CN112755583B - 一种改进型篮式提取罐系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进型篮式提取罐系统，其包括药篮、提取罐、提取区，提取罐包括罐身罐底、罐盖，提取罐与药篮之间构成封闭腔（4），罐身上设置有一个或多个溶媒切向进口（5），罐底上设置有溶媒出口/提油蒸汽进口（6），溶媒出口/提油蒸汽进口经管线、控制阀与循环泵（7）的进口相连接，循环泵的出口经管线与第一控制阀（15）相连接，循环泵的出口经管线与排液阀（18）相连接，第一控制阀经管线、过滤器（17）与第二控制阀（16）相连接，第二控制阀经管线与溶媒切向进口相连接。其循环速度快有利于药用有效成分的渗出，加热温度均匀，流动阻力小。
Description
技术领域
本发明涉及药材提取系统/篮式提取罐系统技术领域，具体涉及一种改进型篮式提取罐系统。
背景技术
篮式提取罐系统是在纱布包煎的基础上发展而来，从2004年以来，已得到广泛应用。它的设计原理：溶媒以强制循环方式通过装载物料的网篮，以相对运动的方式增加溶媒与被提取固形物之间的接触，确保系统内溶媒浓度、温度均一、大幅度提升萃取效果；同时因提取过程无挤压、无搅拌，具备纱布包煎提取汤清渣少的优点，渣水分离简单，可适应的各类固体物料的提取以及使用该装置对物料进行清洗消毒等。
篮式提取罐系统的药材进出提取罐、以及在整个煎煮过程中，药材（渣）均放在带网孔篮子里，模拟传统的纱布包煎，具有提取高效、放液不堵，汤清、渣少等特点。
目前存在的缺陷主要为：1）轻药材漂浮难处理；2）出渣与投料同向，对生产区的湿度、温度影响很大；3）渣中水分含量高；4）单次处理物料量比传统多功能罐少；5）配套的物料进出伺服机构复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种改进型篮式提取罐系统，其循环速度快有利于药用有效成分的渗出，但又不是很强烈的机械作用，对药材的粉碎作用较小，故不会有较多的颗粒物或无用的成分进入药液；加热温度均匀，提取罐内各个点温度均匀；流动阻力小。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：
一种改进型篮式提取罐系统，其包括药篮、提取罐、提取区，药篮经第一托盘升降机输送至接篮层链式输送机上，接篮层链式输送机将药篮输送至伸缩投篮机械手工位，伸缩投篮机械手可沿机械手滑轨移动，伸缩投篮机械手将提取罐的罐盖抓取至接盖层链式输送机上，并将药篮抓取放置在提取罐内，然后伸缩投篮机械手将罐盖抓取放置在提取罐上，提取罐上的顶升与旋转电缸驱动罐盖闭合；提取区的一侧设置有螺旋式挤渣机，提取处理完的药篮经移动式多自由度机械手输送至第二托盘升降机，第二托盘升降机将药篮输送至第一缓冲区，第一缓冲区的药篮经链式输送机输送至刷洗区，刷洗区的刷洗装置具有多个刷洗喷嘴，刷洗装置由升降刷洗设备进行驱动，刷洗区的药篮经链式输送机输送至高压清洗区，高压清洗区的清洗装置具有多个清洗喷嘴，清洗装置由升降清洗设备进行驱动，高压清洗区的药篮经链式输送机输送至润洗区，润洗区具有多个润洗喷嘴，润洗区的药篮经链式输送机输送经过第二缓冲区、第三缓冲区后进入投料区，投料区的药篮经链式输送机输送经过第四缓冲区和/或第五缓冲区输送至第一托盘升降机。
进一步地，所述提取罐包括罐身1、罐底2、罐盖3，药篮放置于提取罐内，提取罐与药篮之间构成封闭腔4，罐身上设置有一个或多个溶媒切向进口5，罐底上设置有溶媒出口/提油蒸汽进口6，溶媒出口/提油蒸汽进口经管线、控制阀与循环泵7的进口相连接，循环泵的出口经管线与第一控制阀15相连接，循环泵的出口经管线与排液阀18相连接，第一控制阀经管线、过滤器17与第二控制阀16相连接，第二控制阀经管线与溶媒切向进口相连接，溶媒源经管线与溶媒切向进口相连接，第一控制阀的上游经管线、旁通阀与第二控制阀的下游相连接；罐身上且位于溶媒切向进口的下方设置有温度传感器接口8，罐盖上设置有蒸汽/挥发油出口13、篮盖吊耳14。
进一步地，所述罐身的下端且邻近罐底的位置处设置有篮筐与罐底密合环9，篮筐与罐底密合环水平设置，篮筐与罐底密合环上连接有篮筐与罐体导向机构10，篮筐与罐体导向机构一侧与罐身相连接，罐体导向机构的截面呈三角形结构。
进一步地，所述药篮包括篮盖压合机构、药篮本体，药篮本体上方连接有篮盖压合机构，篮盖压合机构包括篮盖无网孔部分11、篮盖带网孔部分12，篮盖无网孔部分位于药篮的中心位置，篮盖带网孔部分位于篮盖无网孔部分的外周；药篮本体包括网孔板21、加强筋21，药篮本体的中心部具有引流孔19，引流孔沿药篮本体的轴向设置，多个加强筋之间通过网孔板相互连接，加强筋包括径向加强筋、轴向加强筋、环形加强筋。
进一步地，所述溶媒出口/提油蒸汽进口经管线、控制阀与过滤装置（FT）相连接，过滤装置经管线、一个或多个控制阀与循环泵的进口相连接，过滤装置为双联过滤器或湿法旋振筛子。
进一步地，所述提取罐分罐底、下罐身、上罐身三段加热夹套加热，加热温度各自独立控制，确保加热强度可控。
进一步地，所述药篮外部与底部是不锈钢冲孔网版，孔径约2~2.5mm，孔间距为2~2.5mm，中间为溶媒/蒸汽通道。
进一步地，依次连接的溶媒出口/提油蒸汽进口6、控制阀、循环泵7、第一控制阀15、过滤器17、第二控制阀16、溶媒切向进口5、提取罐构成外循环系统；依次连接的溶媒出口/提油蒸汽进口6、控制阀、循环泵7、排液阀18构成排液系统。
本发明的一种改进型篮式提取罐系统，具有如下有益技术效果：
（1）大循环：利用循环泵，把料液从罐底抽出，从罐身直段切向进入。每个罐体根据罐高与直径不同，在罐身直段设置1~4切向进口，多个切向进口在罐身圆周上进行均分，这样的分布，确保溶媒在罐内、药篮外侧形成涡旋，促进溶媒均匀从篮子外侧穿过药材，最后从篮子中间的溶媒通道回到罐底。可作大回流循环，循环能力可以做到将提取罐内溶媒每小时循环6-8次；循环速度快有利于药用有效成分的渗出，但又不是很强烈的机械作用，对药材的粉碎作用较小，故不会有较多的颗粒物或无用的成分进入药液。
（2）温度均匀：提取罐内各个点温度均匀，在设计时为了实现个点温度均匀，就要使药篮外圈与提取罐内胆之间的间隙一致，间隙一致就可以保证个点流速一致同时也为后续的全自动化作好了坚实的基础。回流口设置3个，三个回流口可使药篮外圈与提取罐内胆之间的间隙内的溶媒从上至下均匀的沿内胆壁作圆周运动，利用热交换，该间障下部是密闭的，液体不会走短路，而直接进入循环。
（3）阻力小：篮式提取滤饼的比阻力小，比阻力是体现滤液流出时的阻力，此阻力取决于滤饼的结构也取决于外界的作用力、液体的流速和过滤时间。
附图说明
图 1 为本发明改进型篮式提取罐系统流程示意图；
图 2为本发明改进型篮式提取罐结构示意图（单层式）；
图3为本发明改进型篮式提取罐结构示意图；
图4为本发明改进型篮式提取罐结构示意图（多层式）。
图中：罐身1、罐底2、罐盖3、封闭腔/密闭腔4、溶媒切向进口5、溶媒出口/提油蒸汽进口6、循环泵7、温度传感器接口8、篮筐与罐底密合环9、篮筐与罐体导向机构10、（篮盖压合机构）篮盖无网孔部分11、篮盖带网孔部分12（蒸汽或挥发油通道）、蒸汽、挥发油出口13、篮盖吊耳14、第一控制阀15、第二控制阀16、过滤器17、排液阀18、引流孔19、网孔板20、加强筋21、药篮Ba、过滤装置FT。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种改进型篮式提取罐系统，其包括药篮Ba、提取罐、提取区，药篮经第一托盘升降机输送至接篮层链式输送机上，接篮层链式输送机将药篮输送至伸缩投篮机械手工位，伸缩投篮机械手可沿机械手滑轨移动，伸缩投篮机械手将提取罐的罐盖抓取至接盖层链式输送机上，并将药篮抓取放置在提取罐内，然后伸缩投篮机械手将罐盖抓取放置在提取罐上，提取罐上的顶升与旋转电缸驱动罐盖闭合；提取区的一侧设置有螺旋式挤渣机，提取处理完的药篮经移动式多自由度机械手输送至第二托盘升降机，第二托盘升降机将药篮输送至第一缓冲区，第一缓冲区的药篮经链式输送机输送至刷洗区，刷洗区的刷洗装置具有多个刷洗喷嘴，刷洗装置由升降刷洗设备进行驱动，刷洗区的药篮经链式输送机输送至高压清洗区，高压清洗区的清洗装置具有多个清洗喷嘴，清洗装置由升降清洗设备进行驱动，高压清洗区的药篮经链式输送机输送至润洗区，润洗区具有多个润洗喷嘴，润洗区的药篮经链式输送机输送经过第二缓冲区、第三缓冲区后进入投料区，投料区的药篮经链式输送机输送经过第四缓冲区和/或第五缓冲区输送至第一托盘升降机。
如图2-3所示，提取罐包括罐身1、罐底2、罐盖3，药篮Ba放置于提取罐内，提取罐与药篮之间构成封闭腔4，罐身1上设置有一个或多个溶媒切向进口5，罐底2上设置有溶媒出口/提油蒸汽进口6，溶媒出口/提油蒸汽进口6经管线、控制阀与循环泵7的进口相连接，循环泵7的出口经管线与第一控制阀15相连接，循环泵7的出口经管线与排液阀18相连接，第一控制阀15经管线、过滤器17与第二控制阀16相连接，第二控制阀16经管线与溶媒切向进口5相连接，溶媒源经管线与溶媒切向进口5相连接，第一控制阀15的上游经管线、旁通阀与第二控制阀16的下游相连接；罐身1上且位于溶媒切向进口5的下方设置有温度传感器接口8，罐盖3上设置有蒸汽/挥发油出口13、篮盖吊耳14。
罐身1的下端且邻近罐底2的位置处设置有篮筐与罐底密合环9，篮筐与罐底密合环9水平设置，篮筐与罐底密合环9上连接有篮筐与罐体导向机构10，篮筐与罐体导向机构10一侧与罐身1相连接，罐体导向机构10的截面呈三角形结构。
药篮Ba包括篮盖压合机构、药篮本体，药篮本体上方连接有篮盖压合机构，篮盖压合机构包括篮盖无网孔部分11、篮盖带网孔部分12，篮盖无网孔部分11位于药篮的中心位置，篮盖带网孔部分12位于篮盖无网孔部分11的外周；药篮本体包括网孔板20、加强筋21，药篮本体的中心部具有引流孔19，引流孔19沿药篮本体的轴向设置，多个加强筋21之间通过网孔板20相互连接，加强筋21包括径向加强筋、轴向加强筋、环形加强筋。
依次连接的溶媒出口/提油蒸汽进口6、控制阀、循环泵7、第一控制阀15、过滤器17、第二控制阀16、溶媒切向进口5、提取罐构成外循环系统。依次连接的溶媒出口/提油蒸汽进口6、控制阀、循环泵7、排液阀18构成排液系统。
如图4所示，改进型篮式提取罐为多层式药篮Ba结构，溶媒出口/提油蒸汽进口6经管线、控制阀与过滤装置FT相连接，过滤装置FT经管线、一个或多个控制阀与循环泵7的进口相连接，过滤装置FT为双联过滤器、振动筛和/或湿法旋振筛子式过滤装置FT。
药篮可以为单个篮子，也可以是多层特殊笼屉结构的堆叠；单层或多层特殊笼屉结构的堆叠，使蒸汽对药材的穿透性更强，配合全罐身保温及夹套干热结构，更适合提挥发油。药材预浸润，配合额外的篮子固定装置，可最大可避免药材漂浮溢出。
药篮进出提取罐靠机械手或电动葫芦，采用顶升与旋转电（气）缸来实现开关盖、开闭多爪安全锁，稳定安静。提取罐分罐底、下罐身、上罐身三段加热夹套加热，各自独立控制，确保加热强度可控。药篮外部与底部是不锈钢冲孔网版，孔径约2~2.5mm，孔间距为2~2.5mm，中间为溶媒/蒸汽通道。
外循环系统：利用循环泵，把料液从罐底抽出，从罐身直段切向进入。每个罐体根据罐高与直径不同，在罐身直段设置1~6切向进口，多个切向进口在罐身圆周上进行均分，这样的分布，确保溶媒在罐内、药篮外侧形成涡旋，促进溶媒均匀从篮子外侧穿过药材，最后从篮子中间的溶媒通道回到罐底。
还包括附属辅助装置有收油系统、药液过滤系统。
挥发油提取：1)外加热套加热与罐体整体（含罐盖、罐底）保温，使罐内产生的挥发油蒸汽不会再凝结后回流至罐内；2)罐内采用直通蒸汽法进行提油，直通蒸汽量是关键控制参数；3)药篮顶部盖有遮挡板（篮盖压合机构），蒸汽通过药篮中心向四周扩散，均匀通过药材后，从药篮四周向上飘逸；4)通过冷却水循环量控制冷却器的出口温度，确保挥发油被冷却下来，但是又不会温度太低，而固化在冷却器内；5）选择合适的油水分离器，确保油水高效分离。
本发明的一种改进型篮式提取罐系统，具有如下有益技术效果：
（1）大循环：利用循环泵，把料液从罐底抽出，从罐身直段切向进入。每个罐体根据罐高与直径不同，在罐身直段设置1~4切向进口，多个切向进口在罐身圆周上进行均分，这样的分布，确保溶媒在罐内、药篮外侧形成涡旋，促进溶媒均匀从篮子外侧穿过药材，最后从篮子中间的溶媒通道回到罐底。可作大回流循环，循环能力可以做到将提取罐内溶媒每小时循环6-8次；循环速度快有利于药用有效成分的渗出，但又不是很强烈的机械作用，对药材的粉碎作用较小，故不会有较多的颗粒物或无用的成分进入药液。
（2）温度均匀：提取罐内各个点温度均匀，在设计时为了实现个点温度均匀，就要使药篮外圈与提取罐内胆之间的间隙一致，间隙一致就可以保证个点流速一致同时也为后续的全自动化作好了坚实的基础。回流口设置3个，三个回流口可使药篮外圈与提取罐内胆之间的间隙内的溶媒从上至下均匀的沿内胆壁作圆周运动，利用热交换，该间障下部是密闭的，液体不会走短路，而直接进入循环。
（3）阻力小：篮式提取滤饼的比阻力小，比阻力是体现滤液流出时的阻力，此阻力取决于滤饼的结构也取决于外界的作用力、液体的流速和过滤时间。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种改进型篮式提取罐系统，其包括药篮、提取罐、提取区，药篮经第一托盘升降机输送至接篮层链式输送机上，接篮层链式输送机将药篮输送至伸缩投篮机械手工位，伸缩投篮机械手可沿机械手滑轨移动，伸缩投篮机械手将提取罐的罐盖抓取至接盖层链式输送机上，并将药篮抓取放置在提取罐内，然后伸缩投篮机械手将罐盖抓取放置在提取罐上，提取罐上的顶升与旋转电缸驱动罐盖闭合；提取区的一侧设置有螺旋式挤渣机，提取处理完的药篮经移动式多自由度机械手输送至第二托盘升降机，第二托盘升降机将药篮输送至第一缓冲区，第一缓冲区的药篮经链式输送机输送至刷洗区，刷洗区的刷洗装置具有多个刷洗喷嘴，刷洗装置由升降刷洗设备进行驱动，刷洗区的药篮经链式输送机输送至高压清洗区，高压清洗区的清洗装置具有多个清洗喷嘴，清洗装置由升降清洗设备进行驱动，高压清洗区的药篮经链式输送机输送至润洗区，润洗区具有多个润洗喷嘴，润洗区的药篮经链式输送机输送经过第二缓冲区、第三缓冲区后进入投料区，投料区的药篮经链式输送机输送经过第四缓冲区和/或第五缓冲区输送至第一托盘升降机；
所述提取罐包括罐身（1）、罐底（2）、罐盖（3），药篮放置于提取罐内，提取罐与药篮之间构成封闭腔（4），罐身上设置有一个或多个溶媒切向进口（5），罐底上设置有溶媒出口/提油蒸汽进口（6），溶媒出口/提油蒸汽进口经管线、控制阀与循环泵（7）的进口相连接，循环泵的出口经管线与第一控制阀（15）相连接，循环泵的出口经管线与排液阀（18）相连接，第一控制阀经管线、过滤器（17）与第二控制阀（16）相连接，第二控制阀经管线与溶媒切向进口相连接，溶媒源经管线与溶媒切向进口相连接，第一控制阀的上游经管线、旁通阀与第二控制阀的下游相连接；罐身上且位于溶媒切向进口的下方设置有温度传感器接口（8），罐盖上设置有蒸汽/挥发油出口（13）、篮盖吊耳（14）；
所述罐身的下端且邻近罐底的位置处设置有篮筐与罐底密合环（9），篮筐与罐底密合环水平设置，篮筐与罐底密合环上连接有篮筐与罐体导向机构（10），篮筐与罐体导向机构一侧与罐身相连接，罐体导向机构的截面呈三角形结构；
所述药篮包括篮盖压合机构、药篮本体，药篮本体上方连接有篮盖压合机构，篮盖压合机构包括篮盖无网孔部分（11）、篮盖带网孔部分（12），篮盖无网孔部分位于药篮的中心位置，篮盖带网孔部分位于篮盖无网孔部分的外周；药篮本体包括网孔板（20）、加强筋（21），药篮本体的中心部具有引流孔（19），引流孔沿药篮本体的轴向设置，多个加强筋之间通过网孔板相互连接，加强筋包括径向加强筋、轴向加强筋、环形加强筋；
所述溶媒出口/提油蒸汽进口经管线、控制阀与过滤装置（FT）相连接，过滤装置经管线、一个或多个控制阀与循环泵的进口相连接，过滤装置为双联过滤器或湿法旋振筛子；
所述提取罐分罐底、下罐身、上罐身三段加热夹套加热，加热温度各自独立控制，确保加热强度可控；
所述药篮外部与底部是不锈钢冲孔网板，孔径2~2.5mm，孔间距为2~2.5mm，中间为溶媒/蒸汽通道；
依次连接的溶媒出口/提油蒸汽进口（6）、控制阀、循环泵（7）、第一控制阀（15）、过滤器（17）、第二控制阀（16）、溶媒切向进口（5）、提取罐构成外循环系统；依次连接的溶媒出口/提油蒸汽进口（6）、控制阀、循环泵（7）、排液阀（18）构成排液系统；
其中，外循环系统：利用循环泵把料液从罐底抽出，从罐身直段切向进入；每个罐体根据罐高与直径不同，在罐身直段设置1~6切向进口，多个切向进口在罐身圆周上进行均分，这样的分布确保溶媒在罐内、药篮外侧形成涡旋，促进溶媒均匀从篮子外侧穿过药材，最后从篮子中间的溶媒通道回到罐底；
其中，挥发油提取：外加热套加热与罐体整体保温，使罐内产生的挥发油蒸汽不会再凝结后回流至罐内；罐内采用直通蒸汽法进行提油，直通蒸汽量是关键控制参数；药篮顶部盖有遮挡板，蒸汽通过药篮中心向四周扩散，均匀通过药材后，从药篮四周向上飘逸；通过冷却水循环量控制冷却器的出口温度，确保挥发油被冷却下来；选择合适的油水分离器，确保油水高效分离。
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