CN109825370B - 一种多功能芳香植物提取加工装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明一种多功能芳香植物提取加工装置及其应用，包括进料器、蒸馏釜、冷凝器、油水分离器和产品储罐；所述蒸馏釜包括内圈层和设置于釜底的排气口，所述内圈层顶部设有供蒸汽通过的开口，内圈层与蒸馏釜外壁之间形成储液区；所述釜底的排气口连接冷凝器，冷凝器下方接有油水分离器分离，油水分离器再与产品储罐连接。本设备生产过程中不需要高压、耗能低、环保，实用性强，提高了芳香植物原料精油的收率。
Description
技术领域
本发明涉及天然香料加工技术领域，具体是一种多功能芳香植物提取加工装置。
背景技术
精油是从植物的花、叶、茎、根或果实中，通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质。水蒸气蒸馏法具有操作简单、成本低、杂质少，生产上大部分芳香植物精油用此法获得。水蒸气蒸馏法可以是间歇式或连续式，其中间歇式设备投资少，生产灵活，我国植物精油提取以间歇法为主，分为水中蒸馏、水上蒸馏和直接蒸汽蒸馏。
水中蒸馏法的原料始终浸没在水中，蒸馏较均匀，不会因为原料状态造成蒸汽短路，但使用此法时精油中的酯类成分易水解，所以含酯类高的香料植物不能采用此法。水上蒸馏法的原料只与蒸汽接触，原料底部的水受热沸腾后产生低压蒸汽，由于含湿量大，有利于精油蒸出，但底部水中蒸馏时会溶解积累较多的不挥发的糖类、黄酮等发生结构，有较多废水产生。直接蒸汽蒸馏法速度快，蒸汽温度高，可缩短蒸馏时间，高沸点成分可蒸出，出油率也高，对原料中物质的水解作用小，适于大规模生产。直接蒸馏法的缺点是设备投资大，蒸汽消耗量大。
天然植物香料资源的分布特点和季节性，决定了提取设备要尽可能组成简单、提取效率高和适用多种原料。天然芳香植物资源如樟树（芳樟、黄樟、油樟等）、柠檬桉、蓝桉、白千层、岗松、山苍子、香茅、八角、肉桂等，是山区群众脱贫致富的良好经济林树种，如何开发间歇式、小型化、高效、无污染精油提取设备具有重要意义。传统的芳香精油提取装置用途单一，在采收淡季往往闲置，无法最大限度的提高设备利用率。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明针对精油提取设备存在的问题，提供一种多功能芳香植物提取加工装置。该设备生产过程中不需要高压、耗能低、环保，实用性强，提高了芳香植物原料精油的收率。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种多功能芳香植物提取加工装置，包括进料器、蒸馏釜、冷凝器、油水分离器和产品储罐；所述蒸馏釜包括内圈层和设置于釜底的排气口，所述内圈层顶部设有供蒸汽通过的开口，内圈层与蒸馏釜外壁之间形成储液区；所述釜底的排气口下端连接冷凝器，冷凝器下方接有油水分离器分离，油水分离器再与产品储罐连接；所述进料器入口位于蒸馏釜炉筒体最上端，进料器入口上方设置上拦截网；蒸馏釜底部设置出料口，出料口伸出炉膛外50-80cm，并设置密封门；出料口伸出炉膛壁外的顶部设置有排气口；排气口与蒸馏釜外壁之间设置有活动拦截网。
进一步的，所述内圈层为两层，内圈A层与外壁、内圈A层与内圈B层之间形成两个储液区，油水分离器中回流入蒸馏釜的液体进入内圈A层与内圈B层形成的储液区。
进一步的，所述进料器为螺旋进料器。
进一步的，所述提取加工装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置有位于蒸馏釜顶部的电机以及与电机相连接的立杆和横杆组成，横杆与横杆在垂直距离上间隔50-80cm，向下倾斜15°-30°，立杆下端距蒸馏釜中心底部1-2cm，横杆蒸馏釜内壁距离为5-8cm。
进一步的，所述蒸馏釜下底部为倾斜底部，向下倾斜15°-45°。
进一步的，所述油水分离器下端出口管道通过一个三通分别与重油储罐及蒸馏釜进液管相连接；油水分离器上部设置两个排出管，分别与轻油储罐及蒸馏釜进液管相连接。
进一步的，所述轻油储罐的顶部设置有排气管道，排气管道通过一个三通球阀分别于一个真空泵和气体干燥储罐相连接，气体干燥罐出气管与燃气压缩机相连，燃气压缩机通过一个逆止阀与球形储罐或者浮顶气体储罐相连。
本发明所述多功能芳香植物提取加工装置的使用方法，包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入芳香植物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述芳香植物原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）加热蒸馏：加热使储液区内的水沸腾，产生的蒸汽沿蒸馏釜外壁与内圈层之间的通道上升到蒸馏釜顶部，再折返由上而下穿过装于釜内的原料；
（4）冷凝分离：从蒸馏釜底部排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，油水分层后，油进入产品储罐，水通过蒸馏釜底部的进液管回流入蒸馏釜的储液区；
（5）剩余物加工：提取完精油的枝叶剩余物，在蒸馏釜内继续加热升温进行裂解，可得到气体、液体和生物质炭产品。
本发明所述多功能芳香植物提取加工装置的使用方法，包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入天然香料提取精油后的枝叶剩余物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述芳香植物原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）升温裂解：采用外加热，逐步升温裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到100~110℃，保温30~60min；控制升温速率2~5℃/min，升温到195~205℃，保温20~30min；控制升温速率2~5℃/min，升温到295~305℃，保温10~20min；控制升温速率4~6℃/min，升温到395~405℃，保温10~20min；控制升温速率5~10℃/min，升温到495~505℃，保温10~20min；
（4）气体冷却：将上述步骤（3）100~110℃下排出的气体冷却，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体为水和原料残留的精油，分层后通过轻油储罐的排液口排出收集；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷；
（5）产物收集：将液体产物排入重油储罐；气体产物排入轻油储罐，再通过气体干燥罐干燥，燃气压缩机后进入燃气储罐；蒸馏釜自然冷却至室温，排出固体产物，得到生物质炭。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明的设备在蒸馏釜内设置内圈层，内圈层与蒸馏釜外壁之间形成储液区，通过加热储液区的液体产生蒸汽，蒸汽沿蒸馏釜外壁与内圈层之间的通道上升到蒸馏釜的顶部，再通过内圈层上部开口自上而下通过原料层，解决了传统直接蒸汽蒸馏法蒸汽容易短路的问题，无需单独配套蒸汽锅炉节省了成本。
2、本发明设备通过在蒸馏釜内设置2个内圈层，内圈A层与外壁、内圈A层与内圈B层之间形成两个储液区，油水分离器中回流入蒸馏釜的液体进入内圈A层与内圈B层形成的储液区，软化水加入内圈A层与外壁形成的储液区，避免了溶于水中的精油成分在高温下收到破坏，同时通过回用油水分离器中分离出的水，提高了芳香植物原料精油的收率，减少了蒸汽消耗。
3、本发明设备除了可以用于从芳香植物中提取精油，还可以处理提取精油后的枝叶剩余物,八角、肉桂、樟树、白千层、柠檬桉、蓝桉、柠檬、岗松、香茅等香料提取精油后的枝叶，用水蒸气蒸馏法提取精油后无需干燥，直接粉碎后进行热解，可以得到燃气、糠醛和生物质炭，解决了天然香料剩余物利用的问题。
4、本发明采用间歇式生产，操作弹性大，可用生物质燃料进行加热，炉膛可以采用耐火砖砌成，提高了设备的实用性，适宜于山区群众应用，具有很好的市场推广前景。
附图说明
图1为实施例1芳香植物提取装置的结构示意图；
图2为实施例2芳香植物提取装置的结构示意图。
附图标记：图中1进料器、2蒸馏釜外壁、3-1蒸馏釜内圈A层、3-2蒸馏釜内圈B层、4炉膛外壁、5外固定件、6炉膛口、7炉排、8遮挡板、9炉子基座、10鼓风机入口、11出料口、12下活动拦截网、13排气口、14进水口、14-1回流水入口、15搅拌横杆、16内固定件、17搅拌立杆、18上部拦截网、19、烟囱、20搅拌电机、21压力表、22温度计、23-1~23-10截止阀、24冷凝器、25油水分离器、26储水罐、27-1~27-2产品储罐、28干燥罐、29压缩机、30逆止阀、31球形储罐、32三通球阀、33真空泵。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
如附图1所示，所述多功能芳香植物提取加工装置，包括进料器1、蒸馏釜、冷凝器24、油水分离器25和产品储罐27-1和27-2；所述蒸馏釜包括内圈层3-1和设置于釜底的排气口13，所述内圈层顶部设有供蒸汽通过的开口，内圈层与蒸馏釜外壁之间形成储液区；蒸馏外壁2上设置有固定件5，蒸馏釜通过固定件5固定在炉膛壁4上；蒸馏釜上部设置有进料器1，所述进料器1为螺旋进料器，进料器1入口位于蒸馏釜筒体最上端；所述蒸馏釜底部下方设有炉排7，炉排7固定在炉子基座9上，炉排下方设鼓风口10，炉排上方和蒸馏釜底部之间设有炉膛口6，炉膛口下方为出灰口，出灰口上设有遮挡板8；蒸馏釜底部设置出料口11，出料口11伸出炉膛壁4外50-80cm，并设置有密封门；出料口11伸出炉膛壁4外的顶部设置有排气口13；排气口13与蒸馏釜外壁2之间设置有活动拦截网12；所述釜底的排气口下端连接冷凝器24，冷凝器24下方接有油水分离器分离25，油水分离器25上部设置两个排出管，分别与轻油储罐27-2和蒸馏釜进水口14-1相连接，且管道上分别设置有截止阀23-1和23-2；油水分离器25下端管道通过一个三通分别与蒸馏釜进水口14-1和重油储罐27-1相连接，且管道上分别设置有截止阀23-3和23-4；蒸馏釜储液区进水口14-1通过管道与储水罐26相连接；重油、轻油储罐上端分别设置有排气管道和阀门23-7和23-9，下端分别设置有排液管道和阀门23-8和23-10；轻油储罐的出气管道通过一个三通球阀32分别于一个真空泵33和气体干燥储罐28相连接；气体干燥罐出气管与燃气压缩机29相连，燃气压缩机通过一个逆止阀30与球形储罐31相连；所述蒸馏釜还设有上部测温点22和压力表21。
所述蒸馏釜安装有搅拌装置，搅拌装置包括位于蒸馏釜顶端的搅拌电机20，与搅拌电机20相连的立杆17以及与立杆相连的向下倾斜15~30°的横杆15组成，横杆与横杆在垂直距离上间隔50~80cm，立杆下端距蒸馏釜中心底部1~2cm，横杆蒸馏釜内壁距离为5~8cm。所述蒸馏釜上端设置有上部拦截网18，拦截网位于蒸馏釜上部螺旋进料器1入口的上方，距离螺旋进料器1入口到蒸馏釜最顶端的1/3高度处；出料口紧贴炉壁设置有活动下部拦截网12，装料蒸馏时此拦截网关闭，避免原料进入下排气口，出料时可打开。
应用实施例1
使用上述设备用于蒸馏香樟的方法，具体包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入芳香植物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述芳香植物原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）加热蒸馏：加热使储液区内的水沸腾，产生的蒸汽沿蒸馏釜外壁与内圈层之间的通道上升到蒸馏釜顶部，再折返由上而下穿过装于釜内的原料；
（4）冷凝分离：从蒸馏釜底部排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，油水分层后，精油进入产品储罐，水通过蒸馏釜底部的进液管回流入蒸馏釜的储液区；
（5）剩余物加工：取完精油的枝叶剩余物，在蒸馏釜内继续加热升温进行裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到200℃，保温30min；控制升温速率2~5℃/min，升温到300℃，保温15min；控制升温速率4~6℃/min，升温到400℃，保温20min；控制升温速率5~10℃/min，升温到500℃，保温15min；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷。
实施例2
如附图2所示，所述多功能芳香植物提取加工装置（双内圈层），包括进料器1、蒸馏釜、冷凝器24、油水分离器25、产品储罐27-1和27-2；所述蒸馏釜包括蒸馏釜外壁2、内圈1层3-1和内圈2层3-2，蒸馏釜外壁2和内圈1层3-1以及内圈1层3-1和内圈2层3-2之间形成独立的储液区，分别用来接收储水罐补水和油水分离器回流水；蒸馏外壁2上设置有固定件5，蒸馏釜通过固定件5固定在炉膛壁4上；蒸馏釜上部设置有进料器1，所述进料器1为螺旋进料器，进料器1入口位于蒸馏釜筒体最上端；所述蒸馏釜底部下方设有炉排7，炉排7固定在炉子基座9上，炉排下方设鼓风口10，炉排上方和蒸馏釜底部之间设有炉膛口6，炉膛口下方为出灰口，出灰口上设有遮挡板8；蒸馏釜底部设置出料口11，出料口11伸出炉膛壁4外50-80cm，并设置有密封门；出料口11伸出炉膛壁4外的顶部设置有排气口13；排气口13与蒸馏釜外壁2之间设置有活动拦截网12；排气口13与冷凝器24相连接，冷凝器24的下端通过管道连接油水分离器25；油水分离器25上部设置两个排出管，分别与轻油储罐27-2和回流水入口14-2相连接，且管道上分别设置有截止阀23-1和23-2；油水分离器25下端管道通过一个三通分别与蒸馏釜回流水入口14-2和重油储罐27-1相连接，且管道上分别设置有截止阀23-3和23-4；蒸馏釜储液区进水口14-1通过管道与储水罐26相连接；重油、轻油储罐上端分别设置有排气管道和阀门23-7和23-9，下端分别设置有排液管道和阀门23-8和23-10；轻油储罐的出气管道通过一个三通球阀32分别于一个真空泵33和气体干燥储罐28相连接；气体干燥罐出气管与燃气压缩机29相连，燃气压缩机通过一个逆止阀30与球形储罐31相连；所述蒸馏釜还设有上部测温点22和压力表21。
所述蒸馏釜安装有搅拌装置，搅拌装置包括位于蒸馏釜顶端的搅拌电机20，与搅拌电机20相连的立杆17以及与立杆相连的向下倾斜15°~30°的横杆15组成，横杆与横杆在垂直距离上间隔50~80cm，立杆下端距蒸馏釜中心底部1~2cm，横杆蒸馏釜内壁距离为5~8cm。所述蒸馏釜上端设置有上部拦截网18，拦截网位于蒸馏釜上部螺旋进料器1入口的上方，距离螺旋进料器1入口到蒸馏釜最顶端的1/3高度处；出料口紧贴炉壁设置有活动下部拦截网12，装料蒸馏时此拦截网关闭，避免原料进入下排气口，出料时可打开。
应用实施例2
使用上述设备用来蒸馏柠檬桉的方法，具体包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入柠檬桉原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述香樟原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）加热蒸馏：加热，使储液区内的水沸腾，产生的蒸汽沿蒸馏釜外壁与内圈层之间的通道上升到蒸馏釜顶部，再折返由上而下穿过装于釜内的原料；
（4）冷凝分离：从蒸馏釜底部排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，油水分层后，柠檬桉油进入产品储罐，水通过蒸馏釜底部的进液管回流入蒸馏釜的储液区；
（5）剩余物加工：提取完精油的枝叶剩余物，在蒸馏釜内继续加热升温进行裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到205℃，保温25min；控制升温速率2~5℃/min，升温到300℃，保温10min；控制升温速率4~6℃/min，升温到400℃，保温10~20min；控制升温速率5~10℃/min，升温到500℃，保温20min；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷。
应用实施例3
使用实施例1的热解设备裂解提取过精油的白千层枝叶的使用方法，具体包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入白千层枝叶剩余物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述白千层原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）升温裂解：采用外加热，逐步升温裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到110℃，保温50min；控制升温速率2~5℃/min，升温到200℃，保温25min；控制升温速率2~5℃/min，升温到300℃，保温15min；控制升温速率4~6℃/min，升温到400℃，保温20min；控制升温速率5~10℃/min，升温到500℃，保温15min；
（4）气体冷却：将上述步骤（4）100~110℃下排出的气体冷却，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体为水和原料残留的精油，分层后通过轻油储罐的排液口排出收集；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷；
（5）产物收集：将液体产物排入重油储罐；气体产物排入轻油储罐，再通过气体干燥罐干燥，燃气压缩机后进入燃气储罐；蒸馏釜自然冷却至室温，排出固体产物，得到生物质炭。
本实施例得到的液体产物用用碳酸氢钠中和，用氯仿萃取后进行GC-MS分析，主要成分相对含量分别为糠醛72.1%、2-甲基糠醛6.8%、2-甲氧基苯酚8.5%。生物质炭得率27%（以原料绝干质量计算）。
应用实施例4
使用实施例2的热解设备裂解提取过精油的肉桂枝叶的使用方法，具体包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入肉桂枝叶剩余物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述肉桂枝叶原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）升温裂解：采用外加热，逐步升温裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到100℃，保温60min；控制升温速率2~5℃/min，升温到205℃，保温25min；控制升温速率2~5℃/min，升温到300℃，保温20min；控制升温速率4~6℃/min，升温到400℃，保温20min；控制升温速率5~10℃/min，升温到500℃，保温20min；
（4）气体冷却：将上述步骤（4）100~110℃下排出的气体冷却，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体为水和原料残留的精油，分层后通过轻油储罐的排液口排出收集；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷；
（5）产物收集：将液体产物排入重油储罐；气体产物排入轻油储罐，再通过气体干燥罐干燥，燃气压缩机后进入燃气储罐；蒸馏釜自然冷却至室温，排出固体产物，得到生物质炭。
本实施例得到的液体产物用用碳酸氢钠中和，用氯仿萃取后进行GC-MS分析，主要成分相对含量分别为糠醛65.1%、2-甲基糠醛6.8%、2-甲氧基苯酚10.5%。生物质炭得率31%（以原料绝干质量计算）。
应用实施例5
使用实施例2的热解设备裂解提取过精油的八角枝叶的使用方法，具体包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入八角枝叶剩余物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述八角枝叶原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）升温裂解：采用外加热，逐步升温裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到105℃，保温45min；控制升温速率2~5℃/min，升温到200℃，保温25min；控制升温速率2~5℃/min，升温到295℃，保温20min；控制升温速率4~6℃/min，升温到400℃，保温15min；控制升温速率5~10℃/min，升温到495℃，保温20min；
（4）气体冷却：将上述步骤（4）100~110℃下排出的气体冷却，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体为水和原料残留的精油，分层后通过轻油储罐的排液口排出收集；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷；
（5）产物收集：将液体产物排入重油储罐；气体产物排入轻油储罐，再通过气体干燥罐干燥，燃气压缩机后进入燃气储罐；蒸馏釜自然冷却至室温，排出固体产物，得到生物质炭。
本实施例得到的液体产物用用碳酸氢钠中和，用氯仿萃取后进行GC-MS分析，主要成分相对含量分别为糠醛67.1%、2-甲基糠醛7.8%、2-甲氧基苯酚12.3%。生物质炭得率32%（以原料绝干质量计算）。
应用实施例6
使用实施例2的热解设备裂解提取过精油的岗松枝叶的使用方法，具体包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入岗松枝叶剩余物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述岗松枝叶原料装入蒸馏釜中，并向将蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）升温裂解：采用外加热，逐步升温裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到105℃，保温45min；控制升温速率2~5℃/min，升温到200℃，保温25min；控制升温速率2~5℃/min，升温到295℃，保温20min；控制升温速率4~6℃/min，升温到400℃，保温15min；控制升温速率5~10℃/min，升温到495℃，保温20min；
（4）气体冷却：将上述步骤（4）100~110℃下排出的气体冷却，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体为水和原料残留的精油，分层后通过轻油储罐的排液口排出收集；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷；
（5）产物收集：将液体产物排入重油储罐；气体产物排入轻油储罐，再通过气体干燥罐干燥，燃气压缩机后进入燃气储罐；蒸馏釜自然冷却至室温，排出固体产物，得到生物质炭。
本实施例得到的液体产物用用碳酸氢钠中和，用氯仿萃取后进行GC-MS分析，主要成分相对含量分别为糠醛69.3%、2-甲基糠醛7.1%、2-甲氧基苯酚13.1%。生物质炭得率31%（以原料绝干质量计算）。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多功能芳香植物提取加工装置，包括进料器、蒸馏釜、冷凝器、油水分离器和产品储罐；其特征在于：所述蒸馏釜包括内圈层和设置于釜底的排气口，所述内圈层顶部设有供蒸汽通过的开口，内圈层与蒸馏釜外壁之间形成储液区，蒸馏釜外壁上设置有固定件，蒸馏釜通过固定件固定在炉膛壁上；所述釜底的排气口连接冷凝器，冷凝器下方接有油水分离器，油水分离器再与产品储罐连接，所述产品储罐由重油储罐和轻油储罐组成；所述进料器入口位于蒸馏釜炉筒体最上端，进料器入口上方设置上拦截网；蒸馏釜底部设置出料口，出料口伸出炉膛壁外50cm-80cm，并设置密封门；出料口伸出炉膛壁外的顶部设置有所述排气口；所述排气口与蒸馏釜外壁之间设置有活动拦截网；
所述内圈层为两层，内圈A层与蒸馏釜外壁、内圈A层与内圈B层之间形成两个储液区，油水分离器中回流入蒸馏釜的液体进入内圈A层与内圈B层形成的储液区；所述油水分离器下端出口管道通过一个三通分别与重油储罐及蒸馏釜回流水入口相连接；油水分离器上部设置两个排出管，分别与轻油储罐及蒸馏釜回流水入口相连接；
所述提取加工装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置由位于蒸馏釜顶部的电机以及与电机相连接的立杆和与立杆相连的向下倾斜15°-30°的横杆组成，横杆与横杆在垂直距离上间隔50cm-80cm，立杆下端距蒸馏釜中心底部1cm-2cm，横杆、蒸馏釜内壁距离为5cm-8cm。
2.根据权利要求1所述多功能芳香植物提取加工装置，其特征在于：所述进料器为螺旋进料器。
3.根据权利要求1所述多功能芳香植物提取加工装置，其特征在于：所述蒸馏釜下底部为倾斜底部，向下倾斜15°-45°。
4.根据权利要求1所述多功能芳香植物提取加工装置，其特征在于：所述轻油储罐的顶部设置有排气管道，排气管道通过一个三通球阀分别与一个真空泵和气体干燥储罐相连接，气体干燥储罐出气管与燃气压缩机相连，燃气压缩机通过一个逆止阀与球形储罐或者浮顶气体储罐相连。
5.一种根据权利要求1所述多功能芳香植物提取加工装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入芳香植物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述芳香植物原料装入蒸馏釜中，并向蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）加热蒸馏：加热使储液区内的水沸腾，产生的蒸汽沿蒸馏釜外壁与内圈层之间的通道上升到蒸馏釜顶部，再折返由上而下穿过装于釜内的原料；
（4）冷凝分离：从蒸馏釜底部排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，油水分层后，油进入产品储罐，水通过蒸馏釜底部的进液管回流入蒸馏釜的储液区；
（5）剩余物加工：提取完精油的枝叶剩余物，在蒸馏釜内继续加热升温进行裂解，可得到气体、液体和生物质炭产品。
6.一种根据权利要求4所述多功能芳香植物提取加工装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）除杂粉碎：除去混入天然香料提取精油后的枝叶剩余物原料中的泥土、石块等杂质，将其粉碎成2-60目的颗粒；
（2）装料除氧：将上述原料装入蒸馏釜中，并向蒸馏釜内的储液区加水，抽真空排除装置内的空气；
（3）升温裂解：采用外加热，逐步升温裂解，控制升温速率2~5℃/min，升温到100~110℃，保温30~60min；控制升温速率2~5℃/min，升温到195~205℃，保温20~30min；控制升温速率2~5℃/min，升温到295~305℃，保温10~20min；控制升温速率4~6℃/min，升温到395~405℃，保温10~20min；控制升温速率5~10℃/min，升温到495~505℃，保温10~20min；
（4）气体冷却：将上述步骤（3）100~110℃下排出的气体冷却，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体为水和原料残留的精油，分层后通过轻油储罐的排液口排出收集；裂解过程中从蒸馏釜排出的气体通入冷凝器，冷却后进入油水分离器，冷凝下的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类的水溶液；未冷凝的可燃气体主要为H2、CO、甲烷、乙烷、丙烷；
（5）产物收集：将液体产物排入重油储罐；气体产物排入轻油储罐，再通过气体干燥储罐干燥，燃气压缩机压缩后进入燃气储罐；蒸馏釜自然冷却至室温，排出固体产物，得到生物质炭。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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