CN113717795A - 一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型多功能水蒸气蒸馏‑干馏集成设备，主要包括：多功能水蒸气蒸馏装置、水蒸气蒸馏‑干馏装置，水蒸气过热装置，电气控制系统及冷凝装置，可以进行水中、水上、常压、减压及过热水蒸气蒸馏等方法提取芳香精油，可以进行单一干馏，也可干馏与过热蒸气配合提取干馏油，干馏油得率高出普通水蒸气蒸馏3‑4倍，同时还可得到部分清水精油。该设备可以通过程序升温来调节过热蒸气温度、蒸气量大小、釜内温度等变量，本发明为多种水蒸气蒸馏方式为一体、水蒸气蒸馏与干馏为一体，并且温度、流量、压力等变量因素调控方便、精准，可根据不同原料来源、产品的不同要求，采用不同的加工方式，设备通用性强、精油提取完全、得率高、质量好。

Description

一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备

技术领域

本发明属于精油提取技术领域，具体为一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备。

背景技术

天然植物精油应用十分广阔，但是传统的精油提取设备大多存在以下几方面问题：1、提取方法单一、通用性差。对于芳香精油的提取装置，通常只能满足于一种方式的提取，或水中、或水上、或直接水蒸气蒸馏，或简单的干馏，提取适用性差、提取效果受影响。比如水中蒸馏用于易水解、易溶于水的精油成分的提取，会造成精油损失，影响得率；水上蒸馏或直接水蒸气蒸馏对于高沸点精油成分提取不完全，导致精油得率低；对于热非常敏感的精油成分采用通常的水蒸气蒸馏，由于温度高会导致精油组分产生化学反应，会影响提取得率，导致香气品质下降；单一的干馏提取对大多数精油都不合适，尽管得率高，但会导致精油成分热解，产生焦臭的气息，产品质量无法保证。2、设备工艺参数可控性差，无法进行模式切换。现有的水蒸气蒸馏通常只有蒸气量的控制，没有釜体内外的加热保温的调控，会造成蒸馏釜温很难维持，部分蒸气釜内的冷凝，影响提取效率；干馏主要靠釜体外电加热，釜体内部温度无法调控，受热不均匀，釜壁和釜内温差很大，有时釜壁温度过高，会导致近内壁的原料发生焦糊，甚至燃烧现象，严重影响产品的质量，并且不安全。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，以解决目前的水蒸气蒸馏设备提取方法单一、通用性差，不方便控制，产品质量低下的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，包括水蒸气发生装置、过热蒸气装置、多功能水蒸气蒸馏装置和水蒸气蒸馏-干馏装置，所述水蒸气发生装置与过热蒸气装置相连通，且过热蒸气装置分别与多功能水蒸气蒸馏装置和水蒸气蒸馏-干馏装置相连接，过热蒸气装置可分别对水蒸气、氮气或空气加热，并在过热蒸气与氮气或空气间进行切换，所述水蒸气发生装置、过热蒸气装置、多功能水蒸气蒸馏装置和水蒸气蒸馏-干馏装置均通过电气控制柜来调节蒸气温度、蒸气量大小和釜内温度，多功能水蒸气蒸馏装置和水蒸气蒸馏-干馏装置实现水中、水上、常压、减压或者过热水蒸气蒸馏方式提取芳香精油；以及进行单一干馏，或者干馏与过热蒸汽蒸馏为一体提取干馏油。

进一步的，所述水蒸气发生装置包括进水位计、储水罐和第一加热套，所述进水管与储水罐相连通，储水罐的一侧设置有水位计，且储水罐外设置有第一加热套，第一加热套与储水罐之间设置有第一温度计，所述储水罐的顶端通过第一阀门和管道与过热蒸气装置相连接。

进一步的，所述过热蒸气装置包括储汽罐和第二加热套，所述储汽罐与储水罐相连接，且储汽罐外设置有第二加热套，储汽罐内设置有第二温度计，所述储汽罐的顶端设置有干馏管道和蒸馏管道。

进一步的，所述水蒸气蒸馏-干馏装置包括干馏釜、第三加热套、一级冷凝器和二级冷凝器，所述干馏釜与干馏管道连接，且干馏釜外设置有第三加热套，所述干馏釜与一级冷凝器和二级冷凝器相连接，且一级冷凝器和二级冷凝器的下端分别设置有一级阀门和二级阀门，二级冷凝器的一侧与水冷却系统装置相连接。

进一步的，所述多功能水蒸气蒸馏装置包括蒸馏釜、第四加热套和筛板，所述蒸馏釜与蒸馏管道相连接，蒸馏釜外设置有第四加热套，且蒸馏釜内设置有可拆卸筛板，且蒸馏釜上端和下端分别设置有上卡扣和下卡扣，蒸馏釜与蒸馏产物收集装置相连接。

进一步的，所述蒸馏产物收集装置包括除尘装置、第一冷凝器和第二冷凝器，所述除尘装置与蒸馏釜相连接，所述除尘装置与第一冷凝器和第二冷凝器相连接，第二冷凝器与真空装置相连接，所述第一冷凝器和第二冷凝器下端分别设置有第一阀门和第二阀门。

进一步的，所述真空装置包括水泵用罐和真空泵，所述水泵用罐与真空泵相连接，真空泵与第二冷凝器相连接，且真空泵与第二冷凝器之间设置有第二排汽口。

进一步的，所述二级冷凝器和第一冷凝器顶端分别设置有第一安全阀和第二安全阀，且二级冷凝器上端一侧设置有第一排汽口。

进一步的，所述水冷却系统装置包括循环水泵和储水箱，循环水泵和储水箱相连接，循环水泵与二级冷凝器相连接。

进一步的，所述除尘装置下端设置有残渣排出口。

有益效果：与现有技术相比，本申请具有以下优势：

1.该新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备为多种水蒸气蒸馏方式为一体、水蒸气蒸馏与干馏为一体，并且温度、流量、压力等变量因素调控方便、精准，可根据不同原料来源、产品的不同要求，采用不同的加工方式，对原料及产品的针对性强，可以选择最适宜的加工模式，得到最好的提取效果，设备通用性强、精油提取完全、得率高、质量好，特别是对热稳定好的芳香精油，可以采用较高温度的过热蒸气蒸馏或干馏的提取方式，得率很高，最高可达普通水蒸气的3-4倍。

2.该新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备的蒸馏釜及干馏釜使用外部电热丝，内部高温气体同时加热的模式，使得原料受热更加均匀，温度控制更加准确，使得蒸馏及干馏效果更好，而且通过程序升温来调节过热蒸气温度、蒸气量大小、釜内温度等变量，并且可在过热水蒸气、氮气或直接空气的加热方式上进行切换，氮气还可起保护作用，防止原料氧化及燃烧。

3.该新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备可以进行水中蒸馏、水上蒸馏、常压水汽蒸馏、减压水蒸气蒸馏等方法提取芳香精油，可以进行单一干馏，也可干馏与过热蒸气蒸馏为一体提取干馏油，此方法干馏油得率很高，同时还可得到部分清水精油。

附图说明

图1是新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备结构示意图；

图2是多功能水蒸气蒸馏装置示意图；

图3是水蒸气发生装置示意图；

图4是过热蒸气装置示意图；

图5是水蒸气蒸馏-干馏装置示意图；

图6是水冷却系统装置示意图；

图7是蒸馏产物收集装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本申请的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，包括水蒸气发生装置a、过热蒸气装置b、多功能水蒸气蒸馏装置c和水蒸气蒸馏-干馏装置d，水蒸气发生装置a与过热蒸气装置b相连通，水蒸气发生装置a通过加热产生的蒸气通过管道传到过热蒸气装置b内部，且过热蒸气装置b分别与多功能水蒸气蒸馏装置c和水蒸气蒸馏-干馏装置d相连接，过热蒸气装置b把蒸气分别传输到多功能水蒸气蒸馏装置c和水蒸气蒸馏-干馏装置d的蒸馏釜和干馏釜中，过热蒸气装置b可对水蒸气、氮气或空气进行加热，并在过热蒸气、氮气或空气间进行切换，各个连接管道设置有阀门，使用者操作起来更加简单方便，水蒸气蒸馏-干馏装置d与水冷却系统装置e相连接，多功能水蒸气蒸馏装置c与蒸馏产物收集装置相连接，水蒸气发生装置a、过热蒸气装置b、多功能水蒸气蒸馏装置c和水蒸气蒸馏-干馏装置d均与电气控制柜f相连接，电气控制柜f控制水蒸气发生装置a、过热蒸气装置b、蒸馏釜、干馏釜蒸气温度、蒸气量大小和釜内温度，保证各个部件之间的完美配合，保证工作的正常进行，该新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备为多种水蒸气蒸馏方式为一体、水蒸气蒸馏与干馏为一体，并且温度、流量、压力等变量因素调控方便、精准，可根据不同原料来源、产品的不同要求，采用不同的加工方式，不同提取方式的对原料及产品的针对性强，可以选择最适宜的加工模式，得到最好的提取效果，设备通用性强、精油提取完全、得率高、质量好，特别是对热稳定好的芳香精油，可以采用较高温度的过热蒸气蒸馏或干馏的提取方式，得率很高，最高可达普通水蒸气的3-4倍。

如图3所示，水蒸气发生装置a为圆柱形筒体，功率4.5kw，水蒸气发生装置a包括进水管10、水位计11、储水罐12和第一加热套13，进水管10与储水罐12相连通，储水罐12设置有2个，2个储水罐12相连通，一个储水罐12在第一加热套13内，一个储水罐12在第一加热套13的外面，进水管10与外面的储水罐12相连，外面的储水罐12不仅能够起到保障作用，还能方便调控水量，方便水位计11的观测，外面的储水罐12的一侧设置有水位计11，还能方便观察调控水量，且里面的储水罐12外设置有第一加热套13，第一加热套13与储水罐12之间设置有第一温度计9，进水管10设有阀门，储水罐12的顶端通过第一阀门8和管道14与过热蒸气装置b相连接，水蒸气发生装置a与过热蒸气装置b的连接管上设有三口进汽阀，其中一个进气阀与鼓风机相连接，可通入空气，另一个进气阀可连接氮气瓶或其他惰性气体钢瓶，可选择过热水蒸气、氮气或直接空气的加热方式，氮气还可起保护作用，防止原料氧化及燃烧。

如图4所示，过热蒸气装置b为圆柱形筒体，功率6kw，过热蒸气装置b包括储汽罐16和第二加热套17，储汽罐16与储水罐12相连接，且储汽罐16外设置有第二加热套17，第二加热套17通过电热丝加热储储汽罐16，通过改变第二加热套17的温度控制水蒸气的过热温度，蒸气罐16内设置有第二温度计15，储汽罐16的顶端设置有干馏管道18和蒸馏管道7，水蒸气发生装置a产生的水蒸气或从外部通入的氮气从下方通到过热蒸气装置b内部的储汽罐16内，进行过热。过热后的蒸气或氮气既可以通向干馏釜，也可以通向蒸馏釜。

如图5所示，水蒸气蒸馏-干馏装置d包括干馏釜21、第三加热套22、一级冷凝器23和二级冷凝器24，干馏釜功率6kw，干馏釜为立式，干馏釜21与干馏管道18连接，干馏管道18上设置有卡扣19，使得管道可拆卸，且干馏釜21外设置有第三加热套22，第三加热套22可以通过电气控制温度，干馏釜21与一级冷凝器23和二级冷凝器24相连接，且一级冷凝器23和二级冷凝器24的下端分别设置有一级阀门27和二级阀门28，干馏产物在一级冷凝器23和二级冷凝器24中冷却，打开一级阀门27和二级阀门28便可收集干馏产物，干馏釜产生气体从直径10mm出汽口排出，便于尾汽吸收，二级冷凝器24的一侧与水冷却系统装置e相连接。

如图2所示，多功能水蒸气蒸馏装置c包括蒸馏釜1、第四加热套4和筛板5，蒸馏釜1与蒸馏管道7相连接，蒸馏釜1外设置有第四加热套4，蒸馏釜1为圆柱形筒体，功率3kw，为立式釜，竖直放于第四加热套4内，且蒸馏釜1内设置有可拆卸筛板5，蒸馏时原料可置于筛板5之上进行过热蒸气蒸馏或直接蒸气蒸馏，或把筛板5拆去进行水中蒸馏，可以进行水中蒸馏、水上蒸馏、常压水汽蒸馏、减压水蒸气蒸馏等方法提取芳香精油，釜内外有自动测控温系统，第三温度计2设于釜内，能够实时监测并控制内部温度，且蒸馏釜1上端和下端分别设置有上卡扣3和下卡扣6，倒料时打开下卡扣6及上卡扣3，将蒸馏釜1取出后倒料，蒸馏时，关闭蒸馏釜1顶端管道阀门，蒸气从下卡扣6处进入，从蒸馏釜1顶端管道通往蒸馏产物收集装置，蒸馏釜1与蒸馏产物收集装置相连接。

如图7所示，蒸馏产物收集装置包括除尘装置39、第一冷凝器33和第二冷凝器32，除尘装置39与蒸馏釜1相连接，除尘装置39与蒸馏釜1的连接管道上设置有安全阀门34，除尘装置39与第一冷凝器33和第二冷凝器32相连接，第二冷凝器32与真空装置相连接，第一冷凝器33和第二冷凝器32下端分别设置有第一阀门38和第二阀门41，蒸气到达除尘装置39，除去固体残渣后到达第一冷凝器33和第二冷凝器32冷却液化，得到的精油从第一阀门38和第二阀门41，处收集。

如图7所示，真空装置包括水泵用罐31和真空泵36，水泵用罐31中形成液封，水泵用罐31与真空泵36相连接，真空泵36与第二冷凝器32相连接，且真空泵36与第二冷凝器32之间设置有第二排汽口40，第二排汽口40控制真空蒸馏的使用。

二级冷凝器24和第一冷凝器33顶端分别设置有第一安全阀25和第二安全阀35，提高安全性，减少安全隐患，且二级冷凝器24上端一侧设置有第一排汽口26，不凝性气体从第一排汽口26排出，二级冷凝器24上方设有第一安全阀25，防止管道堵塞造成压强过大的安全隐患。

如图6所示，水冷却系统装置e包括循环水泵29和储水箱30，循环水泵29和储水箱30相连接，循环水泵29与二级冷凝器24相连接，水冷却系统装置e可加速冷凝干馏产物，提高生产效率。

除尘装置39下端设置有残渣排出口37，除尘装置39产生的固体残渣从残渣排出口37排出。

本发明提供了一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备的思路及实施方法，具体应用途径很多，以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：包括水蒸气发生装置(a)、过热蒸气装置(b)、多功能水蒸气蒸馏装置(c)和水蒸气蒸馏-干馏装置(d)，所述水蒸气发生装置(a)与过热蒸气装置(b)相连通，且过热蒸气装置(b)分别与多功能水蒸气蒸馏装置(c)和水蒸气蒸馏-干馏装置(d)相连接，过热蒸气装置可分别对水蒸气、氮气或空气加热，并在过热蒸气与氮气或空气间进行切换，所述水蒸气发生装置(a)、过热蒸气装置(b)、多功能水蒸气蒸馏装置(c)和水蒸气蒸馏-干馏装置(d)均通过电气控制柜(f)来调节蒸气温度、蒸气量大小和釜内温度，多功能水蒸气蒸馏装置(c)和水蒸气蒸馏-干馏装置(d)实现水中、水上、常压、减压或者过热水蒸气蒸馏方式提取芳香精油；以及进行单一干馏，或者干馏与过热蒸汽蒸馏为一体提取干馏油。

2.根据权利要求1所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述水蒸气发生装置(a)包括进水管(10)、水位计(11)、储水罐(12)和第一加热套(13)，所述进水管(10)与储水罐(12)相连通，储水罐(12)的一侧设置有水位计(11)，且储水罐(12)外设置有第一加热套(13)，第一加热套(13)与储水罐(12)之间设置有第一温度计(9)，所述储水罐(12)的顶端通过第一阀门(8)和管道(14)与过热蒸气装置(b)相连接。

3.根据权利要求1所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述过热蒸气装置(b)包括储汽罐(16)和第二加热套(17)，所述储汽罐(16)与储水罐(12)相连接，且储汽罐(16)外设置有第二加热套(17)，储汽罐(16)内设置有第二温度计(15)，所述储汽罐(16)的顶端设置有干馏管道(18)和蒸馏管道(7)。

4.根据权利要求1所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述水蒸气蒸馏-干馏装置(d)包括干馏釜(21)、第三加热套(22)、一级冷凝器(23)和二级冷凝器(24)，所述干馏釜(21)与干馏管道(18)连接，且干馏釜(21)外设置有第三加热套(22)，所述干馏釜(21)与一级冷凝器(23)和二级冷凝器(24)相连接，且一级冷凝器(23)和二级冷凝器(24)的下端分别设置有一级阀门(27)和二级阀门(28)，所述二级冷凝器(24)的一侧与水冷却系统装置(e)相连接。

5.根据权利要求1所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述多功能水蒸气蒸馏装置(c)包括蒸馏釜(1)、第四加热套(4)和筛板(5)，所述蒸馏釜(1)与蒸馏管道(7)相连接，蒸馏釜(1)外设置有第四加热套(4)，且蒸馏釜(1)内设置有可拆卸筛板(5)，且蒸馏釜(1)上端和下端分别设置有上卡扣(3)和下卡扣(6)，所述蒸馏釜(1)与蒸馏产物收集装置相连接。

6.根据权利要求5所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述蒸馏产物收集装置包括除尘装置(39)、第一冷凝器(33)和第二冷凝器(32)，所述除尘装置(39)与蒸馏釜(1)相连接，所述除尘装置(39)与第一冷凝器(33)相连接，第一冷凝器(33)和第二冷凝器(32)相连接，第二冷凝器(32)与真空装置相连接，所述第一冷凝器(33)和第二冷凝器(32)下端分别设置有第一阀门(38)和第二阀门(41)。

7.根据权利要求6所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述真空装置包括水泵用罐(31)和真空泵(36)，所述水泵用罐(31)与真空泵(36)相连接，真空泵(36)与第二冷凝器(32)相连接，且真空泵(36)与第二冷凝器(32)之间设置有第二排汽口(40)。

8.根据权利要求4或6所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述二级冷凝器(24)和第一冷凝器(33)顶端分别设置有第一安全阀(25)和第二安全阀(35)，且二级冷凝器(24)上端一侧设置有第一排汽口(26)。

9.根据权利要求4所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述水冷却系统装置(e)包括循环水泵(29)和储水箱(30)，循环水泵(29)和储水箱(30)相连接，循环水泵(29)与二级冷凝器(24)相连接。

10.根据权利要求6所述的新型多功能水蒸气蒸馏-干馏集成设备，其特征在于：所述除尘装置(39)下端设置有残渣排出口(37)。

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