CN108905268B - 一种变温结晶油水分离器以及挥发油提取系统 - Google Patents

Abstract

一种变温结晶油水分离器，涉及制药设备领域，其可以在油水混合物下降的过程中，对其进行深度冷却，促使其中的油相成分冷凝形成结晶，结晶随水相进入到过滤装置中进行分离。该变温结晶油水分离器适用于低温下能形成结晶的物料的收集，其操作简单方便，分离效率高，能够实现物料的在线收集，节约人力物力。一种挥发油提取系统，其包括上述变温结晶油水分离器，其对于油水混合物的分离效率高，并可在分离过程中直接结晶收集产物，生产效率高。

Description

一种变温结晶油水分离器以及挥发油提取系统

技术领域

本发明涉及制药设备领域，具体而言，涉及一种变温结晶油水分离器以及挥发油提取系统。

背景技术

挥发油也称精油，是存在于植物体内的一类具有挥发性，可随水蒸汽蒸馏，与水不相混溶的油状液体。挥发油大多具有芳香嗅味，并且具有多方面的生物活性。挥发油在植物界分布极广，作为中药使用的植物就有数百种含有挥发油。挥发油的组成相当复杂，其基本组成为萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物等，其中萜类占的比例最大且主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物。挥发油作为中药产生作用的重要物质，研究其提取与分离对于开发新药以及推动中医药现代化具有重要意义。长期以来，国内外学者对中药挥发油的提取与分离进行了大量的研究探索，其提取与分离方法虽然在不断的改进和提高，但多数仍处于实验室研究阶段，无法进行产业化应用。

目前与提取设备配套的挥发油收集分离装置收集、分离效率不够高，对部分药材在大生产中甚至无法收集到挥发油，导致药材利用率低，能耗大，成本高等问题，挥发油提取、分离装备已经严重影响到中药制剂的生产和产品的质量。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种油水分离器，旨在改善现有的油水分离器对挥发油的提取率不够高的问题。

本发明还提供了一种挥发油提取系统，其对挥发油的提取效率高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种变温结晶油水分离器，其包括壳体和位于壳体内的分离室，壳体的顶部设置有用于平衡分离室内气压的呼吸器，底部设置有用于向分离室内通气的鼓泡器；分离室包括位于壳体上部的第一分离室，以及位于壳体下部的第二分离室；进料管贯穿壳体伸入到第一分离室内，出料管的一端贯穿壳体伸入到第二分离室内，另一端与过滤装置连接；壳体外侧对应第二分离室的位置套设有主冷凝套，主冷凝套与壳体之间形成有供冷凝液通过的主冷凝腔。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，主冷凝腔设置有主冷凝液入口和主冷凝液出口，主冷凝液入口位于主冷凝腔的底部，主冷凝液出口位于主冷凝腔的顶部。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，主冷凝腔沿壳体的周向设置，并环绕壳体一周。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，壳体外侧对应第一分离室的位置套设有副冷凝套，副冷凝套与壳体之间形成有供冷凝液通过的副冷凝腔。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，副冷凝腔设置有副冷凝液入口和副冷凝液出口，副冷凝液入口位于副冷凝腔的底部，副冷凝液出口位于副冷凝腔的顶部。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，冷凝腔沿壳体的周向设置，并环绕壳体一周。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，变温结晶油水分离器还设置有冷凝管，冷凝管包括进液管、螺旋管和出液管，螺旋管位于第二分离室内，并绕出料管设置，螺旋管的两端分别与进液管和出液管连通，进液管和出液管贯穿壳体。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，变温结晶油水分离器还包括旋流分离器，旋流分离器位于第一分离室内，旋流分离器的入流口与进料管连通，旋流分离器的顶部设置有溢流口，底部设置有底流口。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，旋流分离器内设置有旋流腔，旋流腔包括位于上方的圆柱段旋流腔，以及位于下方的圆锥段旋流腔，旋流分离器的入流口沿圆柱段旋流腔的切线方向设置。

进一步地，在本发明其它较佳的实施例中，底流口的下方设置有扰流板，扰流板与壳体连接，并与旋流分离器的底流口间隔设置；扰流板与壳体之间设置有过液间隙。

一种挥发油提取系统，其包括上述变温结晶油水分离器。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种变温结晶油水分离器，其可以在油水混合物下降的过程中，对其进行深度冷却，促使其中的油相成分冷凝形成结晶，结晶随水相进入到过滤装置中进行分离。该变温结晶油水分离器适用于低温下能形成结晶的物料的收集，其操作简单方便，分离效率高，能够实现物料的在线收集，节约人力物力。

本发明实施例还提供了一种挥发油提取系统，其包括上述变温结晶油水分离器，其对于油水混合物的分离效率高，并可在分离过程中直接结晶收集产物，生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例所提供的一种变温结晶油水分离器的示意图；

图2为本发明第二实施例所提供的一种变温结晶油水分离器的示意图；

图3为本发明第二实施例所提供的一种变温结晶油水分离器的旋流分离器的剖视图；

图4为本发明实施例第二实施例所提供的一种变温结晶油水分离器的扰流板的示意图。

图标：100-变温结晶油水分离器；110-壳体；111-呼吸器；112-鼓泡器；113-进料管；114-出料管；120-分离室；121-第一分离室；122-第二分离室；130-过滤装置；140-主冷凝套；141-主冷凝腔；142-主冷凝液入口；143-主冷凝液出口；150-副冷凝套；151-副冷凝腔；152-副冷凝液入口；153-副冷凝液出口；160-冷凝管；161-进液管；162-螺旋管；163-出液管；170-旋流分离器；171-入流口；172-溢流口；173-底流口；174-旋流腔；1741-圆柱段旋流腔；1742-圆锥段旋流腔；180-扰流板；181-过液间隙；200-变温结晶油水分离器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

本实施例提供了一种变温结晶油水分离器100，参照图1所示，其包括壳体110和位于壳体110内的分离室120。

如图1所示，在本实施例中，壳体110整体为圆柱型，壳体110的顶部设置有呼吸器111，底部设置有鼓泡器112。分离室120包括位于壳体110上部的第一分离室121，以及位于壳体110下部的第二分离室122。进料管113贯穿壳体110伸入到第一分离室121内，出料管114的一端贯穿壳体110伸入到第二分离室122内，另一端与过滤装置130连接。壳体110外侧对应第二分离室122的位置套设有主冷凝套140，主冷凝套140与壳体110之间形成有供冷凝液通过的主冷凝腔141。

由挥发油和冷凝水形成的油水混合物由进料管113进入到第一分离室121内。挥发油中包括目标产品以及其它的杂质组分，油水混合物中的轻组分杂质上升，与产品进行初步分离。而产品和水则一起下沉进入到第二分离室122，在下沉的过程中，通过主冷凝腔141中的冷凝液对第二分离室122内的产品进行降温，使其形成结晶，结晶随水一起由出料管114排出到过滤装置130中，进行固液分离。在结晶过程中，壳体110底部的鼓泡器112可以鼓出气泡起到搅拌的作用，促使产品的快速结晶。壳体110的呼吸器111可以用于平衡分离室120内的气压，避免出现由于负压引起的分离不畅、倒流等情况，或是由压力过大引发的喷液、漏液等情况。值得注意的是，在本实施例中，第一分离室121和第二分离室122之间并没有真实的进行分隔，第一分离室121和第二分离室122实际上仍然是一个完整的整体，第二分离室122仅仅是根据其具备再次降温的效果，而进行的功能上的区分。优选地，主冷凝腔141中的冷凝液温度控制在-20～0℃，以保证可以对产品进行充分的冷凝结晶。

主冷凝腔141设置有主冷凝液入口142和主冷凝液出口143，主冷凝液入口142位于主冷凝腔141的底部，主冷凝液出口143位于主冷凝腔141的顶部。冷凝液由下至上运动，与产品和水的混合物之间形成逆流，达到提高降温效果的目的。

主冷凝腔141沿壳体110的周向设置，并环绕壳体110一周，使得冷凝液可以从壳体110的各个方向对第二分离室122内的混合液体进行均匀的降温，增加分离的效果。

主冷凝套140由隔热材料制成。隔热材料制成的主冷凝套140可以防止冷气的外溢，使冷凝液可以更好的与壳体110之间发生热传递，提高对第二分离室122内混合液体的降温效率。

进一步地，壳体110外侧对应第一分离室121的位置套设有副冷凝套150，副冷凝套150与壳体110之间形成有供冷凝液通过的副冷凝腔151。优选地，副冷凝腔151中的冷凝液温度为5～20℃，可以对进入到第一分离室121中的混合液体进行预冷却。在产品进行冷却结晶的过程中，温度变化太快，会造成结晶速率过快，容易导致结晶中包夹有杂质，影响产品纯度。而通过预冷却则可以减缓温度的变化，使结晶的过程可以更加平缓，提高产品的纯度。

同样地，副冷凝腔151设置有副冷凝液入口152和副冷凝液出口153，副冷凝液入口152位于副冷凝腔151的底部，副冷凝液出口153位于副冷凝腔151的顶部。冷凝液由下至上运动，与产品和水的混合物之间形成逆流，达到提高降温效果的目的。

副冷凝腔151沿壳体110的周向设置，并环绕壳体110一周，使得冷凝液可以从壳体110的各个方向对第二分离室122内的混合液体进行均匀的降温，增加分离的效果。

副冷凝套150由隔热材料制成。隔热材料制成的副冷凝套150可以防止冷气的外溢，使冷凝液可以更好的与壳体110之间发生热传递，提高对第二分离室122内混合液体的降温效率。

第二实施例

本实施例提供了一种变温结晶油水分离器200，参照图2所示，其与第一实施例所提供的变温结晶油水分离器100基本相同，其区别如下。

为了进一步地提升降温效率，如图2所示，本实施例中的变温结晶油水分离器200还设置有冷凝管160，冷凝管160包括进液管161、螺旋管162和出液管163，螺旋管162位于第二分离室122内，并绕出料管114设置，螺旋管162的两端分别与进液管161和出液管163连通，进液管161和出液管163贯穿壳体110。冷凝管160可以伸入到第二分离室122内，对第二分离室122内部的混合液体进行降温，与主冷凝腔141配合使用，可以极大地增加降温效率。

进一步地，如图2和图3所示，在本实施例中，变温结晶油水分离器200还包括旋流分离器170，旋流分离器170位于第一分离室121内，旋流分离器170的入流口171与进料管113连通，旋流分离器170的顶部设置有溢流口172，底部设置有底流口173。旋流分离器170可以对油水混合物进行初步的分离，在离心的作用下，轻组分杂质由旋流分离器170顶部的溢流口172流出，而产品和水则由旋流分离器170底部的底流口173流出。

旋流分离器170内设置有旋流腔174，旋流腔174包括位于上方的圆柱段旋流腔1741，以及位于下方的圆锥段旋流腔1742，旋流分离器170的入流口171沿圆柱段旋流腔1741的切线方向设置。切向进入的油水混合物呈螺旋形态运动，在进入到圆锥段旋流腔1742后，随着内径的逐渐缩小，液体旋转速度逐步加快。由于底流口173的口径较小，使得液体无法全部从底流口173排出。这样的情况下，产品和水沿旋流腔174的腔壁由底流口173流出，并挤压轻组分杂质向压力较低的中心处向上，由溢流口172流出，实现轻组分杂质的初步分离。

进一步地，如图2和图4所示，底流口173的下方设置有扰流板180，扰流板180与壳体110连接，并与旋流分离器170的底流口173间隔设置；扰流板180与壳体110之间设置有过液间隙181。由底流口173流出的产品和水的运动速度较快，流入第二分离室122后，不能做到充分的停留降温。扰流板180的设置则可以起到较好的缓冲作用，产品和水冲击到扰流板180上，被阻挡减速后，再由过液间隙181流入到第二分离室122中，进行充分的降温，进而提高分离的效果。

本实施例还提供了一种挥发油提取系统，其包括上述变温结晶油水分离器200。其包括上述变温结晶油水分离器200，其对于油水混合物的分离效率高，可以提高挥发油的收率。

综上所述，本发明实施例提供了一种变温结晶油水分离器，其可以在油水混合物下降的过程中，对其进行深度冷却，促使其中的油相成分冷凝形成结晶，结晶随水相进入到过滤装置中进行分离。该变温结晶油水分离器适用于低温下能形成结晶的物料的收集，其操作简单方便，分离效率高，能够实现物料的在线收集，节约人力物力。

本发明实施例还提供了一种挥发油提取系统，其包括上述变温结晶油水分离器，其对于油水混合物的分离效率高，并可在分离过程中直接结晶收集产物，生产效率高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变温结晶油水分离器，其特征在于，包括壳体和位于所述壳体内的分离室，所述壳体的顶部设置有用于平衡所述分离室内气压的呼吸器，底部设置有用于向所述分离室内通气的鼓泡器；所述分离室包括位于所述壳体上部的第一分离室，以及位于所述壳体下部的第二分离室；进料管贯穿所述壳体伸入到所述第一分离室内，出料管的一端贯穿第一分离室对应的所述壳体伸入到所述第二分离室内，另一端与过滤装置连接；所述壳体外侧对应所述第二分离室的位置套设有主冷凝套，所述主冷凝套与所述壳体之间形成有供冷凝液通过的主冷凝腔；

所述变温结晶油水分离器还包括旋流分离器，所述旋流分离器位于所述第一分离室内，所述旋流分离器的入流口与所述进料管连通，所述旋流分离器的顶部设置有溢流口，底部设置有底流口；所述旋流分离器内设置有旋流腔，所述旋流腔包括位于上方的圆柱段旋流腔，以及位于下方的圆锥段旋流腔，所述旋流分离器的入流口沿所述圆柱段旋流腔的切线方向设置；底流口的下方设置有扰流板，扰流板与壳体连接，并与旋流分离器的底流口间隔设置；扰流板与壳体之间设置有过液间隙；

壳体外侧对应第一分离室的位置套设有副冷凝套，副冷凝套与壳体之间形成有供冷凝液通过的副冷凝腔，所述主冷凝腔中的冷凝液温度控制在-20～0℃，副冷凝腔中的冷凝液温度为5～20℃。

2.根据权利要求1所述的变温结晶油水分离器，其特征在于，所述主冷凝腔设置有主冷凝液入口和主冷凝液出口，所述主冷凝液入口位于所述主冷凝腔的底部，所述主冷凝液出口位于所述主冷凝腔的顶部。

3.根据权利要求2所述的变温结晶油水分离器，其特征在于，所述主冷凝腔沿所述壳体的周向设置，并环绕所述壳体一周。

4.根据权利要求1所述的变温结晶油水分离器，其特征在于，所述副冷凝腔设置有副冷凝液入口和副冷凝液出口，所述副冷凝液入口位于所述副冷凝腔的底部，所述副冷凝液出口位于所述副冷凝腔的顶部。

5.根据权利要求4所述的变温结晶油水分离器，其特征在于，所述冷凝腔沿所述壳体的周向设置，并环绕所述壳体一周。

6.根据权利要求1所述的变温结晶油水分离器，其特征在于，所述变温结晶油水分离器还设置有冷凝管，所述冷凝管包括进液管、螺旋管和出液管，所述螺旋管位于所述第二分离室内，并绕所述出料管设置，所述螺旋管的两端分别与所述进液管和所述出液管连通，所述进液管和所述出液管贯穿所述壳体。

7.一种挥发油提取系统，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的变温结晶油水分离器。