CN112473176B - 一种气控式超临界萃取制药设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气控式超临界萃取制药设备，属于制药萃取技术领域，一种气控式超临界萃取制药设备，包括萃取罐和固定连接于萃取罐左右两侧侧壁上的储气罐和储药罐，通过一对气动抽取机构分别将气体以及药液间断性且带有一定冲压力导入至上萃取部内，气体与药液初次在气液加混管内混合，由于气液加混管内部接触空间小，配合气动抽取机构对气体以及药液的压入力度，在一定程度上有效提高了气体与药液的混合冲力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果，该气体采用二氧化碳，在超临界二氧化碳笼罩下进行提取，有效地防止了药液的氧化和逸散，而通过搅动管在上萃取部内进行旋转搅动，有效加剧了气体与药液的混合效率，大大缩短萃取时间。

Description

一种气控式超临界萃取制药设备

技术领域

本发明涉及制药萃取技术领域，更具体地说，涉及一种气控式超临界萃取制药设备。

背景技术

超临界为超临界流体，是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态，这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在，超临界流体的密度较大，与液体相仿，而它的粘度又较接近于气体，因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂，多用于制药技术领域。其中，超临界二氧化碳气控萃取分离过程的原理是利用超临界二氧化碳对某些特殊天然产物具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。

在超临界状态下，将超临界二氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小不同的成分依次萃取出来，当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。

现有萃取装置中大多是让超临界二氧化碳与药物通过管道导入至萃取装置内，再经自然混合，这样混合效率低、萃取的时间较长，严重影响生产效率。为此，我们提出一种气控式超临界萃取制药设备来有效解决现有技术中所存在的一些问题。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气控式超临界萃取制药设备，通过一对气动抽取机构分别将气体以及药液间断性且带有一定冲压力导入至上萃取部内，气体与药液初次在气液加混管内混合，由于气液加混管内部接触空间小，配合气动抽取机构对气体以及药液的压入力度，在一定程度上有效提高了气体与药液的混合冲力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果，该气体采用二氧化碳，在超临界二氧化碳笼罩下进行提取，有效地防止了药液的氧化和逸散，而通过搅动管在上萃取部内进行旋转搅动，有效加剧了气体与药液的混合效率，大大缩短萃取时间。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种气控式超临界萃取制药设备，包括萃取罐和固定连接于萃取罐左右两侧侧壁上的储气罐和储药罐，所述萃取罐的内部上下端分别开设有上萃取部和下分离部，所述上萃取部与下分离部相对接处设有出料通道，所述出料通道处安装有控制阀，所述储气罐和储药罐的顶端分别固定安装有气动抽取机构，两个所述气动抽取机构的底端分别延伸至储气罐和储药罐的底部，两个所述气动抽取机构的相对侧壁上均固定连接有进料管，两个所述进料管的相对一端分别贯穿萃取罐并延伸至上萃取部内部，所述萃取罐的顶端部固定贯穿套设有延伸至上萃取部内部的气液加混管，两个所述进料管的内端分别与气液加混管的左右侧壁相连通，所述气液加混管上旋转贯穿套设有搅动管，所述搅动管的底端贯穿气液加混管并延伸至上萃取部的底端部，所述萃取罐的顶端固定连接有与搅动管顶端相连通的加压机，且萃取罐的顶端固定连接有对搅动管进行旋转驱动的驱动机构，所述下分离部的顶端部通过回流管与储气罐的底端部相衔接，所述下分离部的底端部设有排料管。

进一步的，所述上萃取部和下分离部均为带有圆锥形口的圆锥形结构，所述上萃取部和下分离部的圆锥形口相互对接设置的，所述出料通道安装于圆锥形口处，圆锥形结构有利于将上萃取部内的萃取液抽入至下分离部内。

进一步的，两个所述气动抽取机构均包括贯穿套设于储气罐和储药罐内的连通管，两个所述连通管的顶端均固定连接有抽取管，所述抽取管的内部滑动衔接有活塞，所述抽取管的顶端固定连接有对活塞进行驱动的电动伸缩杆，所述连通管与抽取管相衔接处均安装有单向阀，通过电动伸缩杆对活塞进行上下驱动运动，以实现将抽取管内形成负压向上抽取气体以及药液，相对于传统技术中利用导管导入，该抽取压入在一定程度上有效提高了气体与药液相接触时的压力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果。

进一步的，两个所述单向阀分别为气路单向阀和液路单向阀，两个所述进料管分别连接于抽取管的底端侧壁处，储气罐内所存储的气体为二氧化碳，储药罐内所存储的药物可采用粉碎后的药液，安装单向阀，实现物料流动的单向性。

进一步的，所述气液加混管的左右两侧均固定连接有导流管，两个所述导流管向上倾斜设置，且两个导流管的顶端分别与两个进料管的底端相连通设置，同步导入至萃取罐内的气体以及药液通过进料管、导流管导入至气液加混管内进行混合接触，由于气液加混管内接触空间小，在混合时有效提高冲击压力。

进一步的，所述加压机通过加压管与搅动管的顶端相衔接，所述加压管与搅动管之间通过旋转接头相连接，加压机对上萃取部内部进行加压，以提供超临界萃取环境，本领域技术人员还可对上萃取部内部进行适当降温，以加速二氧化碳达到超临界状态的速度。

进一步的，所述驱动机构包括固定连接于萃取罐顶端的电机，所述电机的驱动端固定连接有啮合齿轮组，所述啮合齿轮组包括固定连接于驱动端的第一齿轮和固定套设于搅动管上的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接，驱动机构带动搅动管进行旋转，搅动管在旋转的过程中能够对上萃取部内部的混合萃取液起到搅动混合作用。

进一步的，所述搅动管的侧壁上从上之下分布有多个搅拌轴，且搅动管的侧壁上开设有多个加压孔，所开设的加压孔有效提高上萃取部内加压的均衡性。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过一对气动抽取机构分别将气体以及药液间断性导入至上萃取部内，且气体与药液初次在气液加混管内混合，由于气液加混管内部接触空间小，配合气动抽取机构对气体以及药液的压入力度，在一定程度上有效提高了气体与药液的接触时压力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果，该气体采用二氧化碳，在超临界二氧化碳笼罩下进行提取，有效地防止了萃取物质的氧化和逸散，而通过旋转的搅动管在上萃取部内进行旋转搅动，有效加剧了气体与药液的混合效率，大大缩短药液萃取时间。

（2）两个所述气动抽取机构均包括贯穿套设于储气罐和储药罐内的连通管，两个所述连通管的顶端均固定连接有抽取管，所述抽取管的内部滑动衔接有活塞，所述抽取管的顶端固定连接有对活塞进行驱动的电动伸缩杆，所述连通管与抽取管相衔接处均安装有单向阀，通过电动伸缩杆对活塞进行上下驱动运动，以实现将抽取管内形成负压向上抽取气体以及药液，相对于传统技术中利用导管导入，该抽取压入在一定程度上有效提高了气体与药液相接触时的压力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果。

（3）气液加混管的左右两侧均固定连接有导流管，两个所述导流管向上倾斜设置，且两个导流管的顶端分别与两个进料管的底端相连通设置，同步导入至萃取罐内的气体以及药液通过进料管、导流管导入至气液加混管内进行混合接触，由于气液加混管内接触空间小，在混合时有效提高冲击压力，且气液加混管的内壁上分布有多个纤维倒刺，有利于对气液充分分布混搅。

（4）加压机通过加压管与搅动管的顶端相衔接，所述加压管与搅动管之间通过旋转接头相连接，加压机对上萃取部内部进行加压，以提供超临界萃取环境，本领域技术人员还可对上萃取部内部进行适当降温，以加速二氧化碳达到超临界状态的速度。

附图说明

图1为本发明的外部立体图；

图2为本发明的部分剖视立体图；

图3为本发明的萃取罐的内部剖视图；

图4为本发明的气动抽取机构与储气罐结合处的立体图；

图5为本发明的萃取罐、驱动机构以及搅动管结合处的部分剖视立体图；

图6为本发明的气液加混管与搅动管结合处的立体图。

图中标号说明：

1萃取罐、101上萃取部、102下分离部、2储气罐、3储药罐、4出料通道、5抽取管、6活塞、7连通管、8电动伸缩杆、9单向阀、10进料管、11气液加混管、12加压机、13搅动管、131加压孔、14啮合齿轮组、15电机、16回流管、17排料管、18搅拌轴、19导流管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种气控式超临界萃取制药设备，包括萃取罐1和固定连接于萃取罐1左右两侧侧壁上的储气罐2和储药罐3，萃取罐1的内部上下端分别开设有上萃取部101和下分离部102，上萃取部101与下分离部102相对接处设有出料通道4，出料通道4处安装有控制阀，上萃取部101和下分离部102均为带有圆锥形口的圆锥形结构，上萃取部101和下分离部102的圆锥形口相互对接设置的，出料通道4安装于圆锥形口处，圆锥形结构有利于将上萃取部101内的萃取液抽入至下分离部102内。

请参阅图2和图4，储气罐2和储药罐3的顶端分别固定安装有气动抽取机构，两个气动抽取机构的底端分别延伸至储气罐2和储药罐3的底部，两个气动抽取机构的相对侧壁上均固定连接有进料管10，两个进料管10的相对一端分别贯穿萃取罐1并延伸至上萃取部101内部，两个气动抽取机构均包括贯穿套设于储气罐2和储药罐3内的连通管7，两个连通管7的顶端均固定连接有抽取管5，抽取管5的内部滑动衔接有活塞6，抽取管5的顶端固定连接有对活塞6进行驱动的电动伸缩杆8，连通管7与抽取管5相衔接处均安装有单向阀9，通过电动伸缩杆8对活塞6进行上下驱动运动，以实现将抽取管5内形成负压向上抽取气体以及药液，相对于传统技术中利用导管导入，该抽取压入式一定程度上有效提高了气体与药液相接触时的压力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果。

此外，两个单向阀9分别为气路单向阀和液路单向阀，两个进料管10分别连接于抽取管5的底端侧壁处，储气罐2内所存储的气体为二氧化碳，储药罐3内所存储的药物可采用粉碎后的药液，安装单向阀，实现物料流动的单向性。

请参阅图2和图5，萃取罐1的顶端部固定贯穿套设有延伸至上萃取部101内部的气液加混管11，两个进料管10的内端分别与气液加混管11的左右侧壁相连通，气液加混管11的左右两侧均固定连接有导流管19，两个导流管19向上倾斜设置，且两个导流管19的顶端分别与两个进料管10的底端相连通设置，同步导入至萃取罐1内的气体以及药液通过进料管10、导流管19导入至气液加混管11内进行混合接触，由于气液加混管11内接触空间小，在混合时有效提高冲击压力，且气液加混管11的内壁上分布有多个纤维倒刺，有利于对气液充分分布混搅。

请参阅图5-6，气液加混管11上旋转贯穿套设有搅动管13，搅动管13的底端贯穿气液加混管11并延伸至上萃取部101的底端部，萃取罐1的顶端固定连接有与搅动管13顶端相连通的加压机12，加压机12通过加压管与搅动管13的顶端相衔接，加压管与搅动管13之间通过旋转接头相连接，加压机12对上萃取部101内部进行加压，以提供超临界萃取环境，本领域技术人员还可对上萃取部101内部进行适当降温，以加速二氧化碳达到超临界状态的速度。

且萃取罐1的顶端固定连接有对搅动管13进行旋转驱动的驱动机构，驱动机构包括固定连接于萃取罐1顶端的电机15，电机15的驱动端固定连接有啮合齿轮组14，啮合齿轮组14包括固定连接于电机15驱动端的第一齿轮和固定套设于搅动管13上的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合连接，搅动管13的侧壁上从上之下分布有多个搅拌轴18，且搅动管13的侧壁上开设有多个加压孔131，所开设的加压孔131有效提高上萃取部101内加压的均衡性，驱动机构带动搅动管13进行旋转，搅动管13在旋转的过程中能够对上萃取部101内部的混合萃取液起到搅动混合作用。

请参阅图1，下分离部102的顶端部通过回流管16与储气罐2的底端部相衔接，下分离部102内部为常温常压环境，下分离部102的底端部设有排料管17，超临界二氧化碳对药液进行萃取，萃取完后的萃取液进入到常温常压的下分离部102中，在常温常压条件下二氧化碳又转换成气态，很容易与药液分离，气态的二氧化碳从回流管16导入至储气罐2内循环利用，而分离出来的药液则通过排料管17向外排出。

本发明通过一对气动抽取机构分别将气体以及药液间断性导入至上萃取部101内，且气体与药液初次在气液加混管11内混合，由于气液加混管11内部接触空间小，配合气动抽取机构对气体以及药液的压入力度，在一定程度上有效提高了气体与药液的接触时压力，从而有效提高混合时气体对药液的包覆效果，该气体采用二氧化碳，在二氧化碳笼罩下进行提取，有效地防止了萃取物质的氧化和逸散，而通过旋转的搅动管13在上萃取部101内进行旋转搅动，有效加剧了气体与药液的混合效率。

本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种气控式超临界萃取制药设备，包括萃取罐（1）和固定连接于萃取罐（1）左右两侧侧壁上的储气罐（2）和储药罐（3），其特征在于：所述萃取罐（1）的内部上下端分别开设有上萃取部（101）和下分离部（102），所述上萃取部（101）与下分离部（102）相对接处设有出料通道（4），所述出料通道（4）处安装有控制阀，所述储气罐（2）和储药罐（3）的顶端分别固定安装有气动抽取机构，两个所述气动抽取机构的底端分别延伸至储气罐（2）和储药罐（3）的底部，两个所述气动抽取机构的相对侧壁上均固定连接有进料管（10），两个所述进料管（10）的相对一端分别贯穿萃取罐（1）并延伸至上萃取部（101）内部；

所述萃取罐（1）的顶端部固定贯穿套设有延伸至上萃取部（101）内部的气液加混管（11），两个所述进料管（10）的内端分别与气液加混管（11）的左右侧壁相连通，所述气液加混管（11）上旋转贯穿套设有搅动管（13），所述搅动管（13）的底端贯穿气液加混管（11）并延伸至上萃取部（101）的底端部，所述萃取罐（1）的顶端固定连接有与搅动管（13）顶端相连通的加压机（12），且萃取罐（1）的顶端固定连接有对搅动管（13）进行旋转驱动的驱动机构，所述下分离部（102）的顶端部通过回流管（16）与储气罐（2）的底端部相衔接，所述下分离部（102）的底端部设有排料管（17）; 两个所述气动抽取机构均包括贯穿套设于储气罐（2）和储药罐（3）内的连通管（7），两个所述连通管（7）的顶端均固定连接有抽取管（5），所述抽取管（5）的内部滑动衔接有活塞（6），所述抽取管（5）的顶端固定连接有对活塞（6）进行驱动的电动伸缩杆（8），所述连通管（7）与抽取管（5）相衔接处均安装有单向阀（9）。

2.根据权利要求1所述的一种气控式超临界萃取制药设备，其特征在于：所述上萃取部（101）和下分离部（102）均为带有圆锥形口的圆锥形结构，所述上萃取部（101）和下分离部（102）的圆锥形口相互对接设置的，所述出料通道（4）安装于圆锥形口处。

3.根据权利要求1所述的一种气控式超临界萃取制药设备，其特征在于：两个所述单向阀（9）分别为气路单向阀和液路单向阀，两个所述进料管（10）分别连接于抽取管（5）的底端侧壁处。

4.根据权利要求1所述的一种气控式超临界萃取制药设备，其特征在于：所述气液加混管（11）的左右两侧均固定连接有导流管（19），两个所述导流管（19）向上倾斜设置，且两个导流管（19）的顶端分别与两个进料管（10）的底端相连通设置。

5.根据权利要求1所述的一种气控式超临界萃取制药设备，其特征在于：所述加压机（12）通过加压管与搅动管（13）的顶端相衔接，所述加压管与搅动管（13）之间通过旋转接头相连接。

6.根据权利要求1所述的一种气控式超临界萃取制药设备，其特征在于：所述驱动机构包括固定连接于萃取罐（1）顶端的电机（15），所述电机（15）的驱动端固定连接有啮合齿轮组（14），所述啮合齿轮组（14）包括固定连接于电机（15）驱动端的第一齿轮和固定套设于搅动管（13）上的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接。

7.根据权利要求5所述的一种气控式超临界萃取制药设备，其特征在于：所述搅动管（13）的侧壁上从上之下分布有多个搅拌轴（18），且搅动管（13）的侧壁上开设有多个加压孔（131）。

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