CN115445235B - 一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及超临界流体萃取的技术领域，尤其是涉及一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置及其方法，其包括萃取釜，所述萃取釜包括萃取区和分离区，所述萃取区和分离区之间设置有用于连通或关闭萃取区和分离区的分隔件，所述萃取釜上连通有进气管和出气管，所述进气管和出气管均位于萃取区，所述分离区的底部设置有导气管，所述导气管与出气管连通，所述萃取区上连通有进料管，所述分离区上连通有出料管，所述分离区上滑动设置有用于将物料压缩成块的压板，所述压板朝向远离或靠近出料管的一端滑动，所述压板与分离区的内壁抵接，所述出料管上设置有用于启闭出料管的启闭件。本申请具有提高效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及超临界流体萃取的技术领域，尤其是涉及一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置及其方法。
背景技术
菟丝子为旋花科植物菟丝子及南方菟丝子等的成熟种子。菟丝子一年生草本，生于田边、路边、荒地、灌木丛中及山坡向阳处，多寄生于豆科、 菊科、藜科等草本。通常使用超临界流体萃取的方法萃取菟丝子总黄酮。
超临界流体是指物质体处于其临界温度和临界压力以上状态时，此时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体的性质，同时还保留气体的性能。超临界流体兼具气体和液体的优点，其密度接近于液体，溶解能力较强，而黏度与气体相近，扩散系数远大于一般的液体，有利于传质。另外，超临界流体具有零表面张力，很容易渗透扩散到被萃取物的微孔内。因此，超临界流体具有良好的溶解和传质特性，能与萃取物很快地达到传质平衡，实现物质的有效分离。超临界流体萃取通常是，将萃取物放置到萃取釜中，将超临界状态的二氧化碳萃取剂通入到萃取釜中对菟丝子进行萃取，萃取完成后，需要关闭超临界流体的通入，并等待萃取釜中的二氧化碳减压排出后，再打开萃取釜，将萃取过后的菟丝子粉料取出，再放入新的物料再次进行萃取。
针对上述中的相关技术，发明人认为在萃取完成后需要打开萃取釜，将萃取完成的物料取出，再放入新的物料，这种方式萃取的效率较低。
发明内容
为了提高萃取的效率，本申请提供一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置及其方法。
第一方面，本申请提供的一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，采用如下的技术方案：
一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，包括萃取釜，所述萃取釜包括萃取区和分离区，所述萃取区和分离区之间设置有用于连通或关闭萃取区和分离区的分隔件，所述萃取釜上连通有进气管和出气管，所述进气管和出气管均位于萃取区，所述分离区的底部设置有导气管，所述导气管与出气管连通，所述萃取区上连通有进料管，所述分离区上连通有出料管，所述分离区上滑动设置有用于将物料压缩成块的压板，所述压板朝向远离或靠近出料管的一端滑动，所述压板与分离区的内壁抵接，所述出料管上设置有用于启闭出料管的启闭件。
通过采用上述技术方案，将物料通过进料管投入到萃取釜中的萃取区，通过进气管向萃取区中通入超临界流体的萃取剂对物料进行萃取，萃取剂携带着萃取出的菟丝子总黄酮从出气管排出，当萃取完成后，分隔件将萃取区与分离区连通，物料从萃取区掉落到分离区内，通过压板将物料压缩成块，开启出料管，使得物料块滑出，从而实现萃取后的物料自动的排出，物料排出后即可立即加入新的物料进行萃取，从而提高了萃取的效率，减少了人工开启萃取釜的过程，以便于菟丝子总黄酮的流水线生产。
可选的，所述分隔件包括转动设置在萃取釜内的两分隔板，两所述分隔板的转动轴线相互平行，当两所述分隔板的侧边相互抵接时，所述萃取区和分隔区关闭，所述萃取釜上转动设置有调节轴，所述调节轴上绕设有两连接绳，两所述连接绳分别与两分隔板一一对应，所述连接绳的一端绕设在调节轴上，另一端设置在分隔板上，萃取釜上设置有用于驱使调节轴转动的第一电机。
通过采用上述技术方案，第一电机带动调节轴转动，调节轴将两连接绳放出，从而将两分隔板放开，两分隔板在气压以及重力作用下向下转动，从而使得两分隔板分离，物料从两分隔板之间的间隙掉落到分隔区内，从而以便于对物料与萃取剂的分离与出料。
可选的，所述启闭件包括滑动设置在出料管上用于启闭出料管的第一闸板和第二闸板，所述第一闸板与第二闸板相互平行，所述出料管上设置有用于移动第一闸板的第一气缸，所述第一气缸的活塞杆与第一闸板连接，所述出料管上设置有用于移动第二闸板的第二气缸，所述第二气缸的活塞杆与第二闸板连接。
通过采用上述技术方案，在物料掉落到分隔区后，打开第一闸板，压板将物料推动到出料管内，并将物料压缩成块，再关闭第一闸板，开启第二闸板，使得被压缩成块的物料从出料管中滑出，实现了物料块的自动排出，并且通过两级闸板的设置，减少了分离区内萃取剂气体的流出。
可选的，所述出料管上连通有排气管，所述排气管位于第一闸板与第二闸板之间，所述排气管上连通有储气瓶。
通过采用上述技术方案，在将物料在第一闸板和第二闸板之间压缩成块后，关闭第一闸板和第二闸板，将物料块静置一定的时间，使得第一闸板与第二闸板之间存在的萃取剂二氧化碳通过排气管进入到储气瓶中，进一步减少二氧化碳的逸散。
可选的，所述出料管上开设有两滑槽，所述第一闸板和第二闸板分别滑动连接在两滑槽内，所述滑槽内设置有橡胶密封圈，所述第一闸板和第二闸板均与橡胶密封圈抵接。
通过采用上述技术方案，通过橡胶密封圈的设置，减少了第一闸板、第二闸板与出料管之间漏气的可能，以便于提高出料管与闸板之间的密封性。
可选的，所述出气管位于萃取区的一端设置有第一过滤网，所述萃取区内转动设置有搅拌杆，所述搅拌杆上设置有用于用于清理第一过滤网的清理刷，所述清理刷的刷毛与第一过滤网抵接，所述萃取釜上设置用于驱使搅拌杆转动的第二电机。
通过采用上述技术方案，第二电机带动搅拌杆转动，对物料进行搅拌，以便于提高物料与萃取剂的混合效果，提高萃取效果与萃取效率，并且通过搅拌杆带动清理刷转动，清理刷对第一过滤网进行清理，从而减少了出气管被物料堵塞的可能。
可选的，所述分离区的底壁倾斜设置，所述出料管连接在分离区倾斜底壁靠近地面的一端，所述出料管与分离区的底壁平行，所述压板贴附在分离区的底壁上朝向出料管滑动。
通过采用上述技术方案，出料管与分离区的底壁均倾斜设置，在压板推动物料移动到出料管内压缩成块，出料管内的物料块在第二闸板开启后再重力作用下向下滑动掉落，从而以便于物料块的移出。
可选的，所述所述导气管上设置有仅供气体从分离区朝向导气管流动的单向阀，所述导气管位于分离区内的端部设置有第二过滤网。
通过采用上述技术方案，导气管上的单向阀减少了萃取剂从出气管流入到分离区的可能，以便于对的物料与萃取剂的分离。
第二方面，本申请提供一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取方法，采取如下技术方案：
一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取方法，使用菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，还包括；
S1：将菟丝子干燥品物料粉碎，从进料管放置到萃取釜中，向萃取釜中通入超临界流状态下的萃取剂，搅拌物料混合均匀，进行萃取；
S2：萃取剂携带着萃取出的菟丝子总黄酮从出气管排出，并通入到分离釜中进行后续的分离；
S3：萃取完成后，转动第一分隔板和第二分隔板，萃取完成后的物料掉落到分离区中，打开第一闸板，滑动压板将物料压缩成块，关闭第一闸板，静置一段时间后将第二闸板开启，将物料块取出。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.将物料通过进料管投入到萃取釜中的萃取区，通过进气管向萃取区中通入超临界流体的萃取剂对物料进行萃取，萃取剂携带着萃取出的菟丝子总黄酮从出气管排出，当萃取完成后，分隔件将萃取区与分离区连通，物料从萃取区掉落到分离区内，通过压板将物料压缩成块，开启出料管，使得物料块滑出，从而实现萃取后的物料自动的排出，物料排出后即可立即加入新的物料进行萃取，从而提高了萃取的效率，减少了人工开启萃取釜的过程，以便于菟丝子总黄酮的流水线生产；
2.，第二电机带动搅拌杆转动，对物料进行搅拌，以便于提高物料与萃取剂的混合效果，提高萃取效果与萃取效率，并且通过搅拌杆带动清理刷转动，清理刷对第一过滤网进行清理，从而减少了出气管被物料堵塞的可能。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例的纵向剖视图。
图3是本申请实施例的横向剖视图。
图4是图2中A部分的结构放大示意图。
附图标记说明：1、萃取釜；2、萃取区；3、分离区；4、进气管；5、出气管；6、导气管；7、进料管；8、出料管；9、压板；10、分隔板；11、调节轴；12、连接绳；13、第一电机；14、第一闸板；15、第二闸板；16、第一气缸；17、第二气缸；18、排气管；19、储气瓶；20、滑槽；21、橡胶密封圈；22、第一过滤网；23、搅拌杆；24、清理刷；25、第二电机；26、单向阀；27、第二过滤网；28、第三气缸；29、储料箱；30、绕绳轮；31、限位条。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置。参照图1、图2和图3，菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置包括萃取釜1，萃取釜1包括萃取区2和分离区3，萃取区2和分离区3之间设置有用于连通或关闭萃取区2和分离区3的分隔件，萃取釜1上连通有进气管4和出气管5，进气管4和出气管5均位于萃取区2，进气管4位于靠近分离区3的一侧，出气管5位于萃取釜1的顶部，超临界流体从底部向上流动，从顶部的出气管5流出，以提高萃取效果。在本申请中使用二氧化碳形成超临界流体，对菟丝子总黄酮进行萃取。
参照图1、图2和图4，分离区3的底部连通有导气管6，导气管6与出气管5连通，萃取区2上连通有进料管7，分离区3上连通有出料管8，出料管8的端部连通有用于储存萃取后的物料的储料箱29，分离区3上滑动连接有用于将物料压缩成块的压板9，萃取釜1上安装有用于驱使压板9滑动的第三气缸28，第三气缸28的活塞杆与压板9连接，压板9朝向远离或靠近出料管8的一端滑动，压板9与分离区3的内底壁抵接，出料管8上设置有用于启闭出料管8的启闭件。导气管6上安装有仅供气体从分离区3朝向导气管6流动的单向阀26，导气管6位于分离区3内的端部固定有第二过滤网27。导气管6上的单向阀26减少了萃取剂从出气管5流入到分离区3的可能，以便于对的物料与萃取剂的分离。
参照图2和图3，分隔件包括转动连接在萃取釜1内的两分隔板10，两分隔板10的转动轴线相互平行，两分隔板10得到转动轴线沿水平方向，两分隔板10的两侧边分别转动连接在萃取釜1两相对的侧壁上，当两分隔板10相互靠近的侧边相互抵接时，萃取区2和分隔区关闭。萃取釜1上转动连接有调节轴11，调节轴11的转动轴线平行于分隔板10的转动轴线，调节轴11位于两分隔板10的上方，调节轴11上焊接固定有两个绕绳轮30，调节轴11上的两绕绳轮30上分别绕设有连接绳12，两连接绳12的绕卷方向相同，两连接绳12分别与两分隔板10一一对应，连接绳12的一端绕设在调节轴11上，另一端固定连接在分隔板10远离转轴的端部，萃取釜1上安装有用于驱使调节轴11转动的第一电机13，第一电机13的输出轴与调节轴11连接；萃取釜1的内侧壁上焊接固定有两限位条31，当两分隔板10水平抵接时，分隔板10与限位条31抵接，从而限制分隔板10转动到上方，同时在限位条31靠近分隔板10的一端粘附有橡胶条，从而提高密封效果，两分隔板10相互靠近的一端同样粘附有橡胶条，从而提高密封效果。
第一电机13带动调节轴11转动，调节轴11将两连接绳12放出，从而将两分隔板10放开，两分隔板10在气压以及重力作用下向下转动，从而使得两分隔板10分离，物料从两分隔板10之间的间隙掉落到分隔区内，从而以便于对物料与萃取剂的分离与出料。
参照图2和图4，分离区3的底壁倾斜设置，出料管8连接在分离区3倾斜底壁靠近地面的一端，分离区3的底壁从周向朝向出料管8的端口倾斜，分离区3的底壁中部形成用于工物料滑动的滑道，压板9滑动连接在滑道上，当压板9移动到出料管8内时与出料管8的内壁贴合，出料管8的长度方向与分离区3的底壁上的滑道平行，压板9贴附在分离区3的滑道上朝向出料管8滑动，从而便于物料在出料管8内滑动。
参照图2和图4，启闭件包括滑动连接在出料管8上用于启闭出料管8的第一闸板14和第二闸板15，第一闸板14和第二闸板15的滑动方向垂直于出料管8的长度方向，出料管8为方管，第一闸板14与第二闸板15相互平行，出料管8上安装有用于移动第一闸板14的第一气缸16，第一气缸16的活塞杆与第一闸板14连接，出料管8上安装有用于移动第二闸板15的第二气缸17，第二气缸17的活塞杆与第二闸板15连接。在物料掉落到分隔区后，打开第一闸板14，压板9将物料推动到出料管8内，并将物料压缩成块，再关闭第一闸板14，开启第二闸板15，使得被压缩成块的物料从出料管8中滑出，实现了物料块的自动排出，并且通过两级闸板的设置，减少了分离区3内萃取剂气体的流出。
参照图1、图2和图4，出料管8上连通有排气管18，排气管18位于第一闸板14与第二闸板15之间，排气管18上连通有储气瓶19，排气管18与出料管8的连接处安装有过滤网，排气管18上安装有仅供气体从出料管8流动到储气瓶19中的单向阀。在将物料在第一闸板14和第二闸板15之间压缩成块后，关闭第一闸板14和第二闸板15，将物料块静置一定的时间，使得第一闸板14与第二闸板15之间存在的萃取剂二氧化碳通过排气管18进入到储气瓶19中，进一步减少二氧化碳的逸散。
参照图2和图4，出料管8上开设有两滑槽20，两滑槽20从出料管8的侧边延伸到出料管8的底壁内，第一闸板14和第二闸板15分别滑动连接在两滑槽20内，滑槽20内填充有橡胶密封圈21，第一闸板14和第二闸板15均与橡胶密封圈21抵接。通过橡胶密封圈21的设置，减少了第一闸板14、第二闸板15与出料管8之间漏气的可能，以便于提高出料管8与闸板之间的密封性。
参照图2，出气管5位于萃取区2的一端固定有第一过滤网22，萃取区2内转动连接有搅拌杆23，搅拌杆23的转动轴线沿竖直方向，搅拌杆23上焊接固定有连接杆，连接杆上焊接固定有用于清理第一过滤网22的清理刷24，清理刷24的刷毛与第一过滤网22抵接，萃取釜1上安装用于驱使搅拌杆23转动的第二电机25，第二电机25的输出轴与搅拌杆23连接。第二电机25带动搅拌杆23转动，对物料进行搅拌，以便于提高物料与萃取剂的混合效果，提高萃取效果与萃取效率，并且通过搅拌杆23带动清理刷24转动，清理刷24对第一过滤网22进行清理，从而减少了出气管5被物料堵塞的可能。
本申请实施例一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置的实施原理为：将物料通过进料管7投入到萃取釜1中的萃取区2，通过进气管4向萃取区2中通入超临界流体的萃取剂对物料进行萃取，萃取剂携带着萃取出的菟丝子总黄酮从出气管5排出，当萃取完成后，分隔件将萃取区2与分离区3连通，物料从萃取区2掉落到分离区3内，开启第一闸板14，通过压板9将物料推入到出料管8中压缩成块，开启关闭第一闸板14，排出气体，再开启第二闸板15，使得物料块滑出到储料箱29中，从而实现萃取后的物料自动的排出，物料排出后即可立即加入新的物料进行萃取，无需打开萃取釜1，从而提高了萃取的效率，减少了人工开启萃取釜1的过程，以便于菟丝子总黄酮的流水线生产。
本申请实施例公开一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取方法，参照图1，菟丝子总黄酮超临界流体萃取方法，使用菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，还包括；
S1：将菟丝子干燥品物料粉碎，从进料管7放置到萃取釜1中，向萃取釜1中通入超临界流状态下的萃取剂，搅拌物料混合均匀，进行萃取；
S2：萃取剂携带着萃取出的菟丝子总黄酮从出气管5排出，并通入到分离釜中进行后续的分离；
S3：萃取完成后，转动第一分隔板10和第二分隔板10，萃取完成后的物料掉落到分离区3中，打开第一闸板14，滑动压板9将物料压缩成块，关闭第一闸板14，静置一段时间后将第二闸板15开启，将物料块取出。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，其特征在于：包括萃取釜(1)，所述萃取釜(1)包括萃取区(2)和分离区(3)，所述萃取区(2)和分离区(3)之间设置有用于连通或关闭萃取区(2)和分离区(3)的分隔件，所述萃取釜(1)上连通有进气管(4)和出气管(5)，所述进气管(4)和出气管(5)均位于萃取区(2)，所述分离区(3)的底部设置有导气管(6)，所述导气管(6)与出气管(5)连通，所述萃取区(2)上连通有进料管(7)，所述分离区(3)上连通有出料管(8)，所述分离区(3)上滑动设置有用于将物料压缩成块的压板(9)，所述压板(9)朝向远离或靠近出料管(8)的一端滑动，所述压板(9)与分离区(3)的内壁抵接，所述出料管(8)上设置有用于启闭出料管(8)的启闭件，所述导气管(6)上设置有仅供气体从分离区(3)朝向导气管(6)流动的单向阀(26)，所述导气管(6)位于分离区(3)内的端部设置有第二过滤网(27)，所述启闭件包括滑动设置在出料管(8)上用于启闭出料管(8)的第一闸板(14)和第二闸板(15)，所述第一闸板(14)与第二闸板(15)相互平行，所述出料管(8)上设置有用于移动第一闸板(14)的第一气缸(16)，所述第一气缸(16)的活塞杆与第一闸板(14)连接，所述出料管(8)上设置有用于移动第二闸板(15)的第二气缸(17)，所述第二气缸(17)的活塞杆与第二闸板(15)连接，所述出料管(8)上连通有排气管(18)，所述排气管(18)位于第一闸板(14)与第二闸板(15)之间，所述排气管(18)上连通有储气瓶(19)，所述分隔件包括转动设置在萃取釜(1)内的两分隔板(10)，两所述分隔板(10)的转动轴线相互平行，当两所述分隔板(10)的侧边相互抵接时，所述萃取区(2)和分隔区关闭，所述萃取釜(1)上转动设置有调节轴(11)，所述调节轴(11)上绕设有两连接绳(12)，两所述连接绳(12)分别与两所述分隔板(10)一一对应，所述连接绳(12)的一端绕设在调节轴(11)上，另一端设置在分隔板(10)上，萃取釜(1)上设置有用于驱使调节轴(11)转动的第一电机(13)。
2.根据权利要求1所述的一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，其特征在于：所述出料管(8)上开设有两滑槽(20)，所述第一闸板(14)和第二闸板(15)分别滑动连接在两滑槽(20)内，所述滑槽(20)内设置有橡胶密封圈(21)，所述第一闸板(14)和第二闸板(15)均与橡胶密封圈(21)抵接。
3.根据权利要求1所述的一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，其特征在于：所述出气管(5)位于萃取区(2)的一端设置有第一过滤网(22)，所述萃取区(2)内转动设置有搅拌杆(23)，所述搅拌杆(23)上设置有用于清理第一过滤网(22)的清理刷(24)，所述清理刷(24)的刷毛与第一过滤网(22)抵接，所述萃取釜(1)上设置用于驱使搅拌杆(23)转动的第二电机(25)。
4.根据权利要求1所述的一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，其特征在于：所述分离区(3)的底壁倾斜设置，所述出料管(8)连接在分离区(3)倾斜底壁靠近地面的一端，所述出料管(8)与分离区(3)的底壁平行，所述压板(9)贴附在分离区(3)的底壁上朝向出料管(8)滑动。
5.一种菟丝子总黄酮超临界流体萃取方法，其特征在于：使用如权利要求1-4任意一项所述的菟丝子总黄酮超临界流体萃取装置，还包括；
S1：将菟丝子干燥品物料粉碎，从进料管(7)放置到萃取釜(1)中，向萃取釜(1)中通入超临界流状态下的萃取剂，搅拌物料混合均匀，进行萃取；
S2：萃取剂携带着萃取出的菟丝子总黄酮从出气管(5)排出，并通入到分离釜中进行后续的分离；
S3：萃取完成后，转动两所述分隔板(10)，萃取完成后的物料掉落到分离区(3)中，打开第一闸板(14)，滑动压板(9)将物料压缩成块，关闭第一闸板(14)，静置一段时间后将第二闸板(15)开启，将物料块取出。
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2022
- 2022-09-19 CN CN202211135495.XA patent/CN115445235B/zh active Active
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