CN108949352A - 一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备，包括依次连接的送料模块、预热模块、碎叶模块和提取模块，提取模块中的管道的外侧设有蒸汽管和收集管，管道内具有螺旋叶片，螺旋叶片可以持续推动肉桂叶移动，同时蒸汽流经管道提取肉桂叶后从收集管流出。此提取设备可以实现连续化作业、规模化生产，减少劳动强度，比常规水蒸气蒸馏法生产效率提高3～5倍，能耗降低40～70％。此发明用于植物液提取装置领域。

Description

一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备

技术领域

本发明涉及植物液提取装置领域，特别是涉及一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备。

背景技术

肉桂鲜叶主要成分包括挥发性油类物质、萜类物质、黄烷醇类物质等，其中挥发性油类物质含量占1.0％～2％，经提取后可得到含肉桂醛的肉桂油，具有镇静、解热、抗惊厥、增强胃肠蠕动、抗真菌、抗肿瘤等功效，在常用的医药中如“苯丙砜”、“清凉油”等是主要成分原料，主要产地在广西、广东、福建以及云南，年产量约2000吨，其中广西占大多数，有1000吨以上。

提取肉桂油的方法有很多，如超临界CO₂萃取法、水扩散法、有机溶液萃取法、超声波提取法、微波提取法、酶提取法等。但这些方法有的设备造价贵、操作成本高，有的方法存在溶液残留等安全问题。而水蒸气蒸馏法蒸煮工艺简单、无溶剂残留，是目前提取肉桂油普遍使用的方法。由于水蒸气蒸馏法蒸煮时间长，能耗高，且只能间歇式分批生产，不能连续作业，操作也颇为麻烦、效率低，不适合工业化生产应用，这制约了肉桂油产业的发展，因此探寻肉桂油的高效提取方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能连续作业，提取效率高的连续生产提取天然肉桂油的提取设备。

本发明所采取的技术方案是：

一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备，包括依次连接的送料模块、预热模块、碎叶模块和提取模块；送料模块包括第一料斗和位于第一料斗下方的输送带，输送带的末端连接碎叶模块；预热模块包括若干个并列的微波加热器，各个微波加热器在输送带前进方向的左右两侧设有脚撑，各个微波加热器位于输送带的上方，首尾两端的微波加热器均在最外侧设有防辐射段；碎叶模块包括第二料斗、刀具和筛网，刀具设在第二料斗的内部，筛网设在第二料斗的出口处，第二料斗连接提取模块；提取模块包括管道、沿管道轴心线延伸的第一转轴、设在第一转轴上且沿第一转轴长度方向延展的螺旋叶片以及电机，管道在首尾两端分别设有进料口和出料口，螺旋叶片在避开进料口和出料口的中间段设有若干穿孔，管道的外侧设有蒸汽管和收集管，蒸汽管上设有若干第一支管，各个第一支管连通至管道内部并沿管道的轴向均匀分布，收集管上设有若干第二支管，各个第二支管连通至管道内部并沿管道的轴向均匀分布。

作为上述方案的改进，防辐射段为平板状或网状的金属的板材。

作为上述方案的改进，防辐射段为泡沫吸收板材或塑料吸收板材或涂层吸收板材。

作为上述方案的改进，刀具包括电机、第二转轴和沿第二转轴的轴线均匀分布若干层切刀，每层切刀包含若干绕第二转轴的轴线均匀阵列的刀片。

作为上述方案的改进，切刀设置五层，每相邻两层的切刀间距为2cm，每层切刀包括呈五角星分布的刀片，筛网为五目不锈钢筛网。

作为上述方案的改进，管道的出料口下方设有输送带或斗车。

作为上述方案的改进，收集管的出口设有冷凝器。

作为上述方案的改进，在碎叶模块、提取模块、蒸汽管和收集管中，与肉桂叶或与肉桂油接触的材料均采用sus304。

作为上述方案的改进，输送带由不吸收微波的绝缘材料制成。

作为上述方案的改进，输送带和第二转轴由变频电机驱动。

本发明的有益效果：

1、此提取设备可以实现连续化作业、规模化生产，减少劳动强度，比常规水蒸气蒸馏法生产效率提高3～5倍，能耗降低40～70％；

2、此提取设备中的螺旋叶片，可以使肉桂枝叶不停发生强烈扰动，与蒸气接触的肉桂枝叶不断更新，可以缩短提取时间3～10倍，一般在40～60min完成整个流程，保证连续动态提取，降低能耗；

3、此提取设备可以实现整个管段搅拌提取，螺旋叶片开有连通孔连通蒸汽，达到提取的均匀性，提高提取率；

4、此提取设备克服了排渣不连续，排渣不畅，密封性难等问题，确保提取的连续性；

5、肉桂枝叶经筛网分隔后再落入管道内，可以提高20～40％的提取率；

6、微波加热腔体,使后续提取容易,缩短提取辅助时间,利于降低能耗；

7、此提取设备的提取工序密闭运行，提高了生产过程的安全性，降低生产成本，保证生产过程安全。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是提取设备的整体示意图；

图2是送料模块、预热模块、碎叶模块和部分提取模块的示意图；

图3是提取模块的示意图；

图4是碎叶模块的示意图；

图5是螺旋叶片的示意图。

具体实施方式

本发明为一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备。参照图1，从左到右看，提取设备包括依次连接的送料模块1、预热模块2、碎叶模块3和提取模块4。参照图2，送料模块1包括第一料斗11和位于第一料斗11下方的输送带12，输送带12的末端连接碎叶模块3。第一料斗11呈漏斗形，便于倒料。在转移物料的过程中，输送带12上安装预热模块2。预热模块2包括若干个并列的微波加热器21，各个微波加热器21在输送带12前进方向的左右两侧设有脚撑，这些脚撑为板形，用于遮挡微波，各个微波加热器21位于输送带12的上方。由于工业上使用的微波加热器21已经属于现有技术，可以参照图2中的造型在市场上购买，在此不再赘述微波结构的结构和功能。首尾两端的微波加热器21均在最外侧设有防辐射段22。这里可以采用挡板之类的板材作为防辐射段22，而板材采用的材料有反射微波的材料或吸收微波的材料两种；反射微波的金属比如不锈钢之类，吸收微波的材料类似塑料之类。

预热后的肉桂叶接下来进入碎叶模块3，包括第二料斗31、刀具32和筛网33，刀具32设在第二料斗31的内部，筛网33设在第二料斗31的出口处，第二料斗31连接提取模块4。参照图2和图4，第二料斗31也是漏斗形，而且第二料斗31的下端内径基本等于刀具32的切割范围，避免肉桂叶从死角落到筛网33。刀具32包括电机、第二转轴321和沿第二转轴321的轴线均匀分布若干层切刀，每层切刀包含若干绕第二转轴321的轴线均匀阵列的刀片322。切刀设置五层，每相邻两层的切刀间距为2cm，每层切刀包括呈五角星分布的刀片322，筛网33为五目不锈钢筛网。这个设计能把肉桂叶切碎到理想状态。输送带12和第二转轴321具体由变频电机驱动，变频电机便于调速，便于控制第二料斗31的进料速度和堆料高度。

参照图3和图5，提取模块4包括管道41、沿管道41轴心线延伸的第一转轴42、设在第一转轴42上且沿第一转轴42长度方向延展的螺旋叶片43以及电机44。管道41在首尾两端分别设有进料口和出料口，螺旋叶片43在避开进料口和出料口的中间段设有若干穿孔，穿孔密布，孔径约为2mm；螺旋叶片43不在靠近进料口和出料口的位置布孔，是为了避免蒸汽泄露，尽量使管道41的中间段形成相对密闭的空间。管道41的外侧设有蒸汽管5和收集管6，蒸汽管5上设有若干第一支管，各个第一支管连通至管道41内部并沿管道41的轴向均匀分布，同时各个第一支管上相应地增加阀门；收集管6上设有若干第二支管，各个第二支管连通至管道41内部并沿管道41的轴向均匀分布。蒸汽管5安装在管道41的下方或上方，但是收集管6最好安装在与蒸汽管5对称的另一侧。由于管道41偏长，图3中采用折断画法表示。

作为上述方案的改进，管道41的出料口下方设有输送带12或斗车8，以便快速地转移走残渣。

作为上述方案的改进，收集管6的出口设有冷凝器7。

作为上述方案的改进，在碎叶模块3、提取模块4、蒸汽管5和收集管6中，与肉桂叶接触的材料均采用sus304材料，sus304为采用日本标准制作的不锈钢；从碎叶模块3开始，第二料斗31、刀具32、筛网33、第一转轴42、蒸汽管5、第一支管、收集管6和第二支管均采用上述材料，至少是其壁面铺设上述材料。输送带12由不吸收微波的绝缘材料制成，比如在输送带12的表面涂上橡胶或直接采用橡胶制作输送带12。

工作时，肉桂叶先从第一料斗11进入输送带12，连续定量地穿过微波加热器21的下方。设置合适微波电能功率，破坏经过的肉桂叶的细胞组织，从而减小肉桂油组分的溶出阻力；需要注意的是，功率过小对细胞结构的破坏程度减小，导致后面提取肉桂油辅助时间延长，后续提取率下降；功率过大会导致能源和肉桂油的损失。经过微波加热后，肉桂叶被粉碎，接着由筛网33过滤，落入管道41内。变频电机此时可以通过变频和变螺距方式改变物料堆积高度，当物料达到设定量后，往蒸汽管5中通入直通蒸汽开始工作。控制适当的蒸汽量，粉碎过的肉桂叶在螺旋叶片43地带动下会强烈扰动，然后充分与蒸汽接触，同时一边提取一边向前推进；管道41的一边又及时补充新肉桂鲜叶。由于螺旋叶片43上均匀分布有穿孔，肉桂叶可以在充分接触蒸汽下流出肉桂油。收集管6内的肉桂油经过冷凝器7冷却后分离收集，提取后的残渣从出料口自动排出，实现了连续化作业，规模化生产。

此提取设备具有如下优点：

1、此提取设备可以实现连续化作业、规模化生产，减少劳动强度，比常规水蒸气蒸馏法生产效率提高3～5倍，能耗降低40～70％。

2、此提取设备中的螺旋叶片43，可以使肉桂枝叶不停发生强烈扰动，与蒸气接触的肉桂枝叶不断更新，可以缩短提取时间3～10倍，一般在40～60min完成整个流程，保证连续动态提取，降低能耗。

3、此提取设备可以实现整个管段搅拌提取，螺旋叶片43开有连通孔连通蒸汽，达到提取的均匀性，提高提取率。

4、此提取设备克服了排渣不连续，排渣不畅，密封性难等问题，确保提取的连续性。

5、肉桂枝叶经筛网33分隔后再落入管道41内，可以提高20～40％提取率。

6、微波加热腔体,使后续提取容易,缩短提取辅助时间,利于降低能耗。

7、此提取设备的提取工序密闭运行，提高了生产过程的安全性，降低生产成本，保证生产过程安全。

当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：包括依次连接的送料模块、预热模块、碎叶模块和提取模块；

所述送料模块包括第一料斗和位于第一料斗下方的输送带，输送带的末端连接碎叶模块；

所述预热模块包括若干个并列的微波加热器，各个微波加热器在输送带前进方向的左右两侧设有脚撑，各个微波加热器位于输送带的上方，首尾两端的微波加热器均在最外侧设有防辐射段；

所述碎叶模块包括第二料斗、刀具和筛网，刀具设在第二料斗的内部，筛网设在第二料斗的出口处，所述第二料斗连接提取模块；

所述提取模块包括管道、沿管道轴心线延伸的第一转轴、设在第一转轴上且沿第一转轴长度方向延展的螺旋叶片以及电机，管道在首尾两端分别设有进料口和出料口，螺旋叶片在避开进料口和出料口的中间段设有若干穿孔，管道的外侧设有蒸汽管和收集管，蒸汽管上设有若干第一支管，各个第一支管连通至管道内部并沿管道的轴向均匀分布，收集管上设有若干第二支管，各个第二支管连通至管道内部并沿管道的轴向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：防辐射段为平板状或网状的金属的板材。

3.根据权利要求1所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：防辐射段为泡沫吸收板材或塑料吸收板材或涂层吸收板材。

4.根据权利要求2或3所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：所述刀具包括电机、第二转轴和沿第二转轴的轴线均匀分布若干层切刀，每层切刀包含若干绕第二转轴的轴线均匀阵列的刀片。

5.根据权利要求4所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：切刀设置五层，每相邻两层的切刀间距为2cm，每层切刀包括呈五角星分布的刀片，筛网为五目不锈钢筛网。

6.根据权利要求5所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：所述管道的出料口下方设有输送带或斗车。

7.根据权利要求6所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：所述收集管的出口设有冷凝器。

8.根据权利要求7所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：在所述碎叶模块、提取模块、蒸汽管和收集管中，与肉桂叶或与肉桂油接触的材料的均采用sus304。

9.根据权利要求8所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：所述输送带由不吸收微波的绝缘材料制成。

10.根据权利要求9所述的连续生产提取天然肉桂油的提取设备，其特征在于：所述输送带和第二转轴由变频电机驱动。