CN112999687B - 一种制药用高效率超临界萃取设备 - Google Patents

一种制药用高效率超临界萃取设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制药用高效率超临界萃取设备，属于超临界制药领域，一种制药用高效率超临界萃取设备，通过错位磁球网的设置，在萃取后，进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网，相邻的两个错位浮球一个与吸力球吸附，另一个与斥力球相互排斥，使错位浮网呈现动态的上下错位状，有效增大两个错位浮球之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。

Description

一种制药用高效率超临界萃取设备
技术领域
本发明涉及超临界制药领域，更具体地说，涉及一种制药用高效率超临界萃取设备。
背景技术
物质的压力和温度同时超过它的临界压力（Pc）和临界温度（Tc）的状态，或者说，物质的对比压力（P/Pc）和对比温度（T/Tc）同时大于1的状态称为该物质的超临界状态。任何一种物质都存在三种相态——气相、液相、固相。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力（水的临界温度和临界压力分别为374℃和21.7MPa）。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。
超临界状态是一种特殊的流体。在临界点附近，它有很大的可压缩性，适当增加压力，可使它的密度接近一般液体的密度，因而有很好的溶解其他物质的性能，例如超临界水中可以溶解正烷烃。另一方面，超临界态的黏度只有一般液体的1/12至1/4，但它的扩散系数却比一般液体大7至24倍，近似于气体。
超临界二氧化碳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，所以超临界流体二氧化碳萃取过程是由萃取和分离组合而成的
超临界二氧化碳萃取是将二氧化碳变为超临界流体后，将二氧化碳超临界流体作为溶剂，溶解所需萃取的物质，后将超临界流体的二氧化碳通过升温降压的方式变为气态二氧化碳，使得得到的萃取物更加纯净，因而很多医药通过该方式进行萃取，使得到的萃取物的不含其它杂质，在这过程中，虽然升温会加速二氧化碳的释放，但是二氧化碳的释放为自主的释放，因而释放速度相对较慢，导致整个药物萃取的过程时间相对较长，导致药物萃取的效率不高，并且二氧化碳汽化时，其向外溢出时，易携带部分有效物质的颗粒，导致萃取的有效物质的流失，使萃取率不高。
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制药用高效率超临界萃取设备，它通过错位磁球网的设置，在萃取后，进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网，相邻的两个错位浮球一个与吸力球吸附，另一个与斥力球相互排斥，使错位浮网呈现动态的上下错位状，有效增大两个错位浮球之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种制药用高效率超临界萃取设备，包括萃取罐、二态分离罐以及回收罐，所述萃取罐、二态分离罐以及回收罐两两之间均通过连通管连接，且萃取罐与外界的二氧化碳气源连接，所述二态分离罐内部固定安装有错位磁球网，所述错位磁球网包括与二态分离罐的罐体内壁固定连接的错位磁网、位于错位磁网下方的错位浮网以及固定连接在错位磁网和错位浮网之间的多个拉绳，所述错位磁网包括限位网以及多个固定连接在限位网上的斥力球和吸力球，多个所述斥力球和吸力球相互间隔分布，所述错位浮网包括多个分别与斥力球以及吸力球对应的错位浮球，且多个拉绳分别位于斥力球与错位浮球之间以及吸力球与错位浮球之间，通过错位磁球网的设置，在萃取后，进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网，相邻的两个错位浮球一个与吸力球吸附，另一个与斥力球相互排斥，使错位浮网呈现动态的上下错位状，有效增大两个错位浮球之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。
进一步的，所述萃取罐内温度为31.2-50℃，气压为7.39MPa。
进一步的，制药时，对中药进行切片处理，然后将切片投入所述萃取罐中，且切片的厚度不大于3mm，通过切片处理，使中药萃取时，有效加速有效物质被萃取出的效率，同时有效提高萃取率，使有中药利用率更高。
进一步的，相邻两个所述错位浮球之间均固定连接有限位绳，且相邻两个错位浮球相互接触，通过限位绳使多个错位浮球连为一体，形成网状结构，便于在进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。
进一步的，所述错位浮球上端部固定镶嵌有磁片，所述磁片、吸力球和斥力球均为磁性材料制成，且磁片与斥力球相互靠近的一端磁极相同，磁片与吸力球相互靠近的一端磁极相反，使在气态二氧化碳作用下，错位浮网上升时，相邻的两个错位浮球一个与吸力球吸附，另一个与斥力球相互排斥，从而使多个错位浮球呈现上下的错位状，有效增大两个错位浮球之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出。
进一步的，所述限位绳和拉绳均为非弹性材料制成，且二者长度均不低于错位浮球直径的5倍，使多个错位浮球错位分布后，相互之间的空隙相对较大，有效降低错位浮网对气态二氧化碳溢出速度的影响。
进一步的，所述错位浮球包括空心球壳以及包裹在空心球壳外端的吸粒网层，所述空心球壳内填充有高稳定混合气体，吸粒网层便于吸附气态二氧化碳溢出时携带的有效物质的小颗粒，从而有效降低有效物质的浪费。
进一步的，所述空心球壳为轻质材料制成，使错位浮网整体重力较低，便于其漂浮在超临界流体液面上，同时在其汽化后，易被气态的二氧化碳气体吹起，所述吸粒网层为多孔结构，便于吸附被气态二氧化碳气体携带的有效物质的小颗粒，从而有效保证萃取率以及萃取效率。
进一步的，所述高稳定混合气体为氦气与氮气的混合气体，且氦气与氮气的体积混合比为2-3:1，氮气使错位浮网整体的浮力不至于太大，使其在易被气态二氧化碳吹起的同时，能够漂浮在液态二氧化碳上。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过错位磁球网的设置，在萃取后，进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网，相邻的两个错位浮球一个与吸力球吸附，另一个与斥力球相互排斥，使错位浮网呈现动态的上下错位状，有效增大两个错位浮球之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。
（2）制药时，对中药进行切片处理，然后将切片投入萃取罐中，且切片的厚度不大于3mm，通过切片处理，使中药萃取时，有效加速有效物质被萃取出的效率，同时有效提高萃取率，使有中药利用率更高。
（3）相邻两个错位浮球之间均固定连接有限位绳，且相邻两个错位浮球相互接触，通过限位绳使多个错位浮球连为一体，形成网状结构，便于在进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。
（4）错位浮球上端部固定镶嵌有磁片，磁片、吸力球和斥力球均为磁性材料制成，且磁片与斥力球相互靠近的一端磁极相同，磁片与吸力球相互靠近的一端磁极相反，使在气态二氧化碳作用下，错位浮网上升时，相邻的两个错位浮球一个与吸力球吸附，另一个与斥力球相互排斥，从而使多个错位浮球呈现上下的错位状，有效增大两个错位浮球之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出。
（5）限位绳和拉绳均为非弹性材料制成，且二者长度均不低于错位浮球直径的5倍，使多个错位浮球错位分布后，相互之间的空隙相对较大，有效降低错位浮网对气态二氧化碳溢出速度的影响。
（6）错位浮球包括空心球壳以及包裹在空心球壳外端的吸粒网层，空心球壳内填充有高稳定混合气体，吸粒网层便于吸附气态二氧化碳溢出时携带的有效物质的小颗粒，从而有效降低有效物质的浪费。
（7）空心球壳为轻质材料制成，使错位浮网整体重力较低，便于其漂浮在超临界流体液面上，同时在其汽化后，易被气态的二氧化碳气体吹起，吸粒网层为多孔结构，便于吸附被气态二氧化碳气体携带的有效物质的小颗粒，从而有效保证萃取率以及萃取效率。
（8）高稳定混合气体为氦气与氮气的混合气体，且氦气与氮气的体积混合比为2-3:1，氮气使错位浮网整体的浮力不至于太大，使其在易被气态二氧化碳吹起的同时，能够漂浮在液态二氧化碳上。
附图说明
图1为本发明主要的示意图；
图2为本发明的二态分离罐罐体内部分的结构示意图；
图3为本发明的超临界流体汽化后错位磁球网呈现错位状态时的结构示意图；
图4为本发明的错位浮球的结构示意图；
图5为本发明的错位浮网俯视的结构示意图。
图中标号说明：
1罐体、2超临界流体、3错位浮网、31错位浮球、311空心球壳、312吸粒网层、32限位绳、4拉绳、5错位磁网、51限位网、52斥力球、53吸力球、6磁片。
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1，一种制药用高效率超临界萃取设备，包括萃取罐、二态分离罐以及回收罐，萃取罐、二态分离罐以及回收罐两两之间均通过连通管连接，且萃取罐与外界的二氧化碳气源连接，萃取罐内温度为31.2-50℃，气压为7.39MPa，制药时，对中药进行切片处理，然后将切片投入萃取罐中，且切片的厚度不大于3mm，通过切片处理，使中药萃取时，有效加速有效物质被萃取出的效率，同时有效提高萃取率，使有中药利用率更高。
请参阅图2-3，二态分离罐内部固定安装有错位磁球网，错位磁球网包括与二态分离罐的罐体1内壁固定连接的错位磁网5、位于错位磁网5下方的错位浮网3以及固定连接在错位磁网5和错位浮网3之间的多个拉绳4，错位磁网5包括限位网51以及多个固定连接在限位网51上的斥力球52和吸力球53，多个斥力球52和吸力球53相互间隔分布，错位浮网3包括多个分别与斥力球52以及吸力球53对应的错位浮球31，且多个拉绳4分别位于斥力球52与错位浮球31之间以及吸力球53与错位浮球31之间，相邻两个错位浮球31之间均固定连接有限位绳32，且相邻两个错位浮球31相互接触，通过限位绳32使多个错位浮球31连为一体，形成网状结构，便于在进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网3整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网5，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率，限位绳32和拉绳4均为非弹性材料制成，且二者长度均不低于错位浮球31直径的5倍，使多个错位浮球31错位分布后，相互之间的空隙相对较大，有效降低错位浮网3对气态二氧化碳溢出速度的影响。
请参阅图5，错位浮球31上端部固定镶嵌有磁片6，磁片6、吸力球53和斥力球52均为磁性材料制成，且磁片6与斥力球52相互靠近的一端磁极相同，磁片6与吸力球53相互靠近的一端磁极相反，使在气态二氧化碳作用下，错位浮网3上升时，相邻的两个错位浮球31一个与吸力球53吸附，另一个与斥力球52相互排斥，从而使多个错位浮球31呈现上下的错位状，有效增大两个错位浮球31之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出。
请参阅图4，错位浮球31包括空心球壳311以及包裹在空心球壳311外端的吸粒网层312，空心球壳311内填充有高稳定混合气体，吸粒网层312便于吸附气态二氧化碳溢出时携带的有效物质的小颗粒，从而有效降低有效物质的浪费，空心球壳311为轻质材料制成，使错位浮网3整体重力较低，便于其漂浮在超临界流体液面上，同时在其汽化后，易被气态的二氧化碳气体吹起，吸粒网层312为多孔结构，便于吸附被气态二氧化碳气体携带的有效物质的小颗粒，从而有效保证萃取率以及萃取效率，高稳定混合气体为氦气与氮气的混合气体，且氦气与氮气的体积混合比为2-3:1，氮气使错位浮网3整体的浮力不至于太大，使其在易被气态二氧化碳吹起的同时，能够漂浮在液态二氧化碳上。
通过错位磁球网的设置，在萃取后，进行降压升温处理时，便于气态二氧化碳向上溢出时，能够将错位浮网3整体顶起，使其逐渐靠近错位磁网5，相邻的两个错位浮球31一个与吸力球53吸附，另一个与斥力球52相互排斥，使错位浮网3呈现动态的上下错位状，有效增大两个错位浮球31之间的空隙，便于气态二氧化碳的溢出，一方面在其动态作用下，加快气态二氧化碳的流动速度，加快其向外的溢出的速度，相较于现有技术显著加快萃取效率，另一方面，其可以有效拦截吸附气态二氧化碳在向外溢出时携带的萃取出有效物质的小颗粒，从而有效提高萃取率。
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)

1.一种制药用高效率超临界萃取设备，包括萃取罐、二态分离罐以及回收罐，所述萃取罐、二态分离罐以及回收罐两两之间均通过连通管连接，且萃取罐与外界的二氧化碳气源连接，其特征在于：所述二态分离罐内部固定安装有错位磁球网，所述错位磁球网包括与二态分离罐的罐体（1）内壁固定连接的错位磁网（5）、位于错位磁网（5）下方的错位浮网（3）以及固定连接在错位磁网（5）和错位浮网（3）之间的多个拉绳（4），所述错位磁网（5）包括限位网（51）以及多个固定连接在限位网（51）上的斥力球（52）和吸力球（53），多个所述斥力球（52）和吸力球（53）相互间隔分布，所述错位浮网（3）包括多个分别与斥力球（52）以及吸力球（53）对应的错位浮球（31），且多个拉绳（4）分别位于斥力球（52）与错位浮球（31）之间以及吸力球（53）与错位浮球（31）之间；
相邻两个所述错位浮球（31）之间均固定连接有限位绳（32），且相邻两个错位浮球（31）相互接触；
所述错位浮球（31）上端部固定镶嵌有磁片（6），所述磁片（6）、吸力球（53）和斥力球（52）均为磁性材料制成，且磁片（6）与斥力球（52）相互靠近的一端磁极相同，磁片（6）与吸力球（53）相互靠近的一端磁极相反。
2.根据权利要求1所述的一种制药用高效率超临界萃取设备，其特征在于：所述萃取罐内温度为31.2-50℃，气压为7.39MPa。
3.根据权利要求1所述的一种制药用高效率超临界萃取设备，其特征在于：制药时，对中药进行切片处理，然后将切片投入所述萃取罐中，且切片的厚度不大于3mm。
4.根据权利要求1所述的一种制药用高效率超临界萃取设备，其特征在于：所述限位绳（32）和拉绳（4）均为非弹性材料制成，且二者长度均不低于错位浮球（31）直径的5倍。
5.根据权利要求1所述的一种制药用高效率超临界萃取设备，其特征在于：所述错位浮球（31）包括空心球壳（311）以及包裹在空心球壳（311）外端的吸粒网层（312），所述空心球壳（311）内填充有高稳定混合气体。
6.根据权利要求5所述的一种制药用高效率超临界萃取设备，其特征在于：所述空心球壳（311）为轻质材料制成，所述吸粒网层（312）为多孔结构。
7.根据权利要求5所述的一种制药用高效率超临界萃取设备，其特征在于：所述高稳定混合气体为氦气与氮气的混合气体，且氦气与氮气的体积混合比为2-3:1。
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