CN111139137A - 一种香根草油提取节能系统 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
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Abstract
本发明涉及一种香根草油提取节能系统，属于医药化工及节能技术领域。该香根草油提取节能系统，包括蒸馏部分、冷凝及余热回收部分，蒸馏部分包括蒸汽锅炉、喷射压缩器和转筒式蒸馏釜，冷凝及余热回收部分包括板式蒸发器、板式预热器、板式冷却器、油水分离器、低压汽包、强制循环泵、流量调节阀、减压阀、截止阀、给水泵、冷却塔和循环水泵。本发明中的香根草油提取节能系统对传统精油水蒸汽蒸馏技术进行优化改进及节能设计，在提高精油提取率的同时实现余热的多级利用，降低工艺能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种香根草油提取节能系统，属于医药化工及节能技术领域。
背景技术
香根草（Vetiveria zizantoides(Linn.) Nash），又名岩兰草、培地茅，为禾本科( Gramineae (Poaceae))香根草属，多年生粗壮草本植物。热带非洲至印度、斯里兰卡、泰国、缅甸、印尼、马来西亚一带广泛种植；我国江苏、浙江、福建、台湾、广东、广西、云南、海南及四川均有引种。陕西、甘肃、宁夏、新疆、青海、西藏、贵州等省区目前引种规模正在不断扩大。香根草全身都是宝，其香根草根部能散发出怡人的香味，提取得到的精油由于味道清新怡人而被广泛用于香水化妆品工业，是天然的最主要的调香剂和定香剂之一。据报道，世界上约有 36%的女士香水和 20%的男士香水都有添加香根草油，尤其是奢侈品香水。也有研究将香根草油用于烟草加香。另外，香根草油还有一定的抗细菌、真菌性、消炎性、抗氧化性、杀虫性等生物活性，可作为食品添加剂、药物添加剂，杀虫剂等。
目前香根草油的提取方法主要是水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法、超临界流体萃取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酶辅助提取法，其中水蒸气蒸馏法是提取香根草油的传统方法，现市售的香根草油及其他植物精油大部分都是采用此方法提取的。
水蒸气蒸馏法具有技术成熟、设备造价低廉、系统运行稳定的特点，此外，在蒸馏提取过程中未加入任何有机溶剂，整个提取过程对人体和环境无污染，是纯天然的，但该提取方法精油提取率较低，且未对香根草油水蒸汽冷凝余热加以任何回收利用，能耗较大。因此，如何提高水蒸气蒸馏法的精油提取率、降低工艺能耗已成亟待突破的关键技术瓶颈。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种香根草油提取节能系统。本发明中的香根草油提取节能系统对传统精油水蒸汽蒸馏技术进行优化改进及节能设计，在提高精油提取率的同时实现余热的多级利用，降低工艺能耗。本发明通过以下技术方案实现。
一种香根草油提取节能系统，包括蒸馏部分、冷凝及余热回收部分，蒸馏部分包括蒸汽锅炉1、喷射压缩器和转筒式蒸馏釜4，冷凝及余热回收部分包括板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7、油水分离器8、低压汽包9、强制循环泵11、流量调节阀、减压阀13、截止阀15、给水泵16、冷却塔17和循环水泵18；
所述蒸汽锅炉1工作蒸气出口通过流量调节阀分别与喷射压缩器Ⅰ2、喷射压缩器Ⅱ3工作蒸汽入口连接，喷射压缩器Ⅰ2中的蒸汽出口连接喷射压缩器Ⅱ3的引射流体入口，喷射压缩器Ⅱ3蒸汽出口连接转筒式蒸馏釜4，转筒式蒸馏釜4内部放置切段的香根草根茎，转筒式蒸馏釜4油水蒸气出口依次与板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7的油水蒸气进口连接，板式冷却器7油水蒸气出口与油水分离器8连通经油水分离器8得到精油和含油水，板式蒸发器5中的气水混合物出口连接低压汽包9的气水混合物进口，低压汽包9的下部液体出口与喷射压缩器10引射液体入口相连，喷射压缩器10出口连接强制循环泵11，强制循环泵11管路出口一路连接喷射压缩器10工作液体入口，另一路连接板式蒸发器5的冷流体进口；
所述板式预热器6冷流体进口通过给水泵16连接软水箱，板式预热器6预热流体出口分为两路，一路依次通过流量调节阀Ⅰ12、减压阀13连接低压汽包9的进水口，另一路依次通过流量调节阀Ⅱ14、截止阀15连接蒸汽锅炉1中的上水口，低压汽包9的低压蒸汽出口连接到喷射压缩器Ⅰ2的引射流体进口；
所述板式冷却器7冷流体进口通过循环水泵18连接冷却塔17冷却水出口，板式冷却器7热流体出口连接冷却塔17热流体进口进行冷却。
所述转筒式蒸馏釜4为两个以上。
所述转筒式蒸馏釜4内部放置经超声波预处理的的切段香根草根茎。
所述强制循环泵11采用喷射增压防汽蚀装置。
该香根草油提取节能系统的工作原理为：
蒸汽锅炉1产生的工作蒸汽进入多级喷射压缩器（喷射压缩器Ⅰ2和喷射压缩器Ⅱ3中），喷射压缩器Ⅱ3中工作蒸汽经过增压后通过供汽管进入转筒式蒸馏釜4中，对经超声波预处理的香根草根茎切段进行蒸馏，蒸馏出的香根草油水混合蒸汽先进入板式蒸发器5，与低压汽包9下降管来的水换热，而后进入板式预热器6与来自给水泵16的软化冷水换热，再进入板式冷却器6与经冷却塔17冷却的冷却循环水换热，达到要求的冷凝液最后进入油水分离器8进行分离得到精油和含油水。软水在经板式预热器6之后，又分为两路，一路通过流量调节阀Ⅰ12及减压阀13进入低压汽包9上水口，板式蒸发器5中出来的汽水混合物通过导出管再进入低压汽包9进口进行汽水分离，低压汽包9内的液态水经下降管、喷射压缩器Ⅲ10、强制循环泵11进入板式蒸发器加热5，低压汽包9分离出的低压蒸发进入喷射压缩器Ⅰ2作为引射流体；另一路通过流量调节阀Ⅱ14与截止阀15进入蒸汽锅炉1上水口，作为锅炉给水，锅炉产生的蒸汽进入多级喷射压缩器（喷射压缩器Ⅰ2和喷射压缩器Ⅱ3中），作为驱动多级喷射压缩器的工作蒸汽。为了进一步提高精油提取率、降低能耗，本发明使用转筒式蒸馏釜代替常规蒸馏釜，实现对香根草根茎切段的不断翻搅，从而更有利于实现均衡蒸馏，促进精油析出；为了充分利用超声波特有的空化效应、热效应及机械效应，促进精油在蒸馏过程中向水蒸汽中传质扩散，本技术在对香根草根茎切段进行蒸馏之前，采用超声波对其进行预处理，从而进一步提高提取率、降低能耗。
本发明的有益效果是：
（1）使用转筒式蒸馏釜代替常规蒸馏釜，因转筒的不断旋转，实现对香根草根茎切段的不断翻搅，可以强化蒸汽对香根草的加热、熏蒸，可以提高提取率、降低能耗；
（2）使用多级蒸汽喷射压缩器实现对余热回收系统产生的低压蒸汽的高效回收；
（3）对精油水混合蒸汽进行三级冷却，利用板式预热器回收精油水蒸汽冷凝过程释放的低温段余热加热锅炉给水，同时利用多级蒸汽喷射式压缩器回收精油水蒸汽冷凝过程高温段余热，从而实现精油水蒸汽冷凝余热的梯级回收利用，确保降低蒸馏过程能耗；
（4）对香根草根茎切段进行蒸馏之前，采用超声波对其进行预处理，充分利用超声波特有的空化效应、热效应及机械效应，促进精油在蒸馏过程中向水蒸汽中传质扩散，进一步提高提取率、降低能耗；
（5）该技术适用于几乎所有采用蒸馏法的植物油提取生产工艺系统，能显著提高提取率、降低工艺能耗。
附图说明
图1是本发明香根草油提取节能系统结构示意图。
图中：1-蒸汽锅炉，2-喷射压缩器Ⅰ，3-喷射压缩器Ⅱ，4-转筒式蒸馏釜，5-板式蒸发器，6-板式预热器，7-板式冷却器，8-油水分离器，9-低压汽包，10-喷射压缩器Ⅲ，11-强制循环泵，12-流量调节阀Ⅰ，13-减压阀，14-流量调节阀Ⅱ，15-截止阀，16-给水泵，17-冷却塔，18-循环水泵。
图2为本发明中强制循环泵喷射增压防汽蚀装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该香根草油提取节能系统，包括蒸馏部分、冷凝及余热回收部分，蒸馏部分包括蒸汽锅炉1、喷射压缩器和转筒式蒸馏釜4，冷凝及余热回收部分包括板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7、油水分离器8、低压汽包9、强制循环泵11、流量调节阀、减压阀13、截止阀15、给水泵16、冷却塔17和循环水泵18；
所述蒸汽锅炉1工作蒸气出口通过流量调节阀分别与喷射压缩器Ⅰ2、喷射压缩器Ⅱ3工作蒸汽入口连接，喷射压缩器Ⅰ2中的蒸汽出口连接喷射压缩器Ⅱ3的引射流体入口，喷射压缩器Ⅱ3蒸汽出口连接转筒式蒸馏釜4，转筒式蒸馏釜4内部放置切段的香根草根茎，转筒式蒸馏釜4油水蒸气出口依次与板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7的油水蒸气进口连接，板式冷却器7油水蒸气出口与油水分离器8连通经油水分离器8得到精油和含油水，板式蒸发器5中的气水混合物出口连接低压汽包9的气水混合物进口，低压汽包9的下部液体出口与喷射压缩器10引射液体入口相连，喷射压缩器10出口连接强制循环泵11，强制循环泵11管路出口一路连接喷射压缩器10工作液体入口，另一路连接板式蒸发器5的冷流体进口；
所述板式预热器6冷流体进口通过给水泵16连接软水箱，板式预热器6预热流体出口分为两路，一路依次通过流量调节阀Ⅰ12、减压阀13连接低压汽包9的进水口，另一路依次通过流量调节阀Ⅱ14、截止阀15连接蒸汽锅炉1中的上水口，低压汽包9的低压蒸汽出口连接到喷射压缩器Ⅰ2的引射流体进口；
所述板式冷却器7冷流体进口通过循环水泵18连接冷却塔17冷却水出口，板式冷却器7热流体出口连接冷却塔17热流体进口进行冷却。
其中转筒式蒸馏釜4为两个；转筒式蒸馏釜4内部放置经超声波预处理的的香根草根茎切段；强制循环泵11采用喷射增压防汽蚀装置。
实施例2
如图1所示，该香根草油提取节能系统，包括蒸馏部分、冷凝及余热回收部分，蒸馏部分包括蒸汽锅炉1、喷射压缩器和转筒式蒸馏釜4，冷凝及余热回收部分包括板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7、油水分离器8、低压汽包9、强制循环泵11、流量调节阀、减压阀13、截止阀15、给水泵16、冷却塔17和循环水泵18；
所述蒸汽锅炉1工作蒸气出口通过流量调节阀分别与喷射压缩器Ⅰ2、喷射压缩器Ⅱ3工作蒸汽入口连接，喷射压缩器Ⅰ2中的蒸汽出口连接喷射压缩器Ⅱ3的引射流体入口，喷射压缩器Ⅱ3蒸汽出口连接转筒式蒸馏釜4，转筒式蒸馏釜4内部放置切段的香根草根茎，转筒式蒸馏釜4油水蒸气出口依次与板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7的油水蒸气进口连接，板式冷却器7油水蒸气出口与油水分离器8连通经油水分离器8得到精油和含油水，板式蒸发器5中的气水混合物出口连接低压汽包9的气水混合物进口，低压汽包9的下部液体出口与喷射压缩器10引射液体入口相连，喷射压缩器10出口连接强制循环泵11，强制循环泵11管路出口一路连接喷射压缩器10工作液体入口，另一路连接板式蒸发器5的冷流体进口；
所述板式预热器6冷流体进口通过给水泵16连接软水箱，板式预热器6预热流体出口分为两路，一路依次通过流量调节阀Ⅰ12、减压阀13连接低压汽包9的进水口，另一路依次通过流量调节阀Ⅱ14、截止阀15连接蒸汽锅炉1中的上水口，低压汽包9的低压蒸汽出口连接到喷射压缩器Ⅰ2的引射流体进口；
所述板式冷却器7冷流体进口通过循环水泵18连接冷却塔17冷却水出口，板式冷却器7热流体出口连接冷却塔17热流体进口进行冷却。
其中转筒式蒸馏釜4为四个；转筒式蒸馏釜4内部放置经超声波预处理的的香根草根茎切段；所述强制循环泵11采用喷射增压防汽蚀装置。
实施例3
如图1所示，该香根草油提取节能系统，包括蒸馏部分、冷凝及余热回收部分，蒸馏部分包括蒸汽锅炉1、喷射压缩器和转筒式蒸馏釜4，冷凝及余热回收部分包括板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7、油水分离器8、低压汽包9、强制循环泵11、流量调节阀、减压阀13、截止阀15、给水泵16、冷却塔17和循环水泵18；
所述蒸汽锅炉1工作蒸气出口通过流量调节阀分别与喷射压缩器Ⅰ2、喷射压缩器Ⅱ3工作蒸汽入口连接，喷射压缩器Ⅰ2中的蒸汽出口连接喷射压缩器Ⅱ3的引射流体入口，喷射压缩器Ⅱ3蒸汽出口连接转筒式蒸馏釜4，转筒式蒸馏釜4内部放置切段的香根草根茎，转筒式蒸馏釜4油水蒸气出口依次与板式蒸发器5、板式预热器6、板式冷却器7的油水蒸气进口连接，板式冷却器7油水蒸气出口与油水分离器8连通经油水分离器8得到精油和含油水，板式蒸发器5中的气水混合物出口连接低压汽包9的气水混合物进口，低压汽包9的下部液体出口与喷射压缩器10引射液体入口相连，喷射压缩器10出口连接强制循环泵11，强制循环泵11管路出口一路连接喷射压缩器10工作液体入口，另一路连接板式蒸发器5的冷流体进口；
所述板式预热器6冷流体进口通过给水泵16连接软水箱，板式预热器6预热流体出口分为两路，一路依次通过流量调节阀Ⅰ12、减压阀13连接低压汽包9的进水口，另一路依次通过流量调节阀Ⅱ14、截止阀15连接蒸汽锅炉1中的上水口，低压汽包9的低压蒸汽出口连接到喷射压缩器Ⅰ2的引射流体进口；
所述板式冷却器7冷流体进口通过循环水泵18连接冷却塔17冷却水出口，板式冷却器7热流体出口连接冷却塔17热流体进口进行冷却。
其中转筒式蒸馏釜4为两个以上；转筒式蒸馏釜4内部放置经超声波预处理的的香根草根茎切段；所述强制循环泵11采用喷射增压防汽蚀装置。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种香根草油提取节能系统，其特征在于：包括蒸馏部分、冷凝及余热回收部分，蒸馏部分包括蒸汽锅炉（1）、喷射压缩器和转筒式蒸馏釜（4），冷凝及余热回收部分包括板式蒸发器（5）、板式预热器（6）、板式冷却器（7）、油水分离器（8）、低压汽包（9）、强制循环泵（11）、流量调节阀、减压阀（13）、截止阀（15）、给水泵（16）、冷却塔（17）和循环水泵（18）；
所述蒸汽锅炉（1）工作蒸气出口通过流量调节阀分别与喷射压缩器Ⅰ（2）、喷射压缩器Ⅱ（3）工作蒸汽入口连接，喷射压缩器Ⅰ（2）中的蒸汽出口连接喷射压缩器Ⅱ（3）的引射流体入口，喷射压缩器Ⅱ（3）蒸汽出口连接转筒式蒸馏釜（4），转筒式蒸馏釜（4）内部放置切段的香根草根茎，转筒式蒸馏釜（4）油水蒸气出口依次与板式蒸发器（5）、板式预热器（6）、板式冷却器（7）的油水蒸气进口连接，板式冷却器（7）油水蒸气出口与油水分离器（8）连通经油水分离器（8）得到精油和含油水，板式蒸发器（5）中的气水混合物出口连接低压汽包（9）的气水混合物进口，低压汽包（9）的下部液体出口与喷射压缩器（10）引射液体入口相连，喷射压缩器（10）出口连接强制循环泵（11），强制循环泵（11）管路出口一路连接喷射压缩器（10）工作液体入口，另一路连接板式蒸发器（5）的冷流体进口；
所述板式预热器（6）冷流体进口通过给水泵（16）连接软水箱，板式预热器（6）预热流体出口分为两路，一路依次通过流量调节阀Ⅰ（12）、减压阀（13）连接低压汽包（9）的进水口，另一路依次通过流量调节阀Ⅱ（14）、截止阀（15）连接蒸汽锅炉（1）中的上水口，低压汽包（9）的低压蒸汽出口连接到喷射压缩器Ⅰ（2）的引射流体进口；
所述板式冷却器（7）冷流体进口通过循环水泵（18）连接冷却塔（17）冷却水出口，板式冷却器（7）热流体出口连接冷却塔（17）热流体进口进行冷却。
2.根据权利要求1所述的香根草油提取节能系统，其特征在于：所述转筒式蒸馏釜（4）为两个以上。
3.根据权利要求1所述的香根草油提取节能系统，其特征在于：所述转筒式蒸馏釜（4）内部放置经超声波预处理的的切段香根草根茎。
4.根据权利要求1所述香根草油提取节能系统，其特征在于：所述强制循环泵（11）采用喷射增压防汽蚀装置。
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| CN (1) | CN111139137A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761652C1 (ru) * | 2021-04-20 | 2021-12-13 | ИП Рестем Зиатдинович Сулейманов | Установка для порционного смешивания осадков в составе растительного масла с цистерн в комбикормовом производстве |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2643967Y (zh) * | 2003-09-23 | 2004-09-29 | 陈元芳 | 花类芳香精油蒸馏设备 |
| CN206257991U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-06-16 | 渠县通济油脂有限责任公司 | 一种节能式余热回收装置 |
| CN108913359A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-30 | 浙江冠立德健康产业有限公司 | 一种香榧精油提取系统及该系统的使用方法 |
| CN209500824U (zh) * | 2018-12-31 | 2019-10-18 | 永州市雅大科技实业有限公司 | 一种节能型蒸馏提取系统 |
-
2020
- 2020-01-10 CN CN202010026455.6A patent/CN111139137A/zh active Pending
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