CN115487536A - 一种大型索氏提取设备及对物料进行萃取的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型索氏提取设备及对物料进行萃取的方法，设备包括萃取筒和加热装置，萃取筒内设置有隔离板，隔离板将萃取筒分成上下两个部分，上部为冷凝层，下部为萃取剂层；冷凝层和萃取剂层通过开设在隔离板上的可开关的闸口连通，冷凝层和萃取剂层还通过设置在萃取筒外部的连接管连通；加热装置用于加热萃取筒的萃取剂层。本发明通过重新设计索氏提取设备，满足了同时对大量样品进行索氏提取的需求，极大提高了大批提取的效率，节省了重复安装装置的操作，使得索氏提取操作更加轻松简单。
Description
技术领域
本发明涉及萃取装备领域，具体涉及一种大型索氏提取设备及使用该设备对物料进行萃取的方法。
背景技术
萃取，是利用某种组分在不同溶剂中有不同的溶解度的原理来分离混合物的一种分离提纯操作。当完成萃取后，萃取剂与被萃取物形成溶液，在分离去除某组分的过程中，此溶液往往被直接丢弃。
索氏提取器，又称脂肪抽取器或脂肪抽出器，由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成，提取管两侧分别有虹吸管和连接管。现有索氏提取器在提取时，是将被提取物包在脱脂滤纸包内，放入提取管内。提取瓶内加入萃取剂，加热提取瓶，萃取剂气化，由连接管上升进入冷凝器，凝成液体滴入提取管内，浸提样品中的被萃取物。待提取管内萃取剂液面达到一定高度，溶有被萃取物的萃取剂经虹吸管流入提取瓶。此液体再继续被加热气化、上升、冷凝，滴入提取管内，如此循环往复，直到抽提完全为止。索氏提取法通过蒸馏的方法，在萃取后分离萃取剂与被萃取物，再次得到纯净的萃取剂。其优点在于萃取效率高，且可以利用同一批萃取剂进行反复萃取，极大量地节省萃取试剂，如在脱蜡工艺中理想状态下可比不使用索氏提取法节省95.8％的萃取剂。
目前索氏提取器的常见规格为提取筒容量60ml至3000ml，最大到5000ml。容量整体偏小，只适合一次提取少量样品，提取效率低。并且即使是容量较大的规格，也有整体装置过高，组装麻烦，使用不方便，以及存在安全隐患等问题。
发明内容
本发明提供了一种大型索氏提取设备及对物料进行萃取的方法，用以解决目前现有索氏提取器处理容量偏小的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种大型索氏提取设备，包括萃取筒和加热装置，所述萃取筒内设置有隔离板，所述隔离板将萃取筒分成上下两个部分，上部为冷凝层，下部为萃取剂层；所述冷凝层和萃取剂层通过开设在隔离板上的可开关的闸口连通，所述冷凝层和萃取剂层还通过设置在萃取筒外部的连接管连通；所述加热装置用于加热萃取筒的萃取剂层。
上述技术方案的设计思路在于，本发明对现有由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的索氏提取器的结构进行了优化，将索氏提取过程中的萃取剂放置位置以及萃取剂冷凝位置整合在同一萃取筒中，通过隔离板将二者分开，样品在隔离板上进行萃取，因此仅需扩大萃取筒的截面积和高度即可增加提取处理容积，提升提取效率，同时一体化结构稳定，在增大容积的同时还保证了设备的使用稳定性。
作为上述技术方案的进一步优选，隔离板呈漏斗状设置在萃取筒内部，且所述闸口设置在萃取筒的最低处。漏斗状的隔离板一方面可利于闸口排液，使得萃取剂可循环使用，另一方面可将萃取液集中在漏斗中心区域，在待提取样品较少的时候提升样品的提取效率。
作为上述技术方案的进一步优选，所述隔离板上还设置有覆盖所述闸口的网状格栅。网状格栅的疏密可根据实际处理样品种类进行调整，其作用在于避免样品在闸口开启时随萃取液流入下层，省去了现有索氏提取器在使用时需将样品包裹在滤纸中的操作，一方面简化了提取流程，另一方面避免了滤纸存在对提取效率的不利影响。
作为上述技术方案的进一步优选，所述连接管一端位于萃取剂层的顶部，另一端位于冷凝层的底部。
作为上述技术方案的进一步优选，所述萃取筒的位于冷凝层部分的筒壁为内外双层结构，所述双层筒壁之间呈中空状，且外层筒壁上开设有冷凝水入口和冷凝水出口。
作为上述技术方案的进一步优选，所述冷凝层内设置有用于监控液面位置并控制所述闸口开关的传感器，所述传感器在监测冷凝层内液面达到设定值时，控制所述闸口开启，所述传感器在监测冷凝层内液面未达到设定值时，保持所述闸口关闭。本优选方案实现萃取过程的自动化，使用者仅需设置萃取加热时间以及预设液面最高高度即可实现加热、提取、萃取液回流的全自动进行，大幅降低提取工艺的人力成本消耗。
作为上述技术方案的进一步优选，所述闸口采用球阀结构实现开启和关闭。球阀是用带有圆形通道的球体作启闭件，球体随阀杆转动实现启闭动作的阀门。球阀的启闭件是一个有孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。优点是适用于经常操作，启闭迅速、轻便。
作为上述技术方案的进一步优选，所述冷凝层和萃取剂层的容积大于3000mL。
基于同一技术构思，本发明还提供一种采用上述大型索氏提取设备对物料进行萃取的方法，包括以下步骤：
S1、打开所述闸口，向萃取筒内倒入萃取剂，关闭闸口后在隔离板上装载物料，打开加热装置对萃取剂进行加热；
S2、加热至萃取筒的冷凝层内液面到达预设位置后，开启闸口将萃取液回至萃取剂层中，并关闭闸口；
S3、重复步骤S1和S2至萃取完成。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过重新设计索氏提取设备，满足了同时对大量样品进行索氏提取的需求，极大提高了大批提取的效率，节省了重复安装装置的操作，提高了使用危化品进行萃取操作时的实验安全，使得索氏提取操作更加轻松简单。
附图说明
图1为实施例1的萃取筒的正视方向上的结构示意图；
图2为实施例1的萃取筒的俯视方向上的结构示意图；
图3为实施例1的加热装置的俯视方向上的结构示意图。
附图说明：
1、冷凝水出口；2、冷凝水入口；3、把手；4、冷凝层；5、传感器；6、连接管；7、闸口；8、萃取剂层；9、隔离板；10、加热装置。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1(图1中闸口7和隔离板9位于萃取筒内部，因此用虚线进行表示)-图3所示，本实施例的大型索氏提取设备，包括萃取筒和加热装置10，加热装置10结构如图3所示，萃取筒结构如图1和图2所示，萃取筒内设置有隔离板9，隔离板9将萃取筒分成上下两个部分，上部为冷凝层4，下部为萃取剂层8；冷凝层4和萃取剂层8通过开设在隔离板9上的可开关的闸口7连通，冷凝层4和萃取剂层8还通过设置在萃取筒外部的连接管6连通；加热装置10用于加热萃取筒的萃取剂层8。
本实施例中，隔离板9呈漏斗状设置在萃取筒内部，且闸口7设置在萃取筒的最低处。
本实施例中，隔离板9上还设置有覆盖闸口7的网状格栅，网状格栅的疏密程度可根据待处理的样品种类和性质进行调整和更换。
本实施例中，连接管6一端位于萃取剂层8的顶部，另一端位于冷凝层4内隔离板9的上方。
本实施例中，萃取筒的位于冷凝层4部分的筒壁为内外双层结构，双层筒壁之间呈中空状，且外层筒壁上开设有冷凝水入口2和冷凝水出口1；冷凝水入口2设置在冷凝层4的底部，冷凝水出口1设置在冷凝层4的顶部，在内外两层筒壁之间设置有冷凝水管道，冷凝水管道自冷凝水入口2沿筒壁盘旋上升通至冷凝水出口1，且覆盖筒壁绝大部分面积。
本实施例中，闸口7采用球阀结构实现开启和关闭。球阀的启闭件是一个有孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。
本实施例中，冷凝层4内设置有用于监控液面位置并控制闸口7开关的传感器5，传感器5在监测冷凝层4内液面达到设定值时，控制闸口7开启，传感器5在监测冷凝层4内液面未达到设定值时，保持闸口7关闭。冷凝层4内的传感器5可采用现有常用的浮球式、电容式、静压式、光电折射式等类型的传感器检测液面高度，本实施例图1和图2展示的是电容式电子传感器5，其通过电容变化输出电信号，配合电磁阀门(设定其工作阈值)控制闸口7的开闭；除本实施例提到的控制方法外，还可通过浮力装置和与之相连的杠杆协同进行控制等方式实现上述功能，可根据实际需要进行选择。
本实施例中，冷凝层4和萃取剂层8的容积均为5000mL。
本实施例中萃取筒外部设置有把手3。
采用本实施例的大型索氏提取设备对物料进行萃取的方法，包括以下步骤：
S1、打开所述闸口7，向萃取筒内倒入萃取剂，关闭闸口7后在隔离板9上装载物料，打开加热装置10对萃取剂进行加热；
S2、加热至萃取筒的冷凝层4内液面到达预设位置后，开启闸口7将萃取液回至萃取剂层8中，并关闭闸口7；
S3、重复步骤S1和S2至萃取完成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种大型索氏提取设备，其特征在于，包括萃取筒和加热装置(10)，所述萃取筒内设置有隔离板(9)，所述隔离板(9)将萃取筒分成上下两个部分，上部为冷凝层(4)，下部为萃取剂层(8)；所述冷凝层(4)和萃取剂层(8)通过开设在隔离板(9)上的可开关的闸口(7)连通，所述冷凝层(4)和萃取剂层(8)还通过设置在萃取筒外部的连接管(6)连通；所述加热装置(10)用于加热萃取筒的萃取剂层(8)。
2.根据权利要求1所述大型索氏提取设备，其特征在于，隔离板(9)呈漏斗状设置在萃取筒内部，且所述闸口(7)设置在萃取筒的最低处。
3.根据权利要求1所述的大型索氏提取设备，其特征在于，所述隔离板(9)上还设置有覆盖所述闸口(7)的网状格栅。
4.根据权利要求1所述的大型索氏提取设备，其特征在于，所述连接管(6)一端位于萃取剂层(8)的顶部，另一端位于隔离板(9)的上方。
5.根据权利要求1所述的大型索氏提取设备，其特征在于，所述萃取筒的位于冷凝层(4)部分的筒壁为内外双层结构，所述双层筒壁之间呈中空状，且外层筒壁上开设有冷凝水入口(2)和冷凝水出口(1)。
6.根据权利要求1所述的大型索氏提取设备，其特征在于，所述冷凝层(4)内设置有用于监控液面位置并控制所述闸口(7)开关的传感器(5)，所述传感器(5)在监测冷凝层(4)内液面达到设定值时，控制所述闸口(7)开启，所述传感器(5)在监测冷凝层(4)内液面未达到设定值时，保持所述闸口(7)关闭。
7.根据权利要求1所述的大型索氏提取设备，其特征在于，所述闸口(7)采用球阀结构实现开启和关闭。
8.根据权利要求1-7任一项所述的大型索氏提取设备，其特征在于，所述冷凝层(4)和萃取剂层(8)的容积大于3000mL。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述的大型索氏提取设备对物料进行萃取的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、打开所述闸口(7)，向萃取筒内倒入萃取剂，关闭闸口(7)后在隔离板(9)上装载物料，打开加热装置(10)对萃取剂进行加热；
S2、加热至萃取筒的冷凝层(4)内液面到达预设位置后，开启闸口(7)将萃取液回至萃取剂层(8)中，并关闭闸口(7)；
S3、重复步骤S1和S2至萃取完成。
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