CN109126197B - 一种低温萃取罐及其萃取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温萃取罐，包括圆形的安装板，安装板上开设有多个通孔，其中至少有一个通孔对应的安装板底部设有接料桶安装环、顶部设有密封环，接料桶安装环中螺接有接料桶，剩余几个通孔对应的安装板底部设有加热桶安装环，加热桶安装环中螺接有加热桶，安装板的顶端连接有收集桶，收集桶的顶端中心安装有电机，电机的动力输出轴上套接有转盘，转盘的底部安装有多个电动伸缩杆，收集桶的顶端位于每个通孔的上方安装有控制器，每个所述电动伸缩杆的活塞杆末端固接一安装盘，所述安装盘的底部螺接有物料杯。本发明的有益效果是：一是能够对单个物料杯中的固体物料进行更换，实现连续的萃取工作；二是实现逆浓度梯度萃取，提高萃取效率。

Description

一种低温萃取罐及其萃取方法

技术领域

本发明涉及萃取技术领域，尤其涉及一种低温萃取罐及其萃取方法。

背景技术

亚临界萃取是利用亚临界流体作为萃取剂，在密闭、无氧、低压的压力容器内，依据有机物相似相溶的原理，通过萃取物料与萃取剂在浸泡过程中的分子扩散过程，达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中，再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离，最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。亚临界流体萃取相比其它分离方法有许多优点：无毒、无害，环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性成分不破坏、不氧化，产能大、可工业化大规模生产，节能、运行成本低，易于和产物分离。

现有的萃取罐只有一个加热桶，固体物料直接投放在加热桶中进行萃取，每萃取完一批固体物料时，需要关停整个萃取设备对加热桶中的固体物料进行更换，不能够实现连续的萃取工作；而且单个加热桶中萃取用溶液随着萃取时间的推移，萃取液中溶解物的浓度越高，萃取效率则越低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种低温萃取罐，同时提供一种使用本低温萃取罐的萃取方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种低温萃取罐，包括圆形的安装板，所述安装板上开设有多个按照环形阵列排布的圆形的通孔，其中至少有一个通孔对应的安装板底部设有接料桶安装环，所述安装板顶部与接料桶安装环相对应的位置设有密封环，所述接料桶安装环中螺接有接料桶，剩余几个通孔对应的安装板底部设有加热桶安装环，所述加热桶安装环中螺接有加热桶，所述安装板的顶端通过紧固件连接有收集桶，所述收集桶的顶端中心安装有电机，所述电机的动力输出轴穿过收集桶且其上套接有转盘，所述转盘的底部安装有多个按照环形阵列排布的电动伸缩杆，所述转盘的顶端位于每个电动伸缩杆的上方安装有一组与电动伸缩杆电连接的U形接触片，所述收集桶的顶端位于每个通孔的上方安装有用于控制电动伸缩杆工作的控制器，所述收集桶的内侧顶部位于每个通孔的上方安装有与控制器电连接的圆形触点，所述U形接触片与对应的圆形触点相接触，每个所述电动伸缩杆的活塞杆末端固接一安装盘，所述安装盘的底部螺接有物料杯，所述收集桶的侧壁上设有抽气口、并安装有气压传感器。

优选的，所述加热桶包括共轴的桶体和螺旋型的电加热管，所述桶体投影为圆形，所述桶体的底部设有排液口，所述桶体的侧壁上设有加液口、并安装有温度传感器，沿逆时针方向第一个加热桶上的加液口通过串联有微型抽液泵和电磁阀的管道与装有萃取用溶液的溶液桶相连通，沿逆时针方向最后一个加热桶上的排液口通过串联有微型抽液泵和电磁阀的管道与装有萃取液的萃取液桶相连通，沿逆时针方向从第一个至倒数第二个加热桶上的排液口通过串联有微型抽液泵和电磁阀的管道分别与同方向下一个加热桶上的加液口相连通。

使沿逆时针方向相邻的两个加热桶之间相连通，有利于将一个加热桶中的萃取用溶液导入沿逆时针方向的下一个加热桶中，从而能够对加热桶中的萃取用溶液依次替换，实现加热桶中的萃取用溶液形成因溶解物浓度依次递增的浓度梯度。

优选的，所述接料桶的底端设有一个排液嘴，所述排液嘴通过管道依次连接有微型抽液泵和电磁阀。

排液嘴用于将接料桶中盛接的废液和部分空气排出，一方面保持接料桶中的干净整洁，另一方面减小接料桶与收集桶中的气压差。

优选的，所述物料杯包括圆环形的连接环、圆环形的第一滤网筒、圆环形的第二滤网筒、圆环形的第三滤网筒、圆环形的第四滤网筒、圆环形的第一连接滤网片、圆环形的第二连接滤网片、圆环形的第三连接滤网片、圆形的滤网片，所述第一滤网筒的顶端固接在连接环的底端，所述第一滤网筒与第二滤网筒的底端通过第一连接滤网片连接，所述第二滤网筒与第三滤网筒的顶端通过第二连接滤网片连接，所述第三滤网筒与第四滤网筒的底端通过第三连接滤网片连接，所述滤网片固接在第四滤网筒的顶端。

如此设置的物料杯结构能够增加位于物料杯中部的固体物料的透气性，从而提高位于物料杯中部的固体物料中溶剂的蒸发效率。

优选的，所述安装盘包括与电动伸缩杆的活塞杆末端固接的连接板和具有外螺纹的安装柱，所述物料杯与设置于安装柱上的外螺纹相螺接，所述连接板与安装柱一体制成。

连接板用于盖在密封环上将密封环上的开口堵住，避免收集桶与接料桶之间进行气体交流。

优选的，所述连接板的直径大于密封环的外径。

确保连接板能够完全将密封环上的开口堵住。

优选的，当电动伸缩杆处于完全收缩状态时，所述物料杯的高度小于密封环的顶端与连接板底端之间的高度差。

保证在电动伸缩杆处于完全收缩状态时，电机驱动转盘转动，物料杯的底部不与密封环之间出现碰撞。

优选的，所述通孔的直径大于物料杯的直径。

保证物料杯能够顺利的通过通孔，在通孔中自由的上下进出。

使用上述的低温萃取罐的萃取方法，包括如下步骤：

（1）向所有加热桶中加入萃取用溶液，打开除与萃取液桶和接料桶相连的管道上的微型抽液泵和电磁阀，待所有加热桶中加入足量的萃取用溶液后，关闭所有微型抽液泵和电磁阀；

（2）控制所有电动伸缩杆处于完全伸长状态，将真空泵通过管道与抽气口连接，启动真空泵将收集桶内的部分空气抽出使收集桶中的气压处于Xkpa的低压环境；

（3）取下接料桶和位于接料桶中的物料杯，将待萃取的固体物料填充在物料杯中，然后将物料杯螺接在安装盘上、接料桶螺接在对应的接料桶安装环上，启动与接料桶连接的管道上的微型抽液泵和电磁阀将接料桶中的废液和部分空气抽出；

（4）控制所有电动伸缩杆收缩并处于完全收缩状态，控制电机使电机沿着顺时针方向驱动转盘转动α°，α的值为360除以通孔的个数，然后控制所有电动伸缩杆伸长并处于完全伸长状态，重复步骤（3），将待萃取的固体物料填充在物料杯中。

本发明的有益效果是：采用电机驱动转盘转动、电动伸缩杆驱动安装在其上的安装盘和物料杯升降、便于拆装的接料桶和多个独立的加热桶的设计，一是能够对单个物料杯中的固体物料进行更换，实现连续的萃取工作；二是不同加热桶中的萃取用溶液能够依次更换，使不同加热桶中的萃取溶液的浓度梯度与固体物料移动的方向相反，实现逆浓度梯度萃取，提高萃取效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的正面结构示意图；

图2是图1中AA向的结构示意图；

图3是图2中B部分放大后的结构示意图；

图4是本发明实施例中安装板的底端结构示意图；

图5是本发明实施例中安装板的顶端结构示意图；

图6是本发明实施例中安装盘的结构示意图；

图7是本发明实施例中接料桶的剖视图；

图8是本发明实施例中物料杯的剖视图；

图9是本发明实施例中加热桶的剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种低温萃取罐，包括圆形的安装板1，所述安装板1上开设有六个按照环形阵列排布的圆形的通孔2，其中有两个相邻通孔2对应的安装板1底部设有接料桶安装环3，所述安装板1顶部与接料桶安装环3相对应的位置设有密封环4，所述接料桶安装环3中螺接有接料桶22，剩余四个通孔2对应的安装板1底部设有加热桶安装环5，所述加热桶安装环5中螺接有加热桶39，所述安装板1的顶端通过紧固件连接有收集桶7，所述收集桶7的顶端中心安装有电机8，所述电机8的动力输出轴穿过收集桶7且其上套接有转盘9，所述转盘9的底部安装有六个按照环形阵列排布的电动伸缩杆10，所述转盘9的顶端位于每个电动伸缩杆10的上方安装有一组与电动伸缩杆电连接的U形接触片11，所述收集桶7的顶端位于每个通孔2的上方安装有用于控制电动伸缩杆10工作的控制器12，所述收集桶7的内侧顶部位于每个通孔2的上方安装有与控制器12电连接的圆形触点13，所述U形接触片11与对应的圆形触点13相接触，每个所述电动伸缩杆10的活塞杆末端固接一安装盘16，所述安装盘16的底部螺接有物料杯29，所述收集桶7的侧壁上设有抽气口14、并安装有气压传感器15，安装板1的底端固接有六个按照环形阵列排布的支脚6。

如图9所示，所述加热桶39包括共轴的桶体24和螺旋型的电加热管25，所述桶体24投影为圆形，所述桶体24的底部设有排液口26，所述桶体24的侧壁上设有加液口27、并安装有温度传感器28，沿逆时针方向第一个加热桶39上的加液口27通过串联有微型抽液泵19和电磁阀20的管道21与装有萃取用溶液的溶液桶相连通，沿逆时针方向最后一个加热桶39上的排液口26通过串联有微型抽液泵19和电磁阀20的管道21与装有萃取液的萃取液桶相连通，沿逆时针方向从第一个至倒数第二个加热桶39上的排液口26通过串联有微型抽液泵19和电磁阀20的管道21分别与同方向下一个加热桶39上的加液口27相连通。

如图7所示，所述接料桶22的底端设有一个排液嘴23，所述排液嘴23通过管道21依次连接有微型抽液泵19和电磁阀20。

如图8所示，所述物料杯29包括圆环形的连接环30、圆环形的第一滤网筒31、圆环形的第二滤网筒32、圆环形的第三滤网筒33、圆环形的第四滤网筒34、圆环形的第一连接滤网片35、圆环形的第二连接滤网片36、圆环形的第三连接滤网片37、圆形的滤网片38，所述第一滤网筒31的顶端固接在连接环的底端30，所述第一滤网筒31与第二滤网筒32的底端通过第一连接滤网片35连接，所述第二滤网筒32与第三滤网筒33的顶端通过第二连接滤网片36连接，所述第三滤网筒33与第四滤网筒34的底端通过第三连接滤网片37连接，所述滤网片38固接在第四滤网筒34的顶端。

如图6所示，所述安装盘16包括与电动伸缩杆10的活塞杆末端固接的连接板17和具有外螺纹的安装柱18，所述物料杯29与设置于安装柱18上的外螺纹相螺接，所述连接板17与安装柱18一体制成。

如图5、图6所示，所述连接板17的直径大于密封环4的外径。

如图2、图5、图6所示，当电动伸缩杆10处于完全收缩状态时，所述物料杯29的高度小于密封环4的顶端与连接板17底端之间的高度差。

如图5、图8所示，所述通孔2的直径大于物料杯29的直径。

使用上述的低温萃取罐的萃取方法，包括如下步骤：

（1）向所有加热桶中加入萃取用溶液，打开除与萃取液桶和接料桶相连的管道上的微型抽液泵和电磁阀，待所有加热桶中加入足量的萃取用溶液后，关闭所有微型抽液泵和电磁阀；

（2）控制所有电动伸缩杆处于完全伸长状态，将真空泵通过管道与抽气口连接，启动真空泵将收集桶内的部分空气抽出使收集桶中的气压处于Xkpa的低压环境；

（3）取下接料桶和位于接料桶中的物料杯，将待萃取的固体物料填充在物料杯中，然后将物料杯螺接在安装盘上、接料桶螺接在对应的接料桶安装环上，启动与接料桶连接的管道上的微型抽液泵和电磁阀将接料桶中的废液和部分空气抽出；

（4）控制所有电动伸缩杆收缩并处于完全收缩状态，控制电机使电机沿着顺时针方向驱动转盘转动60°，然后控制所有电动伸缩杆伸长并处于完全伸长状态，重复步骤（3），将待萃取的固体物料填充在物料杯中。

本发明的有益效果是：采用电机驱动转盘转动、电动伸缩杆驱动安装在其上的安装盘和物料杯升降、便于拆装的接料桶和多个独立的加热桶的设计，一是能够对单个物料杯中的固体物料进行更换，实现连续的萃取工作；二是不同加热桶中的萃取用溶液能够依次更换，使不同加热桶中的萃取溶液的浓度梯度与固体物料移动的方向相反，实现逆浓度梯度萃取，提高萃取效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种低温萃取罐，其特征在于：包括圆形的安装板，所述安装板上开设有多个按照环形阵列排布的圆形的通孔，其中至少有一个通孔对应的安装板底部设有接料桶安装环，所述安装板顶部与接料桶安装环相对应的位置设有密封环，所述接料桶安装环中螺接有接料桶，剩余几个通孔对应的安装板底部设有加热桶安装环，所述加热桶安装环中螺接有加热桶，所述安装板的顶端通过紧固件连接有收集桶，所述收集桶的顶端中心安装有电机，所述电机的动力输出轴穿过收集桶且其上套接有转盘，所述转盘的底部安装有多个按照环形阵列排布的电动伸缩杆，所述转盘的顶端位于每个电动伸缩杆的上方安装有一组与电动伸缩杆电连接的U形接触片，所述收集桶的顶端位于每个通孔的上方安装有用于控制电动伸缩杆工作的控制器，所述收集桶的内侧顶部位于每个通孔的上方安装有与控制器电连接的圆形触点，所述U形接触片与对应的圆形触点相接触，每个所述电动伸缩杆的活塞杆末端固接一安装盘，所述安装盘的底部螺接有物料杯，所述收集桶的侧壁上设有抽气口、并安装有气压传感器。

2.根据权利要求1所述的低温萃取罐，其特征在于：所述加热桶包括共轴的桶体和螺旋型的电加热管，所述桶体投影为圆形，所述桶体的底部设有排液口，所述桶体的侧壁上设有加液口、并安装有温度传感器，沿逆时针方向第一个加热桶上的加液口通过串联有微型抽液泵和电磁阀的管道与装有萃取用溶液的溶液桶相连通，沿逆时针方向最后一个加热桶上的排液口通过串联有微型抽液泵和电磁阀的管道与装有萃取液的萃取液桶相连通，沿逆时针方向从第一个至倒数第二个加热桶上的排液口通过串联有微型抽液泵和电磁阀的管道分别与同方向下一个加热桶上的加液口相连通。

3.根据权利要求1所述的低温萃取罐，其特征在于：所述接料桶的底端设有一个排液嘴，所述排液嘴通过管道依次连接有微型抽液泵和电磁阀。

4.根据权利要求1所述的低温萃取罐，其特征在于：所述物料杯包括圆环形的连接环、圆环形的第一滤网筒、圆环形的第二滤网筒、圆环形的第三滤网筒、圆环形的第四滤网筒、圆环形的第一连接滤网片、圆环形的第二连接滤网片、圆环形的第三连接滤网片、圆形的滤网片，所述第一滤网筒的顶端固接在连接环的底端，所述第一滤网筒与第二滤网筒的底端通过第一连接滤网片连接，所述第二滤网筒与第三滤网筒的顶端通过第二连接滤网片连接，所述第三滤网筒与第四滤网筒的底端通过第三连接滤网片连接，所述滤网片固接在第四滤网筒的顶端。

5.根据权利要求1所述的低温萃取罐，其特征在于：所述安装盘包括与电动伸缩杆的活塞杆末端固接的连接板和具有外螺纹的安装柱，所述物料杯与设置于安装柱上的外螺纹相螺接，所述连接板与安装柱一体制成。

6.根据权利要求5所述的低温萃取罐，其特征在于：所述连接板的直径大于密封环的外径。

7.根据权利要求5所述的低温萃取罐，其特征在于：当电动伸缩杆处于完全收缩状态时，所述物料杯的高度小于密封环的顶端与连接板底端之间的高度差。

8.根据权利要求1所述的低温萃取罐，其特征在于：所述通孔的直径大于物料杯的直径。

9.使用权利要求1至8任一所述的低温萃取罐的萃取方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）向所有加热桶中加入萃取用溶液，打开除与萃取液桶和接料桶相连的管道上的微型抽液泵和电磁阀，待所有加热桶中加入足量的萃取用溶液后，关闭所有微型抽液泵和电磁阀；

（2）控制所有电动伸缩杆处于完全伸长状态，将真空泵通过管道与抽气口连接，启动真空泵将收集桶内的部分空气抽出使收集桶中的气压处于低压环境；

（3）取下接料桶和位于接料桶中的物料杯，将待萃取的固体物料填充在物料杯中，然后将物料杯螺接在安装盘上、接料桶螺接在对应的接料桶安装环上，启动与接料桶连接的管道上的微型抽液泵和电磁阀将接料桶中的废液和部分空气抽出；

（4）控制所有电动伸缩杆收缩并处于完全收缩状态，控制电机使电机沿着顺时针方向驱动转盘转动α°，α的值为360除以通孔的个数，然后控制所有电动伸缩杆伸长并处于完全伸长状态，重复步骤（3），将待萃取的固体物料填充在物料杯中。

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