CN112657226A - 一种低频超声辅助药材破壁提取装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种低频超声辅助药材破壁提取装置。本发明提供的低频超声辅助破壁提取装置罐体顶端内壁上安装有低频超声波发生器，在使用过程中，罐体内由于低频和共振频率声场声强极大，空化、湍动及聚能效应产生的高温、高压、剪切力更有助于改善提取效率，具有辅助提取作用；同时在罐体侧面均匀分布四个高频超声发生器，更有助于物料的破壁，起到辅助破壁功效。
Description
技术领域
本申请属于中药材提取设备技术领域，尤其是涉及一种低频超声辅助药材破壁提取装置。
背景技术
中药提取就是利用一些技术最大限度提取其中有效成分，使得中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高，使中药的效果得以最大限度的发挥。提取装置是中药提取工艺中最常用的提取设备，在煎煮过程中将药材浸泡在提取液中，经加热将有效成分提取出来。传统中药提取的方法基本上是采用一锅煮的方法进行提取，或者是采用水或者是乙醇回流提取，提取效率低，能耗大。另外在使用过程中往往存在加热不均匀、提取效果和提取质量差、能耗大、生产成本高等问题。
超声波辅助提取技术是利用超声波的空化效应、机械效应和热效应提高物质分子的穿透和传质能力，从而提高有效组分产率的绿色技术。超声提取的主要驱动力来源于空化效应：空化泡核在超声波的作用下反复振荡、生长、收缩乃至溃灭，这一系列过程促进了传质混合，缩短了提取时间，提高了提取产率。此外，空化效应产生的压力引起强烈的冲击波和射流，对流体中的细胞壁结构造成强烈的冲击和剪切作用，可以达到破壁的效果，从而进一步改善提取产率。传统的超声辅助提取装置，其声场分布极不均匀，极易产生局部空化，导致提取产率和能量转换效率降低；超声频率对空化效应也会产生一定的影响，如频率越高，其空化阈值也在不断升高，空化效应越来越难以发生，导致超声提取的作用效果变差。
发明内容
为解决现有技术中超声辅助提取装置，声场分布不均匀，易产生局部空化，导致提取产率和能量转换效率降低等问题，本发明提供了装置结构简单，能够有效提高中药提取的效率，实用性强的低频超声辅助破壁提取装置。
具体，本发明提供了一种低频超声辅助破壁提取装置，包括罐体，所述罐体的上部设置有进液口和进料口，下部设置有出液口，底部设置有出料口，所述罐体内部设有超声发生器；优选地所述罐体顶部和罐体四周均匀分布超声发生器
进一步优选地，所述装置罐体的顶部内壁上安装有低频超声波发生器，更优选地，所述低频超声发生器的频率为20～30KHz。
进一步优选地，所述装置罐体的侧面均匀分布四个高频超声发生器，更优选地，所述高频超声发生器的频率为50～60kHz。
进一步优选地，所述装置罐体侧面的四个超声发生器，呈均匀对角螺旋上升方式分布。其中所述装置罐体侧面的四个超声发生器的间隔高度根据主体罐的规格来具体确定，例如，以350×350×700cm规格的提取罐为例，其相邻超声发生器间隔高度为90～150cm，优选 90～100cm。
进一步优选地，所述罐体的长×宽×高为350×350×700cm，其相邻超声发生器间隔高度为90～150cm。
本发明的有益效果是：
本发明提供的低频超声辅助破壁提取装置罐体顶端内壁上安装有超声波发生器，且超声发生器的频率为20—30KHz，在使用过程中，由于低频和共振频率声场声强极大，空化、湍动及聚能效应产生的高温、高压、剪切力更有助于改善提取效率，具有辅助提取作用；同时其次，在罐体侧面均匀分布四个超声发生器，且超声发生器的频率为 50—60kHz，由于超声频率的升高，绝对声压不断降低，超声场分布趋于均匀，更有助于物料的破壁，起到辅助破壁功效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例中低频超声辅助药材破壁提取装置结构示意图；
图2是本申请实施例中低频超声辅助药材破壁提取装置结构俯视图；
图中的附图标记为：
1-罐体，2-进液口，3-进料口，4-出液口，5-出料口，6-第五超声发生器，701-第一超声发生器，702-第二超声发生器，703-第三超声发生器，704-第四超声发生器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
本实施例提供一种低频超声辅助药材破壁提取装置，包括：罐体 1，所述罐体的上部设置有进液口2和进料口3，下部设置有出液口4，底部设置有出料口5，罐体顶部和罐体四周均匀分布超声发生器，其中罐体的顶部内壁上安装有第五超声波发生器6，且超声发生器的频率为20～30KHz，罐体的侧面均匀分布四个超声发生器，分别为第一超声发生器701，第二超声发生器702，第三超声发生器703，第四超声发生器704，且每个超声发生器的频率均为50～60kHz，罐体的侧面均匀分布四个超声发生器，呈均匀对角螺旋上升方式分布。其中所述装置罐体侧面的四个超声发生器的间隔高度根据罐体的规格来具体确定，在本实施例中所述罐体长宽高为350×350×700cm，其相邻超声发生器间隔高度为90～150cm，优选90～100cm。
在中药提取过程中，中药材从进料口3进入罐体中，然后从进液口 2加入提取液，然后关闭进料口3和进液口2，开启第五超声波发生器6，且超声发生器的频率为20～30KHz，罐体内产生的低频和共振频率声场声强极大，空化、湍动及聚能效应产生的高温、高压、剪切力显著改善提取效率；同时开启罐体的侧面均匀分布的四个超声发生器，即第一超声发生器701，第二超声发生器702，第三超声发生器703，第四超声发生器704，且每个超声发生器的频率均为50～60kHz，罐体内超声频率的升高，绝对声压不断降低，超声场分布趋于均匀，更有助于物料的破壁。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，包括罐体，所述罐体的上部设置有进液口和进料口，下部设置有出液口，底部设置有出料口，所述罐体内部设有超声发生器。
2.根据权利要求1所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述装置罐体的顶部内壁上安装有低频超声波发生器。
3.根据权利要求2所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述低频超声波发生器的频率为20～30KHz。
4.根据权利要求1所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述装置罐体的侧面均匀分布四个高频超声发生器。
5.根据权利要求4所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述高频超声发生器的频率为50～60kHz。
6.根据权利要求1所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述装置罐体侧面的四个超声发生器，呈均匀对角螺旋上升方式分布。
7.根据权利要求6所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述装置罐体侧面的四个超声发生器的间隔高度根据主体罐的规格来具体确定。
8.根据权利要求7所述的低频超声辅助药材破壁提取装置，其特征在于，所述罐体的长×宽×高为350×350×700cm，其相邻超声发生器间隔高度为90～150cm。
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Publications (1)
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2020
- 2020-11-27 CN CN202011358078.2A patent/CN112657226A/zh active Pending
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