CN110624272A - 一种低温连续热回流生产机组装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温连续热回流生产机组装置及方法，包括提取装置、溶媒罐、两组负压与常压转换设置的浸润罐、冷凝器和油水分离器，所述浸润罐的顶部二次蒸汽输出端与冷凝器的二次蒸汽输入端相连通，所述冷凝器的输出端连通油水分离器，油水分离器回流端连接浸润罐顶部；所述浸润罐的顶部真空输出端连通有真空泵，浸润罐的底部设置有喂料器，喂料器的底部与提取装置进料口相连。本发明结构设计合理，占用的面积小；采用两组螺旋推进桨镜像相互交叉互相搅拌，提高提取效率，缩短提取时间；连续生产可大大提高生产产能及效率。

Description

一种低温连续热回流生产机组装置及方法

技术领域

本发明涉及生产设备技术领域，可用于加工食品、保健品、植物药、中药等生产过程中的提取，特别涉及一种低温连续热回流生产机组装置及方法。

背景技术

在中药、植物药、食品、保健品等生产过程中，提取是生产的关键工序。目前国内通常采用的是间歇提取生产方式，所以目前市场主要以间歇提取设备为主导。

进入21世纪随着市场的发展，现有的生产设备出现了很多变化，主要在节能、降耗及生产效率方面做了一些改进。同时在传统与现代生产过程中改变了一些传统间歇生产模式。因为市场竞争激烈，生产环节逐渐认识考虑到一次性投资及生产运行成本的重要性，从节能降低生产运行成本角度出发逐渐接纳了连续生产模式来满足生产不断扩大的需求(因生产工艺难以改变，传统生产还难以接纳。目前主要在于食品、保健品和单方药品等领域应用较多)。

目前国内的连续提取生产设备大多为多级卧式连续搅拌模式，此类提取设备占用的面积较大、运行时间较长、提取效率较低，一次性投资和运行成本较高，在克服上述不足我们提出了一种低温连续热回流生产机组装置来改变现有生产现状。

发明内容

本发明目的在于提供一种低温连续热回流生产机组装置，本装置占用的面积更小，采用两组螺旋推进桨镜像相互交叉互相搅拌，提高提取效率，缩短提取时间，降低生产成本。

本发明包括如下技术方案：一种低温连续热回流生产机组装置，包括提取装置、溶媒罐、两组负压与常压转换设置的浸润罐、冷凝器和油水分离器，所述浸润罐的顶部二次蒸汽输出端与冷凝器的二次蒸汽输入端相连通，所述冷凝器的输出端连通油水分离器，油水分离器回流端连接浸润罐顶部；所述浸润罐的顶部真空输出端连通有真空泵，浸润罐的底部设置有喂料器，喂料器的底部与提取装置进料口相连。通过真空泵可以便于将两组浸润罐抽至真空，为浸润罐中的药材提供真空环境，便于对物料进行有效提取。

所述提取装置包括传动装置和主箱体，所述主箱体内设有螺旋提取装置；所述螺旋提取装置包括两条螺旋推进桨，所述螺旋推进桨由螺旋轴和镂空桨叶组成；两条螺旋轴并列设置且平行于主箱体；所述每条螺旋轴上均装有桨叶，两组桨叶呈镜像交叉排布。采用两组螺旋推进桨镜像相互交叉互相搅拌，提高提取效率，缩短提取时间，降低生产运行成本。且相对于传统的多级卧式连续搅拌装置，本装置占用的面积更小，节约了空间资源，且减少了一次性的建筑及设备成本的投入，更加值得去推广使用。镂空的桨叶结构使得溶媒可以更好的进行疏导，便于溶媒与物料进行逆流交互，可以更加有效的进行提取，提高了提取速率。

所述主箱体内部设有弧形空腔；所述弧形空腔的截面由两个半径均为r的相交的圆形组成，所述两个圆形的圆心之间距离为√2r，所述圆心处装有螺旋轴，其中r>0。上述弧形空腔的截面设计便于螺旋推进桨的工作，物料在弧形空腔内经螺旋推进桨搅拌与溶媒充分混合。

所述主箱体顶部设有溶媒进液分布器，所述主箱体一端设有出液箱另一端设有出渣箱，所述主箱体靠近出渣箱一端设有溶媒进料口；所述主箱体外壁设有加热夹套。溶媒在提取器箱体中与物料逆向流动，而物料在螺旋推进的作用下与溶媒逆向推进，使得溶媒可以更加充分的与物料进行接触加快溶质的析出，提高提取效果。通过加热夹套对提取物料及进液溶媒进行加热，使物料低温热析，进而可以提高提取效率。所述主箱体底部设有升降装置。通过升降装置对提取器箱体角度进行调节，达到对物料浸泡量调节，这样可以便于使用较少的溶媒达到浸润更多的物料，便于进行快速提取。

所述喂料器底部与提取装置进料口之间通过伸缩软管连接；所述出渣箱与挤渣机之间通过伸缩软管连接。采用伸缩软管可以在提取装置进行角度调节时，减少对角度调节对上下游设备之间连接造成的影响。

所述溶媒罐的底部输出端与提取装置的所述溶媒进料口、所述两组浸润罐的进料端分别相连通。溶媒罐向提取装置和浸润罐输送溶媒便于进行提取。

所述浸润罐上方装有真空调节阀。通过真空调节阀可以便于根据生产工艺需要调节浸润罐中的真空度并控制罐内的温度。

所述溶媒罐的底部排液端设置有流量计。所述溶媒罐的进气端连通空气压缩机，所述溶媒罐上安装有压力保护装置。通过流量计可以便于对溶媒的输入量进行调节控制，可根据工艺要求按配比流量给提取装置或浸润罐提供热溶媒；通过空气压缩机向溶媒罐中输送压缩空气，来增加溶媒罐中的压强，便于将溶媒按设定比例进行排出，可以调节溶媒的排出速度；通过压力保护装置调节恒定生产压力，通过调控压力来调节流量计的流量来满足工艺要求。

所述浸润罐的罐身外侧设有加热夹套。加热夹套能够快速加热浸润罐中的物料。

本发明还包括一种低温连续热回流生产方法，使用上述生产机组装置完成以下步骤：步骤一：物料的定量称量：将原料按提取的重量称取放置，且称取多份备用；步骤二：物料的浸润罐投送，人工投送或输送带自动投送；步骤三：原料的浸润处理，向两组浸润罐中投入原料后，通过真空泵将浸润罐中抽至真空环境(工艺要求的真空度)，物料在真空环境中保持一段时间(工艺要求的时间)，再向浸润罐中导入定量的提取需要热水，按工艺要求浸润加热一段时间；步骤四：调节提取装置角度，通过调节升降装置的高度调节提取装置主箱体的角度；步骤五：开启喂料器持续向提取装置输送物料，通过两组浸润罐依次交替向提取装置中输送加热浸润后的料液，通过提取装置对输入的料液进行提取，通过溶媒罐向提取装置中定量输送溶媒；步骤六：液渣分离与处理：提取所得的提取液进入中转罐，料渣输送到挤渣机中，进行挤轧工序处理，浸润罐和提取装置中的溶媒是通过溶媒罐按一定比例进行分配的。

本发明具有的优点和积极效果是结构设计简洁合理：

1、本发明所提出的技术方案既能实现间歇生产模式，又可以通过两台浸润罐相互转换浸润加快不同物料快速析出的工艺需求，从而能够实现连续生产模式，提高了生产效率。

2、本发明采用增加浸润罐来完善特殊物料难以提取的不足，不同的物料通过提取装置进行提取时或因物料的特性不同故一些物料在短时间内不能够提取完全，采用浸润罐提前进行预处理便于提高提取效率。

3、本发明所提出的技术方案既能满足现代连续生产模式需求，又可以通过浸润罐、冷凝器、油水分离器的设置满足传统生产模式。在提取工艺当中有些物料需要芳香油的提取，因此本发明增加油水分离器和冷凝器来进行芳香油的回收，使设备的适用范围更广。

4、本发明通过加热夹套对提取物料及进液溶媒进行加热，使物料低温热析(不破坏热敏物质)，进而可以提高提取效率。

5、本发明采用真空泵将两组浸润罐抽至真空，为浸润罐中的药材提供真空环境进行破坏药材内的分子结构进而与热溶媒快速浸润，便于对物料快速进行有效提取。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是提取装置的主视示意图。

图3是提取装置的主箱体剖面结构示意图。

图4是提取装置的主箱体顶面结构示意图。

图5是提取装置的主箱体截面B-B示意图。

图6是提取装置的桨叶结构示意图。

图7是提取装置的传动装置结构示意图。

图中，1-支撑座；2-铰接座；

3-传动装置、31-驱动变频调速电机、32-减速机、33-齿轮箱、34-主动齿轮、35-从动齿轮、36-支撑板；

4-主箱体、41-弧形空腔、43-进液分布器、44-溶媒进液管道、45-加热夹套、46-溶媒进料口；

5-出渣箱；6-出液箱、61-出液口；

7-螺旋提取装置、71-螺旋轴、72-桨叶、73-连接杆；8-升降装置；

9-提取装置、90-提取液储存罐、91-冷凝器、92-油水分离器、93-溶媒罐、94-挤渣机、95-浸润罐、96-真空泵、97-喂料器。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。

实施例1：参阅附图1-7，一种低温连续热回流生产机组装置，包括冷凝器91、油水分离器92、提取装置9、溶媒罐93、挤渣机94和两组负压与常压转换设置的浸润罐95；

如图1所示，所述浸润罐95与冷凝器91连通，冷凝器91连通油水分离器92，油水分离器92回流端连接浸润罐95顶部；所述浸润罐95的顶部真空输出端连通有真空泵96，浸润罐95的底部设置有喂料器97，喂料器97的底部与提取装置9进料口相连。所述浸润罐95的的溶媒回流端通过导管与冷凝器91出液端连接。提取液储存罐90与出液口61连接。

所述出渣箱5与挤渣机94的进料端之间、提取装置9的进料口与浸润罐95排料端的喂料器97之间均通过伸缩软管进行连通。通过伸缩软管可以在提取装置9进行角度调节时避免产生连接问题。

所述溶媒罐93的底部排液端设置有流量计，且溶媒罐93的进气端通过导管连通空气压缩机，所述溶媒罐93上安装有压力保护装置。

所述浸润罐95的罐身外侧设有加热夹套。加热夹套能够快速加热浸润罐中的物料。

如图2-4所示，所述提取装置9包括支撑座1、铰接座2、传动装置3、主箱体4、出渣箱5、出液箱6、螺旋提取装置7及升降装置8，所述支撑座1上一端设有铰接座2另一端设有升降装置7，所述铰接座2的顶部连接传动装置3和主箱体4；所述主箱体4一端设有出液箱6另一端设有出渣箱5，出渣箱5与挤渣机94连接，主箱体4内部设有弧形空腔41，弧形空腔41内设有螺旋提取装置7；所述出液箱6位于铰接座2上方，所述出液箱6底部设有出液口61；所述螺旋提取装置7包括两条螺旋推进桨，螺旋推进桨由螺旋轴71和桨叶72组成，两条螺旋轴71并列设置且平行于主箱体4，所述每条螺旋轴71上均装有桨叶72，两组桨叶72呈镜像交叉排布；所述桨叶72为镂空状。

所述升降装置8为液压推杆。主箱体4顶部在靠近出液箱6的位置安装喂料器97，喂料器97顶部为进料口。

所述主箱体4顶部两侧设有溶媒进液分布器43，溶媒进料口46设置在主箱体4靠近出渣箱5一端，溶媒进料口46与溶媒进液管道44相连，所述溶媒进料口46和出液口61均设有阀门开关。

如图5所示，所述主箱体4内部设有弧形空腔41，所述弧形空腔41截面由两个半径均为r的相交的圆形组成，所述两个圆形的圆心之间距离为√2r，所述圆心处装有螺旋轴71，通常情况下r的值在150mm-200mm之间。所述主箱体4外壁内设有加热夹套45，溶媒进液管道44经过加热夹套45连接进液分布器43。

如图6所示，所述桨叶72展开形状为一个有缺口的圆环，所述桨叶72通过连接杆73安装在螺旋轴71上。

如图7所示，所述传动装置3包括驱动变频调速电机31、减速机32和齿轮箱33；所述驱动变频调速电机31、减速机32和齿轮箱33依次固定在支撑板36上，所述支撑板34固定在铰接座2顶部。所述驱动变频调速电机31的动力输出端与减速机32的输入端通过联轴器连接，减速机32的输出端连接齿轮箱33。所述齿轮箱33连接螺旋提取装置7，所述齿轮箱33内主动齿轮34的后侧啮合连接有从动齿轮35。

本发明还包括一种低温连续热回流生产方法，使用上述生产机组装置完成以下步骤：步骤一：物料的定量称量：将原料按提取的重量称取放置，且称取多份备用；步骤二：物料的浸润罐95投送，采用人工投送或输送带自动投送；步骤三：原料的浸润处理，向两组浸润罐95中投入原料后，通过真空泵96将浸润罐95中抽至真空环境(工艺要求的真空度)，物料在真空环境中保持一段时间(工艺要求的时间)，再向浸润罐95中导入定量的提取需要热水，按工艺要求浸润加热一段时间；步骤四：调节提取装置9角度，通过调节升降装置8的高度调节提取装置主箱体4的角度；步骤五：开启喂料器97持续向提取装置9输送物料，通过两组浸润罐依次交替向提取装置9中输送加热浸润后的料液，通过提取装置9对输入的料液进行提取，通过溶媒罐93向提取装置9中定量输送溶媒；步骤六：液渣分离与处理：提取所得的提取液进入中转罐，料渣输送到挤渣机94中，进行挤轧工序处理，浸润罐95和提取装置9中的溶媒是通过溶媒罐93按一定比例进行分配的。

工作原理：不同的物料通过提取装置进行提取时或因物料的特性不同故一些物料在短时间内不能够提取完全，需要增加浸润罐来完善提取的不足，同时在提取工艺当中有些物料需要芳香油的提取所以增加油水分离器和冷凝器来进行芳香油的回收，即满足了提取不同的工艺需求也适应一些传统提取生产方式，浸润罐可以为物料提供真空和低温加热的环境，可以适应更多不同品种的物料处理的需要，具有普适性，而两组浸润罐交替进行物料处理，使得本装置既可以进行间歇式提取工作，又可以实现连续提取工作。

本发明在使用时，先将药材原料按提取的重量称取放置，且称取多份备用，再将物料通过人工投送或输送带自动投送，之后再向两组浸润罐中投入原料后，通过真空泵将浸润罐中抽至真空环境，根据生产工艺需要调节至相对应的工艺要求的真空度，物料在真空环境中保持一段时间(工艺要求的时间)，再向浸润罐中导入定量的提取需要热溶媒，向浸润罐上的加热夹套中通入热源，按工艺要求的时间进行浸润加热，同时浸润罐中产生的二次蒸汽输送到冷凝器中，通过冷凝器便于加热产生二次蒸汽进行冷凝，同时可经过油水分离器把一些芳香油进行回收，同时可进行轻油和重油的回收；通过两组浸润罐依次交替向提取装置中输送加热浸润后的料液，通过提取装置对输入的料液进行提取，通过溶媒罐向提取装置中定量输送溶媒，浸润罐和提取装置中的溶媒是通过溶媒罐按一定比例进行分配的，提取所得的提取液进入中转罐，然后输送给后续的浓缩设备进行浓缩，料渣输送到挤渣机中，进行挤轧工序处理，残液进入中转罐，药渣通过人工运输或输送带自动运输。

实际生产数据对比：

表格一：传统提取与连续提取比对数据(按每班处理300Kg)

表格二：时间对比数据(按投药量300Kg)

提取浓缩对比	工作效率	生产效率
			传统提取浓缩生产时间	7.5h以上	1.1比重，运行成本高
连续提取浓缩生产时间	2h	动态生产提高3倍以上
			生产效率		提高3倍以上

表格三：能耗对比数据(按投药量300Kg)

	各项能耗(水电汽)	人工
			传统提取浓缩生产能耗	6T、30Kw、8T	2
连续提取浓缩生产能耗	3T、20Kw、3T	1
			运行成本		是传统的近50％

表格四：投资及回报(按3m3提取配置)

	厂房建筑1000元/m2	装置投入
			传统提取浓缩装置	18*8*12＝144(14.4万元)	35万元
连续提取浓缩装置	9*6*8＝54(5.4万元)	45万元
			一次性投入	占地面积比2.5∶1	总投入近相同

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温连续热回流生产机组装置，包括提取装置、溶媒罐、两组负压与常压转换设置的浸润罐、冷凝器和油水分离器，其特征在于：所述浸润罐的顶部二次蒸汽输出端与冷凝器的二次蒸汽输入端相连通，所述冷凝器的输出端连通油水分离器，油水分离器回流端连接浸润罐顶部；所述浸润罐的顶部真空输出端连通有真空泵，浸润罐的底部设置有喂料器，喂料器的底部与提取装置进料口相连。

2.根据权利要求1所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述提取装置包括传动装置和主箱体，所述主箱体内设有螺旋提取装置；所述螺旋提取装置包括两条螺旋推进桨，所述螺旋推进桨由螺旋轴和镂空桨叶组成；两条螺旋轴并列设置且平行于主箱体；所述每条螺旋轴上均装有桨叶，两组桨叶呈镜像交叉排布。

3.根据权利要求2所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述主箱体顶部设有溶媒进液分布器，所述主箱体一端设有出液箱另一端设有出渣箱，所述主箱体靠近出渣箱一端设有溶媒进料口；所述主箱体外壁设有加热夹套；所述主箱体底部设有升降装置。

4.根据权利要求3所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述喂料器底部与提取装置进料口之间通过伸缩软管连接；所述出渣箱与挤渣机之间通过伸缩软管连接。

5.根据权利要求3所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述溶媒罐的底部输出端与提取装置的所述溶媒进料口、所述两组浸润罐的进料端分别相连通。

6.根据权利要求1所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述浸润罐上方装有真空调节阀，用于调节真空度并控制温度。

7.根据权利要求1所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述溶媒罐的底部排液端设置有流量计，用于调控提取溶媒回流流量。

8.根据权利要求1所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述溶媒罐的进气端连通空气压缩机，所述溶媒罐上安装有压力保护装置。

9.根据权利要求1所述的低温连续热回流生产机组装置，其特征在于：所述浸润罐的罐身外侧设有加热夹套。

10.一种低温连续热回流生产方法，其特征在于使用权利要求1-9所述任一生产机组装置完成以下步骤：

步骤一：物料的定量称量：将原料按提取的重量称取放置，且称取多份备用；

步骤二：物料的浸润罐投送，人工投送或输送带自动投送；

步骤三：原料的浸润处理，向两组浸润罐中投入原料后，通过真空泵将浸润罐中抽至真空环境（工艺要求的真空度），物料在真空环境中保持一段时间（工艺要求的时间），再向浸润罐中导入定量的提取需要热水，按工艺要求浸润加热一段时间；

步骤四：调节提取装置角度，通过调节升降装置的高度调节提取装置主箱体的角度；

步骤五：开启喂料器持续向提取装置输送物料，通过两组浸润罐依次交替向提取装置中输送加热浸润后的料液，通过提取装置对输入的料液进行提取，通过溶媒罐向提取装置中定量输送溶媒；

步骤六：液渣分离与处理：提取所得的提取液进入中转罐，料渣输送到挤渣机中，进行挤轧工序处理，浸润罐和提取装置中的溶媒是通过溶媒罐按一定比例进行分配的。