CN110903905A - 鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统 - Google Patents

鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统 Download PDF

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仇萍
彭祖仁
龙宪军
吴飞驰
向卫国
周元香
瞿川丰
朱永波
杨雪纯
杨远香
黄小军
严蔚洲
付世和
曾维军
曾智
谌若非
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    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
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Abstract

本发明公开了一种鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，包括依次相连的多功能提取罐、第一一级冷凝器、第一二级冷凝器、第一一级油水分离器、第一二级油水分离器、初蒸馏储液罐、输送泵、重蒸馏罐、第二一级冷凝器、第二二级冷凝器、第二油水分离器和重蒸馏储液罐，并且还包括远程控制装置，远程控制装置包括第一温度控制器、第二温度控制器、移动终端、中央控制器和无线收发模块。本发明提供的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，在移动终端的远程操控下，将制备鱼腥草挥发油和芳香水的工艺在传统的水蒸气蒸馏法的基础上做了优化，将两者进行结合，同时得到优质、并且质量批间稳定的鱼腥草挥发油和芳香水两种产品。

Description

鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统
【技术领域】
本发明属于植物提取应用领域，尤其涉及一种鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统。
【背景技术】
鱼腥草提取挥发油和芳香水，有水蒸气蒸馏法、溶剂法、临界萃取法等。水蒸气蒸馏法具有设备简单、操作安全、不污染环境、成本低、避免提取过程中有机溶剂残留对油质造成影响等优点，较其它方法更适用于工业大生产，是有效提取中药挥发油的重要方法，也是药典中规定的挥发油提取方法。
但是现有技术中是从鱼腥草中分开提取挥发油和芳香水。
目前提取挥发油采用的是回流提取法，挥发油测定仪器装置如图1所示。提取罐产生的蒸汽经一级冷凝后，再经一级油水分离器后，最后流回蒸馏罐，进行反复回流提取，回流提取时间约5小时～10小时。提取完成后，从油水分离器放出上层挥发油即可。该方法因为冷凝液流回蒸馏罐，进行反复高温加热蒸馏，并且蒸馏过程中没有进行温度控制，挥发油中的有效成分容易长时间受热分解，所得到的挥发油颜色也很深，呈黄或红棕色。而且只有一级冷凝和一级油水分离，冷凝液在较高温度下以及只有一级油水分离的情况下，冷凝液的冷却、油水分离不彻底，挥发油收率低。
提取芳香水用的直接蒸馏提取法，提取罐产生的蒸汽经一级冷凝后，没有油水分离，直接流到储罐，待蒸馏液达到指定体积即得。该方法因为没有进行油水分离，芳香水中含有少量挥发油，因为挥发油在水中的溶解性差，采用该芳香水配制的鱼腥草注射液容易产生白点的不合格现象，导致注射液质量差、成品收率极低，并且在注射液储存过程中还会持续产生白点异物。同样因为该方法没有进行温度控制，会导致提取所得的芳香水批间差异大，最终导致根据该芳香水配制所得的注射液批间指纹图谱相似度低，产品质量差。此外，生产过程需要人工现场控制，自动化程度较低。
因此，采用现有直接蒸馏提取法提取芳香水所引起的成品收率低、批间一次性差和自动化程度较低，是一件亟待解决的技术问题。
【发明内容】
针对上述问题，本发明的目的是提供一种鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，旨在远程操作下得到优质并且质量批间稳定的鱼腥草挥发油和芳香水两种产品。
本发明提供了一种鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，包括依次相连的多功能提取罐、第一一级冷凝器、第一二级冷凝器、第一一级油水分离器、第一二级油水分离器、初蒸馏储液罐、输送泵、重蒸馏罐、第二一级冷凝器、第二二级冷凝器、第二油水分离器和重蒸馏储液罐，并且还包括远程控制装置，远程控制装置包括第一温度控制器、第二温度控制器、移动终端、中央控制器和无线收发模块；第一温度控制器设于第一二级油水分离器与初蒸馏储液罐连接的管道上，第二温度控制器设于第二油水分离器与重蒸馏储液罐连接的管道上，中央控制器分别与第一温度控制器、第二温度控制器和无线收发模块电连接，无线收发模块与移动终端无线连接。
进一步地，鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一弯管、第二弯管和第三弯管，第一弯管安装于第一一级油水分离器与第一二级油水分离器连接的管道上；第二弯管安装于第一二级油水分离器与初蒸馏储液罐连接的管道上；第三弯管安装于第二油水分离器与重蒸馏储液罐连接的管道上。
进一步地，鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一加热蒸汽管路和第二加热蒸汽管路，第一加热蒸汽管路、第二加热蒸汽管路分别与多功能提取罐的罐底和罐身连接。
进一步地，鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一压力控制器和第二压力控制器，第一压力控制器和第二压力控制器分别安装于第一加热蒸汽管路和第二加热蒸汽管路上，第一压力控制器和第二压力控制器分别与中央控制器电连接。
进一步地，鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第三加热蒸汽管路和第三压力控制器，第三加热蒸汽管路与重蒸馏罐连接，第三压力控制器安装于第三加热蒸汽管路上，第三压力控制器与中央控制器相连。
进一步地，鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一液位控制器，第一液位控制器安装于初蒸馏储液罐上，第一液位控制器与中央控制器相连。
进一步地，鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第二液位控制器，第二液位控制器安装于重蒸馏储液罐上，第二液位控制器与中央控制器电连接。
进一步地，中央控制器为可编程逻辑控制器或单片机。
进一步地，移动终端为手机、平板电脑、笔记本电脑中的一种或几种。
进一步地，输送泵为恒压变频输送泵。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，将制备鱼腥草挥发油和芳香水的工艺在传统的水蒸气蒸馏法的基础上做了优化，并将两者结合起来，只采用一种工艺进行生产，可以同时得到优质、并且质量批间稳定的鱼腥草挥发油和芳香水两种产品。
一是采用初蒸馏二级冷凝+重蒸馏二级冷凝，冷凝采用冷冻水，可以快速、充分冷却蒸馏液，降低长时间高温对蒸馏液中有效成分的破坏影响，并且提高油水分离的效果，保证最终产品注射液的产品质量。
二是使用直接蒸馏方法，不用回流，可以避免长时间对挥发油的反复高温加热，防止对有效成分的破坏。
三是采用初蒸馏二级油水分离+重蒸馏一级油水分离，可以使油水彻底分离，提高油水分离的效果，保证最终产品注射液的产品质量，提高挥发油的收率和注射液的收率。
四是对蒸馏液进行温度控制，通过温度控制，使蒸馏液达到较低温度，进一步确保油水分离的效果。并可以通过温度的控制调节，使提取过程稳定一致，最终使产品的批间一致性好。
五是可通过移动终端进行远程操控，自动化程度高，远程操作方便。
【附图说明】
图1为现有的挥发油测定仪器装置；
图2为本发明鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统示意图。
附图标号说明：
10、多功能提取罐；20、第一一级冷凝器；30、第一二级冷凝器；40、第一一级油水分离器；50、第一二级油水分离器；60、初蒸馏储液罐；70、输送泵；80、重蒸馏罐；90、第二一级冷凝器；100、第二二级冷凝器；110、第二油水分离器；120、重蒸馏储液罐；130、第一温度控制器；140、第二温度控制器；200、移动终端；150、中央控制器；160、无线收发模块；170、第一弯管；180、第二弯管；190、第三弯管；210、第一加热蒸汽管路；220、第二加热蒸汽管路；230、第一压力控制器；240、第二压力控制器；250、第三加热蒸汽管路；260、第三压力控制器；270、第一液位控制器；280、第二液位控制器。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图2所示，本实施例提供一种鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，包括通过管道依次相连的多功能提取罐10、第一一级冷凝器20、第一二级冷凝器30、第一一级油水分离器40、第一二级油水分离器50、初蒸馏储液罐60、输送泵70、重蒸馏罐80、第二一级冷凝器90、第二二级冷凝器100、第二油水分离器110和重蒸馏储液罐12，并且还包括远程控制装置，远程控制装置包括第一温度控制器130、第二温度控制器140、移动终端200、中央控制器150和无线收发模块160；第一温度控制器130设于第一二级油水分离器50与初蒸馏储液罐60连接的管道上，第二温度控制器140设于第二油水分离器110与重蒸馏储液罐120连接的管道上，中央控制器150分别与第一温度控制器130、第二温度控制器140和无线收发模块160电连接，无线收发模块160与移动终端200无线连接。在本实施例中，中央控制器150用于根据无线收发模块160接收到的移动终端200发送过来的控制指令，控制第一温度控制器130和第二温度控制器140恒温调节初蒸馏储液罐60的芳香水初品的温度和重蒸馏储液罐120中的温度，从而避免挥发油中的有效成分受热分解，使提取过程稳定一致。其中，中央控制器150为可编程逻辑控制器或单片机。移动终端200为手机、平板电脑、笔记本电脑中的一种或几种。输送泵70为恒压变频输送泵。
本实施例提供的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，与现有技术相比，将制备鱼腥草挥发油和芳香水的工艺在传统的水蒸气蒸馏法的基础上做了优化，并将两者结合起来，只采用一种工艺进行生产，可以同时得到优质、并且质量批间稳定的鱼腥草挥发油和芳香水两种产品。
1、采用初蒸馏二级冷凝+重蒸馏二级冷凝，冷凝采用冷冻水，可以快速、充分冷却蒸馏液，降低长时间高温对蒸馏液中有效成分的破坏影响，并且提高油水分离的效果，保证最终产品注射液的产品质量。
2、使用直接蒸馏方法，不用回流，可以避免长时间对挥发油的反复高温加热，防止对有效成分的破坏。
3、采用初蒸馏二级油水分离+重蒸馏一级油水分离，可以使油水彻底分离，提高油水分离的效果，保证最终产品注射液的产品质量，提高挥发油的收率和注射液的收率。
4、对蒸馏液进行温度控制，通过温度控制，使蒸馏液达到较低温度，进一步确保油水分离的效果。并可以通过温度的控制调节，使提取过程稳定一致，最终使产品的批间一致性好。
5、可通过移动终端进行远程操控，自动化程度高，远程操作方便。
优选地，请见图2，本实施例提供的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，还包括第一弯管170、第二弯管180、第三弯管190、第一加热蒸汽管路210、第二加热蒸汽管路220、第一压力控制器230、第二压力控制器240、第三加热蒸汽管路250、第三压力控制器260、第一液位控制器270和第二液位控制器280，第一弯管170安装于第一一级油水分离器40与第一二级油水分离器50连接的管道上；第二弯管180安装于第一二级油水分离器50与初蒸馏储液罐60连接的管道上；第三弯管190安装于第二油水分离器110与重蒸馏储液罐120连接的管道上。第一加热蒸汽管路210、第二加热蒸汽管路220分别与多功能提取罐10的罐底和罐身连接。第一压力控制器230和第二压力控制器240分别安装于第一加热蒸汽管路210和第二加热蒸汽管路220上，第一压力控制器230和第二压力控制器240分别与中央控制器150电连接。第三加热蒸汽管路250与重蒸馏罐80连接，第三压力控制器260安装于第三加热蒸汽管路250上，第三压力控制器260与中央控制器150相连。第一液位控制器270安装于初蒸馏储液罐60上，第一液位控制器270与中央控制器150相连。第二液位控制器280安装于重蒸馏储液罐120上，第二液位控制器280与中央控制器150电连接。
第一加热蒸汽管路210、第二加热蒸汽管路220分别与多功能提取罐10的罐底和罐身中上部连接，第一加热蒸汽管路210通过罐底与多功能提取罐10连通，第二加热蒸汽管路220通过罐身中上部将蒸汽通往罐体的夹层，分别通过罐内蒸汽和夹层蒸汽同时对鱼腥草进行加热蒸馏。第一压力控制器230和第二压力控制器240分别安装于第一加热蒸汽管路210和第二加热蒸汽管路220上，准确控制蒸汽的压力，使之符合工艺要求。
多功能提取罐10顶部与第一一级冷凝器20进口相连，第一一级冷凝器20出口与第一二级冷凝器30进口连接，第一二级冷凝器30安装于第一一级冷凝器20的下侧。初蒸馏采用二级冷凝，采用冷冻水进行冷却，可以快速、充分冷却蒸馏液，降低长时间高温对蒸馏液中有效成分的破坏影响，并且提高油水分离的效果，保证最终产品注射液的产品质量。多功能提取罐10产生的蒸汽直接进入第一一级冷凝器20进行冷凝，采用直接蒸馏方法，不用回流，可以避免长时间对挥发油的反复高温加热，防止对有效成分的破坏。当鱼腥草加热至沸腾并有蒸汽产生和冷凝液馏出后，关闭罐内加热蒸汽阀。通过调节夹层加热蒸汽阀和冷凝水阀的开度来控制馏出液温度。
第一二级冷凝器30的出口与第一一级油水分离器40的入口直接连接，第一一级油水分离器40的出口通过一组管路与第一二级油水分离器的入口连接，连接的管路依次包括一段向下管路、一段水平管路、一段向上管路、一段水平管路，第二段水平管路与第一弯管170连接，当有冷凝液进入第一一级油水分离器40时，打开第一弯管170上的开关，避免虹吸现象，使冷凝液顺利从第一一级油水分离器40进入第一二级油水分离器50。通过二级油水分离，提高芳香水初品与鱼腥草挥发油分离效果，芳香水初品进入初蒸馏储液罐60中，鱼腥草挥发油留在第一一级油水分离器40和第一二级油水分离器50中，等整个工艺完成后，将第一一级油水分离器40和第一二级油水分离器50中的液体放出，取上层油状物，即为鱼腥草挥发油。
第一二级油水分离器50的出口与初蒸馏储液罐60顶部相连，其连通的管路上安装有第一温度控制器130，其连通的管道上安装有第二弯管180，避免虹吸。初蒸馏储液罐60上安装有第一液位控制器270，实现自动化控制，当初蒸馏储液罐收集与投料量等量的初蒸馏液时，即控制初蒸馏停止反应。
初蒸馏储液罐60底部与输送泵70相连，输送泵70出口与重蒸馏罐80的入口相连。第三加热蒸汽管路250与重蒸馏罐80连接，第三压力控制器260安装于第三加热蒸汽管路250上。重蒸馏罐80顶部出口与第二一级冷凝器90入口连接，第二一级冷凝器90出口与第二二级冷凝器100入口连接，第二二级冷凝器100出口与第二油水分离器110连接，第二油水分离器110出口与重蒸馏储液罐120顶部连接，其连接的管路上设置有第二温度控制器140和第三弯管190，第三弯管190安装于其连接的管路上方，避免虹吸，第二温度控制器140用于检测进入重蒸馏储液罐120的芳香水的温度。重蒸馏储液罐120上安装有第二液位控制器280，当重蒸馏液达到设定的量，即控制停止反应。
请见图2，本实施例提供的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其工作原理如下所示：
在移动终端200的远程操控下，远程控制指令从移动终端200发出，经由无线收发模块160传送至中央控制器150，中央控制器150根据远程控制指令，在多功能提取罐10中加入纯化水，投入鲜鱼腥草，开启多功能提取罐10的冷凝水、开启多功能提取罐10罐内加热蒸汽阀和夹层加热蒸汽阀，调节进汽压力，进行蒸馏。罐内蒸馏产生的蒸汽，经过第一一级冷凝器20、第一二级冷凝器30，再经过第一一级油水分离器40、第一二级油水分离器50，最后进入初蒸馏储液罐60。当鱼腥草加热至沸腾并有蒸汽产生和冷凝液馏出后，关闭多功能提取罐10罐内加热蒸汽阀。通过调节夹层加热蒸汽阀和冷凝水阀的开度来控制馏出液温度。用初蒸馏储液罐60收集与投料量等量的初蒸馏液。
开启输送泵70，将初蒸馏液泵入重蒸馏罐80。开启重蒸馏罐冷冻水、开启夹层加热蒸汽阀，调节进汽压力，进行重蒸馏。重蒸馏罐80罐内蒸馏产生的蒸汽，经过第二一级冷凝器90、第二二级冷凝器100，再经过第二油水分离器110，最后进入重蒸馏储液罐120。通过调节夹层加热蒸汽阀和冷冻水阀的开度来控制馏出液温度。用重蒸馏储液罐120收集重蒸馏液，重蒸馏液即为鱼腥草饱和芳香水。
初蒸馏、重蒸馏完成后，将油水分离器中的液体放出，取上层油状物，即为鱼腥草挥发油。
本发明采用一套鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统同时制备鱼腥草挥发油和芳香水，包括初蒸馏和重蒸馏，初蒸馏采用直接蒸馏法，与现有的回流蒸馏法相比，可以避免长时间对挥发油的反复高温加热，防止对有效成分的破坏。配合初蒸馏冷冻水二级冷凝和重蒸馏冷冻水二级冷凝，快速、充分冷却蒸馏液，降低长时间高温对蒸馏液中有效成分的破坏影响。二级油水分离提高油水分离的效果，保证芳香水和挥发油的纯度和收率。通过温度控制器、压力控制器和液位控制器，实现对温度、蒸汽压力、冷凝液液位反应全程监控调节，实现全程自动化控制，准确控制反应程序，保证产品的批间一致性。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，包括通过管道依次相连的多功能提取罐(10)、第一一级冷凝器(20)、第一二级冷凝器(30)、第一一级油水分离器(40)、第一二级油水分离器(50)、初蒸馏储液罐(60)、输送泵(70)、重蒸馏罐(80)、第二一级冷凝器(90)、第二二级冷凝器(100)、第二油水分离器(110)和重蒸馏储液罐(120)，并且还包括远程控制装置，所述远程控制装置包括第一温度控制器(130)、第二温度控制器(140)、移动终端(200)、中央控制器(150)和无线收发模块(160)；所述第一温度控制器(130)设于所述第一二级油水分离器(50)与所述初蒸馏储液罐(60)连接的管道上，所述第二温度控制器(140)设于所述第二油水分离器(110)与所述重蒸馏储液罐(120)连接的管道上，所述中央控制器(150)分别与所述第一温度控制器(130)、所述第二温度控制器(140)和所述无线收发模块(160)电连接，所述无线收发模块(160)与所述移动终端(200)无线连接。
2.根据权利要求1所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一弯管(170)、第二弯管(180)和第三弯管(190)，所述第一弯管(170)安装于所述第一一级油水分离器(40)与所述第一二级油水分离器(50)连接的管道上；所述第二弯管(180)安装于所述第一二级油水分离器(50)与所述初蒸馏储液罐(60)连接的管道上；所述第三弯管(190)安装于所述第二油水分离器(110)与所述重蒸馏储液罐(120)连接的管道上。
3.根据权利要求2所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一加热蒸汽管路(210)和第二加热蒸汽管路(220)，所述第一加热蒸汽管路(210)、所述第二加热蒸汽管路(220)分别与所述多功能提取罐(10)的罐底和罐身连接。
4.根据权利要求3所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一压力控制器(230)和第二压力控制器(240)，所述第一压力控制器(230)和所述第二压力控制器(240)分别安装于所述第一加热蒸汽管路(210)和所述第二加热蒸汽管路(220)上，所述第一压力控制器(230)和所述第二压力控制器(240)分别与所述中央控制器(150)电连接。
5.根据权利要求4所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第三加热蒸汽管路(250)和第三压力控制器(260)，所述第三加热蒸汽管路(250)与所述重蒸馏罐(80)连接，所述第三压力控制器(260)安装于所述第三加热蒸汽管路(250)上，所述第三压力控制器(260)与所述中央控制器(150)电连接。
6.根据权利要求5所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第一液位控制器(270)，所述第一液位控制器(270)安装于所述初蒸馏储液罐(60)上，所述第一液位控制器(270)与所述中央控制器(150)电连接。
7.根据权利要求6所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统还包括第二液位控制器(280)，所述第二液位控制器(280)安装于所述重蒸馏储液罐(120)上，所述第二液位控制器(280)与所述中央控制器(150)电连接。
8.根据权利要求1至7任一项所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述中央控制器(150)为可编程逻辑控制器或单片机。
9.根据权利要求1至7任一项所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述移动终端(200)为手机、平板电脑、笔记本电脑中的一种或几种。
10.根据权利要求1至7任一项所述的鱼腥草挥发油与饱和芳香水制备远程控制系统，其特征在于，
所述输送泵(70)为恒压变频输送泵。
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