剂排放回收管路（22）上设置阀门Ⅳ（21）。
4.根据权利要求1所述的挥发油智能提取收集分离设备，其特征是：所述直通蒸汽管路（8）上设置阀门Ⅰ（7），所述夹套蒸汽管路（9）上设置阀门Ⅱ（10）。
5.根据权利要求1所述的挥发油智能提取收集分离设备，其特征是：所述提取罐（3）上装有温度计Ⅰ（4）、压力表（1）。
6.根据权利要求1所述的挥发油智能提取收集分离设备，其特征是：所述冷凝器（25）装有温度计Ⅱ（24）。
7.根据权利要求1所述的挥发油智能提取收集分离设备，其特征是：所述缓冲罐底部设置压力调节阀（15）。
8.一种挥发油智能提取收集分离工艺，其特征是，基于权利要求1-7任意一项所述的挥发油智能提取收集分离设备，将药材装入提取罐（3），根据所选择的提取工艺来单独控制蒸汽直通入口（6）或蒸汽入口（11）开闭，实现纯蒸汽提取或水煮提取的挥发油常压提取工艺，含有挥发油的蒸汽通过收集管道（2）进入冷凝器（25），冷凝后的油水混合物通过进管道（23）流入分油器（20）中，通过重力或气浮方式对油水混合物进行分离、收集；分离后的溶剂可以选择通过分油器上部的回流管路（19）流入提取罐（13）中进行循环提取或通过溶剂排放回收管路（22）直接排放回收，保持提取罐内药剂比例平衡，如此持续运行提取直至无挥发油产生，若所提取的药材需低温提取，可开启真空泵（14）并调节阀门来控制真空压力，从而实现负压低温提取。
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