CN113457203A - 一种植物有效成分超临界萃取装置及其萃取方法 - Google Patents

一种植物有效成分超临界萃取装置及其萃取方法 Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01DSEPARATION
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Abstract

本发明公开了一种植物有效成分超临界萃取装置及其萃取方法,包括二氧化碳罐、净化器、冷却器、二氧化碳储罐、高压泵、混合器、萃取釜预热器、分离换热器、萃取单元及分离单元,所述二氧化碳罐出口与净化器入口之间通过管路相连,所述净化器出口与冷却器入口之间通过管路相连,所述冷却器出口与二氧化碳储罐入口之间通过管路相连,所述二氧化碳储罐出口与混合器入口之间通过管路相连,所述混合器出口与萃取釜预热器入口之间通过管路相连,所述萃取釜预热器出口与萃取单元入口之间通过管路相连,所述萃取单元出口与分离单元入口之间通过管路相连,使得有效成分从CO2中析出。该装置超临界二氧化碳,萃取过程低温且萃取更纯净杂质少。

Description

一种植物有效成分超临界萃取装置及其萃取方法
技术领域
本发明涉及植物有效成分提取技术领域,具体涉及一种植物有效成分超临界萃取装置及其萃取方法。
背景技术
传统的植物成分萃取多是以煎煮过滤再提纯的方式进行,杂质多且高温煎煮后,有效成分容易变性流失,此外传统的萃取不够彻底,萃取不净且萃取物中杂质较多,萃取过程中的高温还会容易破坏其中的有效成分。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了结构设计合理的一种植物有效成分超临界萃取装置。
本发明的技术方案如下:
一种植物有效成分超临界萃取装置,包括二氧化碳罐、净化器、冷却器、二氧化碳储罐、高压泵、混合器、萃取釜预热器、分离换热器、萃取单元及分离单元,所述二氧化碳罐出口与净化器入口之间通过管路相连,所述净化器出口与冷却器入口之间通过管路相连,所述冷却器出口与二氧化碳储罐入口之间通过管路相连,所述二氧化碳储罐出口与高压泵入口之间通过管路相连,所述高压泵出口与混合器入口之间通过管路相连,所述混合器出口与萃取釜预热器入口之间通过管路相连,所述萃取釜预热器出口与萃取单元入口之间通过管路相连,所述萃取单元出口与分离单元入口之间通过管路相连,使得有效成分从CO2中析出。
进一步的,所述净化器出口与冷却器入口之间的管路上设有进气阀,所述冷却器出口与二氧化碳储罐入口之间的管路上设有流量计及出口阀。
进一步的,所述二氧化碳储罐出口与高压泵入口之间的管路上连接有夹带剂罐输送管路,所述夹带剂罐输送管路与夹带剂罐相连。
进一步的,所述萃取单元包括第一超临界萃取釜、第二超临界萃取釜及第三超临界萃取釜,所述第一超临界萃取釜、第二超临界萃取釜及第三超临界萃取釜的入口分别与萃取釜预热器出口通过管路相连,所述第一超临界萃取釜、第二超临界萃取釜及第三超临界萃取釜的出口分别与分离单元入口通过管路相连,所述第一超临界萃取釜的出口与第二超临界萃取釜入口之间通过支管路相连,所述第二超临界萃取釜出口与第三超临界萃取釜入口之间通过支管路相连,所述第三超临界萃取釜与第一超临界萃取釜之间通过支管路相连。
进一步的,所述分离单元包括第一分离釜、第一分离换热器、第二分离釜及第二分离换热器,所述萃取单元出口与第一分离换热器入口之间通过管路相连,所述第一分离换热器出口与第一分离釜入口之间通过管路相连,所述第一分离釜出口与第二分离换热器入口之间通过管路相连,所述第二分离换热器出口与第二分离釜入口之间通过管路相连,所述第二分离釜的上方出口通过管路接入二氧化碳罐出口与净化器入口之间的管路上。
进一步的,所述萃取单元出口与分离单元入口之间的管路上设有萃取背压阀,第一分离釜出口管路上设有分离釜背压阀,所述第一分离釜出口与第二分离换热器入口之间的管路上设有分支管路,并通过分支管路接入萃取单元出口与分离单元入口之间的管路上。
进一步的,所述第一分离釜及第二分离釜底部出口分别设有排空阀。
一种植物有效成分超临界萃取装置的萃取方法,包括如下过程:
二氧化碳罐中的CO2气体经过净化器,然后通过冷却器冷却经过流量计进入到二氧化碳储罐中,如需加入夹带剂,则启动辅助泵将夹带剂罐中的添加剂和二氧化碳储罐出来的液态CO2一起送入高压泵中,经混合器混合进入到第一预热器中,温度控制在40℃~50℃之间,经预热之后送入萃取单元,此时通过萃取釜背压阀调节压力,压力控制在30-40mpa将CO2调成超临界状态,在其作用下植物中的有效成分便被溶解出来,之后便随超临界CO2从萃取单元的上方出来经分离釜背压阀减压后,进入分离单元,降温析出。
本发明的有益效果是:该装置超临界二氧化碳,萃取过程低温,保护了有效成分免遭破坏,且萃取更纯净杂质少。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图中:1-超临界萃取釜、2-分离釜、3-净化器、4-冷却器、5-二氧化碳储罐、6-夹带剂罐、7-高压泵、8-混合器、9-排空阀、10-分离釜背压阀、11-进气阀、12-出口阀、13-萃取釜预热器、14-流量计、15-萃取釜背压阀,16-第一分离换热器,17-二氧化碳罐,18-第二分离换热器。
具体实施方式
以下结合说明书附图,对本发明作进一步描述。
如图1所示,一种植物有效成分超临界萃取装置,包括超临界萃取釜1、分离釜2、净化器3、冷却器4、二氧化碳储罐5、夹带剂罐6、高压泵7、混合器8、排空阀9、分离釜背压阀10、进气阀11、出口阀12、萃取釜预热器13、流量计14、萃取釜背压阀15、第一分离换热器16、二氧化碳罐17及第二分离换热器18。
萃取分离的原理是利用超临界二氧化碳对植物中特定的有效成分进行溶解,再利用超临界二氧化碳与密度的溶解特性即压力与温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响进行分离。超临界二氧化碳经调整密度后与植物特定的有效成分接触,其选择性地把极性大小不同的成分依次萃取出来,再改变其压力温度等密度条件,使超临界二氧化碳变为普通气体,被萃取物就完全分离出来,从而实现分离提纯的目的。可广泛应用于制药、食品和化妆品等行业。
实施例:
一种植物有效成分超临界萃取装置,其二氧化碳罐17出口与净化器3入口之间通过管路相连,净化器3出口与冷却器4入口之间通过管路相连,冷却器4出口与二氧化碳储罐5入口之间通过管路相连,二氧化碳储罐5出口与高压泵7入口之间通过管路相连,高压泵7出口与混合器8入口之间通过管路相连,混合器8出口与萃取釜预热器13入口之间通过管路相连,萃取釜预热器13出口与萃取单元1入口之间通过管路相连,萃取单元1出口与分离单元2入口之间通过管路相连,使得有效成分从CO2中析出。
净化器3出口与冷却器4入口之间的管路上设有进气阀11,冷却器4出口与二氧化碳储罐5入口之间的管路上设有流量计14及出口阀12;如后期发生冰堵,可打开进口阀11、出口阀12,通入氮气进行吹扫解冰。
二氧化碳储罐5出口与高压泵7入口之间的管路上连接有夹带剂罐输送管路,夹带剂罐输送管路与夹带剂罐6相连,夹带剂罐输送管路上设有辅助泵,如需加入夹带剂,则启动辅助泵将夹带剂罐6中的添加剂和二氧化碳储罐出来的液态CO2一起送入高压泵7中。
萃取单元1包括第一超临界萃取釜101、第二超临界萃取釜102及第三超临界萃取釜103,第一超临界萃取釜101、第二超临界萃取釜102及第三超临界萃取釜103的入口分别与萃取釜预热器13出口通过管路相连,第一超临界萃取釜101、第二超临界萃取釜102及第三超临界萃取釜103的出口分别与分离单元1入口通过管路相连,第一超临界萃取釜101的出口与第二超临界萃取釜102入口之间通过支管路相连,第二超临界萃取釜102出口与第三超临界萃取釜103入口之间通过支管路相连,第三超临界萃取釜103与第一超临界萃取釜101之间通过支管路相连,本发明采用多个萃取釜工作,例如3个萃取釜,2个串联1个加物料准备,这样可以实现连续萃取工作。
本发明采用二级分离,两分离釜串联使用,分离更彻底,为后期CO2循环提供更纯的气体,可防止冰堵现象发生;可以使用多个分离器,可以是使分离更加彻底。
分离单元2包括第一分离釜201、第一分离换热器16、第二分离釜202及第二分离换热器18,萃取单元1出口与第一分离换热器16入口之间通过管路相连,第一分离换热器16出口与第一分离釜201入口之间通过管路相连,第一分离釜201出口与第二分离换热器18入口之间通过管路相连,第二分离换热器18出口与第二分离釜202入口之间通过管路相连,第二分离釜202的上方出口通过管路接入二氧化碳罐17出口与净化器3入口之间的管路上。萃取单元1出口与分离单元1入口之间的管路上设有萃取背压阀15,第一分离釜201出口管路上设有分离釜背压阀10,第一分离釜201出口与第二分离换热器18入口之间的管路上设有分支管路,并通过分支管路接入萃取单元1出口与分离单元1入口之间的管路上;第一分离釜201及第二分离釜202底部出口分别设有排空阀,分离出的有效成分可从排空阀9排出。
该装置中每个釜体、罐体中设置有压力、温度传感器,可以实时监控调节和保护整个萃取过程。
一种植物有效成分超临界萃取装置的萃取方法,包括如下过程:
二氧化碳罐17中的CO2气体经过净化器2,然后通过冷却器4冷却经过流量计14进入到二氧化碳储罐5中,如需加入夹带剂,则启动辅助泵将夹带剂罐6中的添加剂和二氧化碳储罐出来的液态CO2一起送入高压泵7中,经混合器8混合进入到第一预热器13中,温度控制在45℃,经预热之后送入萃取单元1,此时通过萃取釜背压阀15调节压力,压力控制在35mpa将CO2调成超临界状态,在其作用下植物中的有效成分便被溶解出来,之后便随超临界CO2从萃取单元1的上方出来经分离釜背压阀10减压后,进入分离单元2,降温析出。

Claims (8)

1.一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,包括二氧化碳罐(17)、净化器(3)、冷却器(4)、二氧化碳储罐(5)、高压泵(7)、混合器(8)、萃取釜预热器(13)、分离换热器(16)、萃取单元(1)及分离单元(2),所述二氧化碳罐(17)出口与净化器(3)入口之间通过管路相连,所述净化器(3)出口与冷却器(4)入口之间通过管路相连,所述冷却器(4)出口与二氧化碳储罐(5)入口之间通过管路相连,所述二氧化碳储罐(5)出口与高压泵(7)入口之间通过管路相连,所述高压泵(7)出口与混合器(8)入口之间通过管路相连,所述混合器(8)出口与萃取釜预热器(13)入口之间通过管路相连,所述萃取釜预热器(13)出口与萃取单元(1)入口之间通过管路相连,所述萃取单元(1)出口与分离单元(2)入口之间通过管路相连,使得有效成分从CO2中析出。
2.根据权利要求1所述的一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,所述净化器(3)出口与冷却器(4)入口之间的管路上设有进气阀(11),所述冷却器(4)出口与二氧化碳储罐(5)入口之间的管路上设有流量计(14)及出口阀(12)。
3.根据权利要求1所述的一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,所述二氧化碳储罐(5)出口与高压泵(7)入口之间的管路上连接有夹带剂罐输送管路,所述夹带剂罐输送管路与夹带剂罐(6)相连。
4.根据权利要求1所述的一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,所述萃取单元(1)包括第一超临界萃取釜(101)、第二超临界萃取釜(102)及第三超临界萃取釜(103),所述第一超临界萃取釜(101)、第二超临界萃取釜(102)及第三超临界萃取釜(103)的入口分别与萃取釜预热器(13)出口通过管路相连,所述第一超临界萃取釜(101)、第二超临界萃取釜(102)及第三超临界萃取釜(103)的出口分别与分离单元(1)入口通过管路相连,所述第一超临界萃取釜(101)的出口与第二超临界萃取釜(102)入口之间通过支管路相连,所述第二超临界萃取釜(102)出口与第三超临界萃取釜(103)入口之间通过支管路相连,所述第三超临界萃取釜(103)与第一超临界萃取釜(101)之间通过支管路相连。
5.根据权利要求1所述的一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,所述分离单元(2)包括第一分离釜(201)、第一分离换热器(16)、第二分离釜(202)及第二分离换热器(18),所述萃取单元(1)出口与第一分离换热器(16)入口之间通过管路相连,所述第一分离换热器(16)出口与第一分离釜(201)入口之间通过管路相连,所述第一分离釜(201)出口与第二分离换热器(18)入口之间通过管路相连,所述第二分离换热器(18)出口与第二分离釜(202)入口之间通过管路相连,所述第二分离釜(202)的上方出口通过管路接入二氧化碳罐(17)出口与净化器(3)入口之间的管路上。
6.根据权利要求1所述的一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,所述萃取单元(1)出口与分离单元(1)入口之间的管路上设有萃取背压阀(15),第一分离釜(201)出口管路上设有分离釜背压阀(10),所述第一分离釜(201)出口与第二分离换热器(18)入口之间的管路上设有分支管路,并通过分支管路接入萃取单元(1)出口与分离单元(1)入口之间的管路上。
7.根据权利要求5所述的一种植物有效成分超临界萃取装置,其特征在于,所述第一分离釜(201)及第二分离釜(202)底部出口分别设有排空阀(9)。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种植物有效成分超临界萃取装置的萃取方法,其特征在于,包括如下过程:
二氧化碳罐(17)中的CO2气体经过净化器(2),然后通过冷却器(4)冷却经过流量计(14)进入到二氧化碳储罐(5)中,如需加入夹带剂,则启动辅助泵将夹带剂罐(6)中的添加剂和二氧化碳储罐出来的液态CO2一起送入高压泵(7)中,经混合器(8)混合进入到第一预热器(13)中,温度控制在40℃~50℃之间,经预热之后送入萃取单元(1),此时通过萃取釜背压阀(15)调节压力,压力控制在30-40mpa将CO2调成超临界状态,在其作用下植物中的有效成分便被溶解出来,之后便随超临界CO2从萃取单元(1)的上方出来经分离釜背压阀(10)减压后,进入分离单元(2),降温析出。
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