CN113289376A - 一种刺五加有效组分提取装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种刺五加有效组分提取装置及方法，其包括超临界提取组件、安装组件和超声波萃取组件；所述超声波发生器设置在所述容纳池内，所述第一三通阀门设置在所述入口管段，所述供液罐体连接在所述第一三通阀门上，所述第二三通阀门设置在所述出口管段。通过超临界提取组件的设置，其能够完成对于刺五加有效成分的提取过程；并且，在完成刺五加有效成分的提取过程之后，则再通过超声波萃取组件通入液体萃取剂，并且通过超声波环境配合旋转辊体的转动作用，而使得刺五加总甙和多糖溶解在萃取剂内。由此，通过一套设备完成了两个工艺的有效成分的萃取步骤，具有很好地工业实用性，并且极大地提高了刺五加有效成分的提取效率。

Description

一种刺五加有效组分提取装置及方法

技术领域

本发明涉及一种刺五加有效组分提取装置及方法。

背景技术

刺五加为一种非常重要的中药材，其在中国的吉林省、河北省、辽宁省和黑龙江省等地区均有种植和分布。

这种药材的主要功效在于祛除风湿、强筋健骨的作用。为了进一步从根本上对于这种药材进行探究，现有技术中对于其有效成分进行研究，表明其主要的有效成分包括了刺五加有效成分、刺五加总甙、多糖。经过进一步的研究，发现通过超临界提取的方式对于刺五加有效成分具有很好地提取效果，并且提取后的残留刺五加粉内的成分有刺五加总甙和多糖，这些成分依然可以被提取出来以用于药物组分。然而，对于刺五加总甙和多糖的提取，经过研究发现较好的方式为通过超声波萃取的方式，即把这些残留物放置到相应的溶剂内，然后通过超声波状态的溶解之后，就能够把残留成分的刺五加粉内的刺五加总甙和多糖提取到溶解液体里面，然后经过进一步的过滤、浓缩等处理工艺就得到了刺五加总甙和多糖产物。

然而，在工业实践中发现，这两个步骤被完全割裂开来，这样就造成需要很多的步骤和过程才能够分别完成超临界提取和超声波提取的工艺，工作效率受到了明显的抑制。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种把刺五加有效成分的提取工艺中把超临界萃取和超声波萃取过程融合在一起，而提高工作效率的装置结构。

本发明提供的一种刺五加有效组分提取装置，其包括超临界提取组件、安装组件和超声波萃取组件；

超临界提取组件具有二氧化碳钢瓶、增压器、换热器、分离罐，所述二氧化碳钢瓶、增压器、换热器通过管道依次连接；

安装组件具有容纳池、旋转辊体和驱动组件，所述容纳池内具有上侧安装板和下侧安装板，所述旋转辊体的内部加载放置有刺五加粉，多个所述旋转辊体可转动地架设在所述上侧安装板和下侧安装板上；所述驱动组件与所述旋转辊体连接，所述驱动组件用于带动所述旋转辊体进行转动；所述旋转辊体的上游端口通过入口管段与所述换热器连接，所述旋转辊体的下游端口通过出口管段与所述分离罐连接；

超声波萃取组件具有供液罐体、第一三通阀门、超声波发生器、第二三通阀门，所述超声波发生器设置在所述容纳池内，所述第一三通阀门设置在所述入口管段，所述供液罐体连接在所述第一三通阀门上，所述第二三通阀门设置在所述出口管段。

上述方案的有益效果为：通过超临界提取组件的设置，其能够完成对于刺五加有效成分的提取过程；并且，在完成刺五加有效成分的提取过程之后，则再通过超声波萃取组件通入液体萃取剂，并且通过超声波环境配合旋转辊体的转动作用，而使得刺五加总甙和多糖溶解在萃取剂内。由此，通过一套设备完成了两个工艺的有效成分的萃取步骤，具有很好地工业实用性，并且极大地提高了刺五加有效成分的提取效率。

一个优选的方案是，还包括混合罐，所述混合罐连接在所述第二三通阀门上，所述混合罐内具有搅拌结构；所述供液罐体内为液体水，所述液体水通过泵结构连接在所述第一三通阀门上。在完成萃取剂的萃取过程之后，则通过阀门的控制作用而使得旋转辊体内的液体流入到混合罐内进行汇合搅拌混合，然后就可以进行下一步地对于刺五加总甙和多糖进行处理。

一个优选的方案是，所述驱动组件包括连接板、驱动电机、驱动杆、带动绳，所述旋转辊体上具有连接凹槽结构，所述连接板连接在所述容纳池的外壁上，所述驱动电机的输出轴穿过所述连接板而与所述驱动杆连接，所述驱动杆上具有多组的卡位部，所述带动绳的上端卡合在所述卡位部内，所述带动绳的下端卡合在所述连接凹槽结构内；所述带动绳形成交叉式“8”字走向的结构。通过这种结构的设置，其能够同时带动多组的旋转辊体进行转动，通过这种转动作用使得其在超临界萃取和萃取剂萃取过程中的效率均得到了提高。

一个优选的方案是，所述入口管段和所述出口管段具有主体管和多个支流管道，所述主体管与所述支流管道连接，所述支流管道与所述旋转辊体的端口连接；所述旋转辊体的端口内部设置有膜结构。膜结构的设置能够避免刺五加粉体或者固体物从旋转辊体内流出，并且膜结构不会限制超临界流体的流通，并且膜结构也能够实现萃取剂的流通。

本发明提供的刺五加有效组分提取装置的工作方法，其包括下面的步骤：

S1：打开所述旋转辊体的端口结构，然后向所述旋转辊体的内部空间内装载刺五加粉，把旋转辊体可转动地安装在所述上侧安装板和下侧安装板上；

S2：通过所述二氧化碳钢瓶提供二氧化碳流体，并且相应地通过加压器和换热器进行处理，以得到符合要求的超临界萃取用的流体，流体沿着管道进入到所述旋转辊体的内部空间并且与所述刺五加粉进行接触，并且逐渐提取出刺五加有效成分，并且混合液随之进入到下游一侧的分离罐，在分离罐内把混合液进行分离后得到了刺五加有效成分；

S3：当完成超临界提取过程之后，则通过第一三通阀门的控制作用，而关闭超临界提取组件向旋转辊体继续提供流体，相应地通过所述供液罐体向所述旋转辊体内部通入液体萃取剂，液体萃取剂进入到旋转辊体内，并且旋转辊体处于持续的转动状态，同时所述超声波发生器在所述容纳池内形成超声波萃取环境，相应地使得所述旋转辊体内的刺五加总甙和多糖溶解在液体萃取剂内。

一个优选的方案是，还包括混合罐，所述混合罐连接在所述第二三通阀门上，所述混合罐内具有搅拌结构；所述供液罐体内为液体水，所述液体水通过泵结构连接在所述第一三通阀门上；

该工作方法包括下面的步骤：

当通过超声波萃取组件的萃取过程后，则把所述第二三通阀门打开，并且使得所述旋转辊体内部的萃取液流出到所述混合罐内，然后在混合罐内进行搅拌处理，以使得多个旋转辊体内得到的萃取液进行混合均匀，以用于后续处理。

一个优选的方案是，所述驱动组件包括连接板、驱动电机、驱动杆、带动绳，所述旋转辊体上具有连接凹槽结构，所述连接板连接在所述容纳池的外壁上，所述驱动电机的输出轴穿过所述连接板而与所述驱动杆连接，所述驱动杆上具有多组的卡位部，所述带动绳的上端卡合在所述卡位部内，所述带动绳的下端卡合在所述连接凹槽结构内；所述带动绳形成交叉式“8”字走向的结构；

该工作方法包括下面的步骤：所述驱动电机提供动力，相应地使得所述驱动杆进行转动，所述驱动杆进行转动的时候则相应地通过所述带动绳而带动下方的旋转辊体进行转动，通过旋转辊体的转动作用使得萃取过程和超临界萃取过程效果提高。

一个优选的方案是，所述入口管段和所述出口管段具有主体管和多个支流管道，所述主体管与所述支流管道连接，所述支流管道与所述旋转辊体的端口连接；所述旋转辊体的端口内部设置有膜结构；

该工作方法包括下面的步骤，流体沿着主体管进行移动，并且在直流管道内进行分流，然后通过支流管道分别流入到对应的旋转辊体内。

附图说明

图1是本发明刺五加有效组分提取装置第一视角的结构示意图；

图2是本发明刺五加有效组分提取装置第二视角的结构示意图；

图3是本发明刺五加有效组分提取装置第三视角的结构示意图；

图4是本发明刺五加有效组分提取装置第四视角的结构示意图；

图5是图3中B区域的放大结构示意图；

图6是图1中A区域的放大结构示意图；

图7是图4中C区域的放大结构示意图；

图8是图3中B区域的放大结构示意图；

图9是图8中D区域的放大结构示意图；

图10是图8中E区域的放大结构示意图；

图11是本发明刺五加有效组分提取装置旋转辊体的剖视状态结构示意图。

具体实施方式

第一实施例：

如图1至图11所示，本发明提供的一种刺五加有效组分提取装置，其包括超临界提取组件10、安装组件20和超声波萃取组件30；

超临界提取组件10具有二氧化碳钢瓶11、增压器12、换热器13、分离罐14，所述二氧化碳钢瓶11、增压器12、换热器13通过管道依次连接；

安装组件20具有容纳池21、旋转辊体22和驱动组件23，所述容纳池内具有上侧安装板24和下侧安装板25，所述旋转辊体22的内部加载放置有刺五加粉1，多个所述旋转辊体22可转动地架设在所述上侧安装板24和下侧安装板25上；所述驱动组件23与所述旋转辊体22连接，所述驱动组件23用于带动所述旋转辊体22进行转动；所述旋转辊体22的上游端口通过入口管段与所述换热器13连接，所述旋转辊体22的下游端口通过出口管段27与所述分离罐14连接；

超声波萃取组件30具有供液罐体31、第一三通阀门32、超声波发生器、第二三通阀门34，所述超声波发生器设置在所述容纳池21内，所述第一三通阀门32设置在所述入口管段26，所述供液罐体31连接在所述第一三通阀门32上，所述第二三通阀门34设置在所述出口管段27。

本发明提供的刺五加有效组分提取装置的工作方法，其包括下面的步骤：

S1：打开所述旋转辊体22的端口结构，然后向所述旋转辊体22的内部空间内装载刺五加粉1，把旋转辊体22可转动地安装在所述上侧安装板24和下侧安装板25上；

S2：通过所述二氧化碳钢瓶11提供二氧化碳流体，并且相应地通过加压器12和换热器13进行处理，以得到符合要求的超临界萃取用的流体，流体沿着管道进入到所述旋转辊体22的内部空间并且与所述刺五加粉1进行接触，并且逐渐提取出刺五加有效成分，并且混合液随之进入到下游一侧的分离罐14，在分离罐内14把混合液进行分离后得到了刺五加有效成分；

S3：当完成超临界提取过程之后，则通过第一三通阀门32的控制作用，而关闭超临界提取组件10向旋转辊体22继续提供流体，相应地通过所述供液罐体31向所述旋转辊体22内部通入液体萃取剂，液体萃取剂进入到旋转辊体22内，并且旋转辊体22处于持续的转动状态，同时所述超声波发生器在所述容纳池21内形成超声波萃取环境，相应地使得所述旋转辊体22内的刺五加总甙和多糖溶解在液体萃取剂内。液体萃取剂为水、乙醇或者其它合适的试剂。

第二实施例：

优选地，本实施例还包括混合罐40，所述混合罐40连接在所述第二三通阀门上34，所述混合罐内40具有搅拌结构41；所述供液罐体31内为液体水，所述液体水通过泵结构连接在所述第一三通阀门32上；

该工作方法包括下面的步骤：

当通过超声波萃取组件10的萃取过程后，则把所述第二三通阀门34打开，并且使得所述旋转辊体22内部的萃取液流出到所述混合罐40内，然后在混合罐40内进行搅拌处理，以使得多个旋转辊体22内得到的萃取液进行混合均匀，以用于后续处理。

第三实施例：

本实施例的所述驱动组件23包括连接板231、驱动电机232、驱动杆233、带动绳234，所述旋转辊体22上具有连接凹槽结构235，所述连接板231连接在所述容纳池21的外壁上，所述驱动电机232的输出轴穿过所述连接板231而与所述驱动杆233连接，所述驱动杆233上具有多组的卡位部236，所述带动绳的234上端卡合在所述卡位部236内，所述带动绳234的下端卡合在所述连接凹槽结构235内；所述带动绳形234成交叉式“8”字走向的结构；

该工作方法包括下面的步骤：所述驱动电机232提供动力，相应地使得所述驱动杆233进行转动，所述驱动杆233进行转动的时候则相应地通过所述带动绳234而带动下方的旋转辊体22进行转动，通过旋转辊体22的转动作用使得萃取过程和超临界萃取过程效果提高。

第四实施例：

所述入口管段26和所述出口管段27具有主体管261和多个支流管道262，所述主体管261与所述支流管道262连接，所述支流管道262与所述旋转辊体22的端口连接；所述旋转辊体22的端口内部设置有膜结构221；

该工作方法包括下面的步骤，流体沿着主体管261进行移动，并且在直流管道内进行分流，然后通过支流管道262分别流入到对应的旋转辊体22内。

膜结构的作用在于限制旋转辊体内的刺五加粉或者固体的流出，同时对于超临界流体和超声波萃取剂的流通是正常的。优选地，在旋转辊体内设置盘绕管体，刺五加粉设置在盘绕管内，这样会增加超临界流体的行进距离，提高效率。容纳池内设置有加热管，在寒冷的环境下会影响旋转辊体内的刺五加粉的两种工艺的萃取效率，因此这里设置了加热管，根据需要对于旋转辊体进行加热以提高刺五加粉在合适的温度下进行有效成分的萃取。在另外一种实施例中，膜结构嵌入卡合在旋转辊体的下游端口位置，并且膜结构的一侧铰接在旋转辊体的内侧壁上，同时通过压缩弹簧对于膜结构进行按压固定；当把萃取完成的液体排入到混合罐之后。则需要把旋转辊体内的残留药渣排出，这个时候向旋转辊体内提供较大的压力(根据需要暂时关闭第二三通阀门，以提高压力)，压力包括气体压力和液体压力，压力迫使下游一侧端口位置的膜结构绕铰接位置转动，进而使得下游端口敞开，泵结构从供液罐体内引入流体以使得旋转辊体内并且把残留药渣沿着第二三通阀门冲洗进入混合罐或者其它的回收罐内，并且反复地冲洗旋转辊体的内部。

Claims (8)

1.一种刺五加有效组分提取装置，其特征在于，包括:

超临界提取组件，具有二氧化碳钢瓶、增压器、换热器、分离罐，所述二氧化碳钢瓶、增压器、换热器通过管道依次连接；

安装组件，具有容纳池、旋转辊体和驱动组件，所述容纳池内具有上侧安装板和下侧安装板，所述旋转辊体的内部加载放置有刺五加粉，多个所述旋转辊体可转动地架设在所述上侧安装板和下侧安装板上；所述驱动组件与所述旋转辊体连接，所述驱动组件用于带动所述旋转辊体进行转动；所述旋转辊体的上游端口通过入口管段与所述换热器连接，所述旋转辊体的下游端口通过出口管段与所述分离罐连接；

超声波萃取组件，具有供液罐体、第一三通阀门、超声波发生器、第二三通阀门，所述超声波发生器设置在所述容纳池内，所述第一三通阀门设置在所述入口管段，所述供液罐体连接在所述第一三通阀门上，所述第二三通阀门设置在所述出口管段。

2.根据权利要求1所述的刺五加有效组分提取装置，其特征在于，还包括混合罐，所述混合罐连接在所述第二三通阀门上，所述混合罐内具有搅拌结构；所述供液罐体内为液体水，所述液体水通过泵结构连接在所述第一三通阀门上。

3.根据权利要求1所述的刺五加有效组分提取装置，其特征在于，所述驱动组件包括连接板、驱动电机、驱动杆、带动绳，所述旋转辊体上具有连接凹槽结构，所述连接板连接在所述容纳池的外壁上，所述驱动电机的输出轴穿过所述连接板而与所述驱动杆连接，所述驱动杆上具有多组的卡位部，所述带动绳的上端卡合在所述卡位部内，所述带动绳的下端卡合在所述连接凹槽结构内；所述带动绳形成交叉式“8”字走向的结构。

4.根据权利要求1所述的刺五加有效组分提取装置，其特征在于，所述入口管段和所述出口管段具有主体管和多个支流管道，所述主体管与所述支流管道连接，所述支流管道与所述旋转辊体的端口连接；所述旋转辊体的端口内部设置有膜结构。

5.根据权利要求1所述的刺五加有效组分提取装置的工作方法，其特征在于，包括下面的步骤：

S1：打开所述旋转辊体的端口结构，然后向所述旋转辊体的内部空间内装载刺五加粉，把旋转辊体可转动地安装在所述上侧安装板和下侧安装板上；

S2：通过所述二氧化碳钢瓶提供二氧化碳流体，并且相应地通过加压器和换热器进行处理，以得到符合要求的超临界萃取用的流体，流体沿着管道进入到所述旋转辊体的内部空间并且与所述刺五加粉进行接触，并且逐渐提取出刺五加有效成分，并且混合液随之进入到下游一侧的分离罐，在分离罐内把混合液进行分离后得到了刺五加有效成分；

S3：当完成超临界提取过程之后，则通过第一三通阀门的控制作用，而关闭超临界提取组件向旋转辊体继续提供流体，相应地通过所述供液罐体向所述旋转辊体内部通入液体萃取剂，液体萃取剂进入到旋转辊体内，并且旋转辊体处于持续的转动状态，同时所述超声波发生器在所述容纳池内形成超声波萃取环境，相应地使得所述旋转辊体内的刺五加总甙和多糖溶解在液体萃取剂内。

6.根据权利要求5所述的刺五加有效组分提取装置的工作方法，其特征在于，还包括混合罐，所述混合罐连接在所述第二三通阀门上，所述混合罐内具有搅拌结构；所述供液罐体内为液体水，所述液体水通过泵结构连接在所述第一三通阀门上；

该工作方法包括下面的步骤：

当通过超声波萃取组件的萃取过程后，则把所述第二三通阀门打开，并且使得所述旋转辊体内部的萃取液流出到所述混合罐内，然后在混合罐内进行搅拌处理，以使得多个旋转辊体内得到的萃取液进行混合均匀，以用于后续处理。

7.根据权利要求6所述的刺五加有效组分提取装置的工作方法，其特征在于，所述驱动组件包括连接板、驱动电机、驱动杆、带动绳，所述旋转辊体上具有连接凹槽结构，所述连接板连接在所述容纳池的外壁上，所述驱动电机的输出轴穿过所述连接板而与所述驱动杆连接，所述驱动杆上具有多组的卡位部，所述带动绳的上端卡合在所述卡位部内，所述带动绳的下端卡合在所述连接凹槽结构内；所述带动绳形成交叉式“8”字走向的结构；

该工作方法包括下面的步骤：所述驱动电机提供动力，相应地使得所述驱动杆进行转动，所述驱动杆进行转动的时候则相应地通过所述带动绳而带动下方的旋转辊体进行转动，通过旋转辊体的转动作用使得萃取过程和超临界萃取过程效果提高。

8.根据权利要求7所述的刺五加有效组分提取装置的工作方法，其特征在于，所述入口管段和所述出口管段具有主体管和多个支流管道，所述主体管与所述支流管道连接，所述支流管道与所述旋转辊体的端口连接；所述旋转辊体的端口内部设置有膜结构；

该工作方法包括下面的步骤，流体沿着主体管进行移动，并且在直流管道内进行分流，然后通过支流管道分别流入到对应的旋转辊体内。

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