CN109529388A - 一种植物提取物干燥装置及干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物提取物干燥装置及干燥方法，包括加热转筒、内壁刮刀、喷管、容器、真空箱、溶剂回收装置、转筒转动驱动装置以及转筒加热装置；转筒转动驱动装置以及转筒加热装置分别与加热转筒相连；加热转筒置于真空箱中；溶剂回收装置置于真空箱外部并与真空箱内部相贯通；容器是上端设置有开口的箱体，容器置于加热转筒内部；喷管置于加热转筒内部，喷管包括喷嘴，喷管的喷嘴朝向加热转筒的加热转筒内壁；内壁刮刀置于加热转筒内部，内壁刮刀的一端指向加热转筒内壁并与加热转筒内壁之间非接触；内壁刮刀的另一端指向容器的开口处。本发明具有既节约能源又保护提取物的生物活性、节约空间、简化结构以及降低成本的优点。
Description
技术领域
本发明属于天然产物提取技术领域，涉及一种干燥装置及干燥方法，尤其涉及一种植物提取物干燥装置及干燥方法。
背景技术
在植物提取物干燥技术领域，干燥设备有喷雾干燥塔、真空烘干柜、真空带式干燥机等等。在这些干燥设备中，喷雾干燥塔的特点是能够瞬间干燥提取物，但是干燥过程中排出的有机溶剂则无法回收，由此造成大气污染和溶剂损失，而且，其前提是先将提取物浓缩到一定浓度才可以喷雾干燥，因此能耗很大，成本较高；真空干燥柜是将浓缩后的提取物放在托盘中在真空烘干柜中真空加热干燥，其优点是加热温度较低，比较节能，其缺点是：提取物在整个烘干过程中处于加热状态，容易造成热不稳定物质的生物活性发生变化；真空带式干燥机使用了真空加热干燥和提取物快速干燥，不需要对所有提取物整体加热，因此比真空干燥柜更加节能和保护提取物的生物活性，但是，真空带式干燥机使用了履带式结构，构件众多，结构复杂，容易出故障，且造价昂贵。因此，研制一种节能、干燥快速、成本低廉的干燥设备对于植物提取物干燥行业具有重要的意义。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种既节约能源又保护提取物的生物活性、节约空间、简化结构、降低成本以及适用于植物提取物的溶剂回收和干燥的植物提取物干燥装置及干燥方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种植物提取物干燥装置，其特征在于：所述植物提取物干燥装置包括加热转筒、内壁刮刀、喷管、容器、真空箱、溶剂回收装置、转筒转动驱动装置以及转筒加热装置；所述转筒转动驱动装置与加热转筒相连并驱动加热转筒绕加热转筒的轴向转动；所述转筒加热装置与加热转筒相连并对加热转筒加热；所述加热转筒置于真空箱中；所述溶剂回收装置置于真空箱外部并与真空箱内部相贯通；所述容器是上端设置有开口的箱体，所述容器置于加热转筒内部；所述喷管置于加热转筒内部，所述喷管包括喷嘴，所述喷管的喷嘴朝向加热转筒的加热转筒内壁；所述内壁刮刀置于加热转筒内部，所述内壁刮刀的一端指向加热转筒内壁并与加热转筒内壁之间非接触；所述内壁刮刀的另一端指向容器的开口处。
作为优选，本发明所采用的内壁刮刀的端部与加热转筒内壁表面之间的距离是0.5-2mm。
作为优选，本发明所采用的加热转筒内壁在转筒加热装置加热后的温度是100℃-300℃。
作为优选，本发明所采用的转筒加热装置是电热丝加热装置、蒸汽加热装置和/或油加热装置。
作为优选，本发明所采用的植物提取物干燥装置还包括外部加热干燥装置；所述外部加热干燥装置置于加热转筒外部且处于真空箱内部。
作为优选，本发明所采用的外部加热干燥装置包括溶液池、外壁刮刀以及导液管；所述导液管与溶液池相连通；所述外壁刮刀一端指向加热转筒的加热转筒外壁并与加热转筒外壁之间非接触；所述外壁刮刀的另一端指向真空箱的内部的底部；所述加热转筒置于溶液池上方；所述加热转筒的加热转筒外壁的下表面与溶液池内部的液体的上表面相切或相交。
作为优选，本发明所采用的外壁刮刀的端部与加热转筒外壁表面之间的距离是0.5-2mm。
作为优选，本发明所采用的溶剂回收装置包括第一冷凝器、隔膜真空泵、第二冷凝器以及溶剂罐；所述第一冷凝器通过隔膜真空泵以及第二冷凝器与溶剂罐相连通；所述第一冷凝器与真空箱相连通。
一种基于如前所述的植物提取物干燥装置对植物提取物进行干燥的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)关闭真空箱，对真空箱抽真空；
2)开启加热转筒的加热装置，保证加热转筒的加热转筒内壁的表面温度达到100-300℃；开启加热转筒的转筒转动驱动装置，确保加热转筒绕加热转筒的轴向顺时针或逆时针转动；
3)开启加热转筒内部的喷管的开关，通过喷管对已经加热至100-300℃的加热转筒内壁的下表面均匀喷洒植物提取物溶液，植物提取物溶液的溶剂黏附在内壁的表面并受热蒸发，所蒸发的溶剂被与真空箱相连的溶剂回收装置抽走并回收，植物提取物的溶质被干燥并附着在加热转筒内壁的表面上；
4)待加热转筒转动至内壁刮刀处时，通过内壁刮刀将附着在加热转筒内壁的表面上的已干燥处理的植物提取物刮下来并经由内壁刮刀输送至容器内。
作为优选，本发明所采用的步骤3)还包括开启导液管，植物提取物溶液经过导液管进入到溶液池内，并粘附到加热转筒的加热转筒外壁的表面，植物提取物溶液中的溶剂受热蒸发并被与真空箱相连的溶剂回收装置抽走并回收，植物提取物溶液中的溶质被干燥并附着在加热转筒外壁的表面；
所述步骤4)还包括：待加热转筒转动至外壁刮刀处时，通过外壁刮刀将附着在加热转筒外壁的表面上的已干燥处理的植物提取物刮下来并经由外壁刮刀输送至真空箱内。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、快速加热，并不对所有提取物整体加热，既节约能源又保护提取物的生物活性；
2、采用圆筒式加热装置代替履带式加热装置，节约空间，简化结构，降低成本；
3、同时具备了喷雾干燥设备和真空带式干燥设备的优点，并克服了喷雾干燥和瞬间干燥的缺点：瞬间干燥和低温干燥、结构简单、节能。
附图说明
图1是本发明所提供的植物提取物干燥装置的结构示意图；
图中：
1-加热转筒；2-加热转筒内壁；3-加热转筒外壁；4-容器；5-内壁刮刀；6-喷管；7-溶液池；8-外壁刮刀；9-真空箱；10-导液管；11-第一冷凝器；12-隔膜真空泵；13-第二冷凝器；14-溶剂罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
参见图1，本发明提供了一种植物提取物干燥装置，该植物提取物干燥装置包括加热转筒1、内壁刮刀5、喷管6、容器4、真空箱9、溶剂回收装置、转筒转动驱动装置以及转筒加热装置；转筒转动驱动装置与加热转筒1相连并驱动加热转筒1绕加热转筒1的轴向转动；转筒加热装置与加热转筒1相连并对加热转筒1加热；加热转筒1置于真空箱9中；溶剂回收装置置于真空箱9外部并与真空箱9内部相贯通；容器4是上端设置有开口的箱体，容器4置于加热转筒1内部；喷管6置于加热转筒1内部，喷管6包括喷嘴，喷管6的喷嘴朝向加热转筒1的加热转筒内壁2；内壁刮刀5置于加热转筒1内部，内壁刮刀5的一端指向加热转筒内壁2并与加热转筒内壁2之间非接触；内壁刮刀5的另一端指向容器4的开口处。
内壁刮刀5的端部与加热转筒内壁2表面之间的距离是0.5-2mm；加热转筒内壁2在转筒加热装置加热后的温度是100℃-300℃。转筒加热装置是电热丝加热装置、蒸汽加热装置和/或油加热装置。
植物提取物干燥装置还包括外部加热干燥装置；外部加热干燥装置置于加热转筒1外部且处于真空箱9内部；外部加热干燥装置包括溶液池7、外壁刮刀8以及导液管10；导液管10与溶液池7相连通；外壁刮刀8一端指向加热转筒1的加热转筒外壁3并与加热转筒外壁3之间非接触；外壁刮刀8的另一端指向真空箱9的内部的底部；加热转筒1置于溶液池7上方；加热转筒1的加热转筒外壁3的下表面与溶液池7内部的液体的上表面相切或相交。
外壁刮刀8的端部与加热转筒外壁3表面之间的距离是0.5-2mm。
溶剂回收装置包括第一冷凝器11、隔膜真空泵12、第二冷凝器13以及溶剂罐14；第一冷凝器11通过隔膜真空泵12以及第二冷凝器13与溶剂罐14相连通；第一冷凝器11与真空箱9相连通。
一种基于植物提取物干燥装置对植物提取物进行干燥的方法，方法包括以下步骤：
1)关闭真空箱9，对真空箱9抽真空；
2)开启加热转筒1的加热装置，保证加热转筒1的加热转筒内壁2的表面温度达到100-300℃；开启加热转筒1的转筒转动驱动装置，确保加热转筒1绕加热转筒1的轴向顺时针或逆时针转动；
3)开启加热转筒1内部的喷管6的开关，通过喷管6对已经加热至100-300℃的加热转筒内壁2的下表面均匀喷洒植物提取物溶液，植物提取物溶液的溶剂黏附在内壁2的表面并受热蒸发，所蒸发的溶剂被与真空箱9相连的溶剂回收装置抽走并回收，植物提取物的溶质被干燥并附着在加热转筒内壁2的表面上；开启导液管10，植物提取物溶液经过导液管10进入到溶液池7内，并粘附到加热转筒1的加热转筒外壁3的表面，植物提取物溶液中的溶剂受热蒸发并被与真空箱9相连的溶剂回收装置抽走并回收，植物提取物溶液中的溶质被干燥并附着在加热转筒外壁3的表面；
4)待加热转筒1转动至内壁刮刀5处时，通过内壁刮刀5将附着在加热转筒内壁2的表面上的已干燥处理的植物提取物刮下来并经由内壁刮刀5输送至容器4内；待加热转筒1转动至外壁刮刀8处时，通过外壁刮刀8将附着在加热转筒外壁3的表面上的已干燥处理的植物提取物刮下来并经由外壁刮刀8输送至真空箱9内。
本发明所采用的加热转筒1是一个规则的圆形转筒，包括加热转筒内壁2和加热转筒外壁3，加热转筒内壁和加热转筒外壁之间为电热丝加热或者蒸汽加热或其他加热方式。内壁刮刀5与加热转筒1的加热转筒内壁2的表面距离为0.5-2毫米，在加热转筒逆时针转动时，内壁刮刀5固定不动，并将加热转筒内壁2表面的附着物刮下来、掉落在容器4里面。喷管6将植物提取物均匀喷洒在加热转筒1的加热转筒内壁2的下表面。导液管10把植物提取物导入到溶液池7内，并维持溶液池7内的安全液面不溢出。外壁刮刀8与加热转筒1的加热转筒外壁3表面之间的距离为0.5-2毫米，外壁刮刀8固定不动，加热转筒1在逆时针转动过程中，外壁刮刀8将加热转筒外壁3表面的附着物刮下来，掉落在真空箱9内。加热转筒1的加热转筒外壁3表面与溶液池7的内表面紧密靠近，距离为1-5厘米。
实施例一：
在藤茶黄酮的提取液浓缩回收中的应用示例。
利用一种植物提取物干燥装置进行藤茶黄酮的酒精提取物干燥的方法如下：
第一步：关闭真空箱9，对真空箱9抽真空；
第二步：开启加热转筒1的加热装置和转动开关，保证加热转筒1的内壁2和外壁3的表面温度达到120-150℃；
第三步：开启喷管6的开关，往加热转筒1的内壁2的下表面均匀喷洒藤茶黄酮的酒精溶液，藤茶黄酮的酒精溶液的溶剂在内壁2的表面受热蒸发，所蒸发的酒精被真空箱9的真空泵12抽走并被第一冷凝器11和第二冷凝器13冷凝回收储存在溶剂罐14内，藤茶黄酮被干燥并附着在内壁2的表面并被内壁刮刀5刮下来自动收集在容器4内；
第四步：开启导液管10，藤茶黄酮的酒精溶液经过导液管10进入到溶液池7内，并自动粘附到加热转筒1的外壁3的表面，并被加热蒸发掉溶剂，蒸发出来的酒精蒸汽被真空箱9的真空泵12抽走并被第一冷凝器11和第二冷凝器13冷凝回收储存在溶剂罐14内，其中的藤茶黄酮自动附着在加热转筒1的外壁3的表面，并被外壁刮刀8刮下来自动收集到真空箱9内。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种植物提取物干燥装置，其特征在于：所述植物提取物干燥装置包括加热转筒（1）、内壁刮刀（5）、喷管（6）、容器（4）、真空箱（9）、溶剂回收装置、转筒转动驱动装置以及转筒加热装置；所述转筒转动驱动装置与加热转筒（1）相连并驱动加热转筒（1）绕加热转筒（1）的轴向转动；所述转筒加热装置与加热转筒（1）相连并对加热转筒（1）加热；所述加热转筒（1）置于真空箱（9）中；所述溶剂回收装置置于真空箱（9）外部并与真空箱（9）内部相贯通；所述容器（4）是上端设置有开口的箱体，所述容器（4）置于加热转筒（1）内部；所述喷管（6）置于加热转筒（1）内部，所述喷管（6）包括喷嘴，所述喷管（6）的喷嘴朝向加热转筒（1）的加热转筒内壁（2）；所述内壁刮刀（5）置于加热转筒（1）内部，所述内壁刮刀（5）的一端指向加热转筒内壁（2）并与加热转筒内壁（2）之间非接触；所述内壁刮刀（5）的另一端指向容器（4）的开口处。
2.根据权利要求1所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述内壁刮刀（5）的端部与加热转筒内壁（2）表面之间的距离是0.5-2mm。
3.根据权利要求2所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述加热转筒内壁（2）在转筒加热装置加热后的温度是100℃-300℃。
4.根据权利要求3所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述转筒加热装置是电热丝加热装置、蒸汽加热装置和/或油加热装置。
5.根据权利要求1-4任一所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述植物提取物干燥装置还包括外部加热干燥装置；所述外部加热干燥装置置于加热转筒（1）外部且处于真空箱（9）内部。
6.根据权利要求5所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述外部加热干燥装置包括溶液池（7）、外壁刮刀（8）以及导液管（10）；所述导液管（10）与溶液池（7）相连通；所述外壁刮刀（8）一端指向加热转筒（1）的加热转筒外壁（3）并与加热转筒外壁（3）之间非接触；所述外壁刮刀（8）的另一端指向真空箱（9）的内部的底部；所述加热转筒（1）置于溶液池（7）上方；所述加热转筒（1）的加热转筒外壁（3）的下表面与溶液池（7）内部的液体的上表面相切或相交。
7.根据权利要求6所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述外壁刮刀（8）的端部与加热转筒外壁（3）表面之间的距离是0.5-2mm。
8.根据权利要求7所述的植物提取物干燥装置，其特征在于：所述溶剂回收装置包括第一冷凝器（11）、隔膜真空泵（12）、第二冷凝器（13）以及溶剂罐（14）；所述第一冷凝器（11）通过隔膜真空泵（12）以及第二冷凝器（13）与溶剂罐（14）相连通；所述第一冷凝器（11）与真空箱（9）相连通。
9.一种基于如权利要求8所述的植物提取物干燥装置对植物提取物进行干燥的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1）关闭真空箱（9），对真空箱（9）抽真空；
2）开启加热转筒（1）的加热装置，保证加热转筒（1）的加热转筒内壁（2）的表面温度达到100-300℃；开启加热转筒（1）的转筒转动驱动装置，确保加热转筒（1）绕加热转筒（1）的轴向顺时针或逆时针转动；
3）开启加热转筒（1）内部的喷管（6）的开关，通过喷管（6）对已经加热至100-300℃的加热转筒内壁（2）的下表面均匀喷洒植物提取物溶液，植物提取物溶液的溶剂黏附在内壁（2）的表面并受热蒸发，所蒸发的溶剂被与真空箱（9）相连的溶剂回收装置抽走并回收，植物提取物的溶质被干燥并附着在加热转筒内壁（2）的表面上；
4）待加热转筒（1）转动至内壁刮刀（5）处时，通过内壁刮刀（5）将附着在加热转筒内壁（2）的表面上的已干燥处理的植物提取物刮下来并经由内壁刮刀（5）输送至容器（4）内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤3）还包括开启导液管（10），植物提取物溶液经过导液管（10）进入到溶液池（7）内，并粘附到加热转筒（1）的加热转筒外壁（3）的表面，植物提取物溶液中的溶剂受热蒸发并被与真空箱（9）相连的溶剂回收装置抽走并回收，植物提取物溶液中的溶质被干燥并附着在加热转筒外壁（3）的表面；
所述步骤4）还包括：待加热转筒（1）转动至外壁刮刀（8）处时，通过外壁刮刀（8）将附着在加热转筒外壁（3）的表面上的已干燥处理的植物提取物刮下来并经由外壁刮刀（8）输送至真空箱（9）内。
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