CN116474410A - 一种中药多级提取装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中药多级提取装置及方法，有效解决中药提取有效利用率低，固液两相多级错流萃取不方便的问题；其解决的技术方案是包括筒体，筒体的上方有，进料斗的下端有分料盘；筒体的外侧有溶剂室；筒体内从上至下设置有多个提取装置；提取装置包括位于筒体内的弧形挡板，弧形挡板上置有转盘，转盘的外有多个拨片，每个拨片上均设置有能沿拨片移动的配重板；筒体上设置有位于弧形挡板上的进液管；弧形挡板的下方设置有排液口，壳体上设置有能转动的分液器，分液器的右下方设置有承接盘，承接盘的下方连接有排液管，本发明一体式的罐体结构，再其内部实现了多级固液提取，简化了设备，减少了占用面积，结构简单，成本低。

Description

一种中药多级提取装置及方法

技术领域

本发明涉及中药提取技术领域，特别是一种中药多级提取装置及方法。

背景技术

在植物中存在着多种天然大分子物质类，如淀粉、纤维素、木质素、果胶、树脂、鞣质、多肽、蛋白质、酶、核酸等，因为这些分子含有大量的羟基、氨基、羧基等极性基团，因此其分子极性强，在水中溶解度大，用水等极性溶剂提取时容易被浸提出来。

植物浸取操作属于固液萃取，随着萃取次数的增加，残留在原料体系中的溶质越来越少，但无论进行多少次萃取，都不可能完全将溶质从原料体系中萃取出来。因此在实际生产过程中，往往要综合考虑萃取操作生产成本，只进行有限次的萃取操作。如在中药提取生产时，一般对中药材进行三次萃取后，有效成分基本上被最大程度的萃取，同时经济上也达到最好的效益。

在工业生产中，萃取操作有单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取等流程。专利文献CN114849277A 一种中药连续逆流提取设备及方法，该专利给出了一种逆流提取的方式，即中药与溶剂的流动方向是相反的，该种方式在工业上普遍采用，但是其萃余相内溶质的含量相对较高，不适合较为贵重的药材，容易造成药材的浪费。而反观多级错流萃取中由于溶剂分别加入各级萃取器，故萃取推动力较大，萃取效果好，所以在中药提取分离中被广泛采用。

目前，对于多级错流提取，现有的大多设备是液液两相提取，通过液体密度不同来进行分离，并且需要多个复杂的罐体相互配合；例如公开号为CN216236868U、CN105348041A等专利文献；但是目前对于固液两相多级错流萃取，尚没有成熟的设备，因其涉及固液两相分离，以及物料之间的转运等较为繁琐的问题，且目前的萃取设备一般需要多个设备配合，设备庞杂。因此需要解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供一种中药多级提取装置及方法，可有效解决中药提取有效利用率低，固液两相多级错流萃取不方便，设备庞杂等问题。

其解决的技术方案是包括竖直的筒体，筒体的上方设置有进料斗，进料斗的下端置于筒体内，进料斗的下端设置有分料盘；分料盘能间歇转动，筒体的外侧设置有外箱体，外箱体和筒体之间为溶剂室；筒体内从上至下设置有多个提取装置；

所述的提取装置包括位于筒体内的弧形挡板，弧形挡板前后设置，弧形挡板的上方设置有能转动的转盘，转盘的外缘面上圆周均布有多个拨片，每个拨片上均设置有能沿拨片移动的配重板；筒体上设置有位于弧形挡板上的进液管；弧形挡板的下方设置有排液口，壳体上设置有能转动的分液器，分液器的右下方设置有承接盘，承接盘的下方连接有排液管；

所述的分液器由圆弧外壳，底板，和前后两个侧板组成，圆弧外壳上依次设置有开口段，实体段和滤网段。

所述的分料盘呈前后方向的圆柱状，圆柱状的外缘面圆周均布有多个前后方向的凹槽，分料盘经分料电机驱动进行转动。

所述的进液管上设置有电磁阀，进液管连通溶剂室与筒体的内部；溶剂室内设置有加热设备，溶剂室的上下两端设置有接头。

所述的转盘的前端设置有安置于外箱体外侧的安转轴，安转轴上设置有皮带轮，多个皮带轮经皮带联动，其中一个安装轴经搅拌电机驱动进行转动。

所述的分液器的前端设置有置于外箱体外的安转轴，每个安装轴上均设置有齿轮，外箱体上设置有与每个齿轮对应的齿条，多个齿条的左端设置有支撑杆，外箱体上设置有电动缸，电动缸能驱动支撑杆左右移动。

本发明好处：1、本装置通过一体式的罐体结构，再其内部实现了多级固液提取，简化了设备，减少了占用面积，结构简单，成本低。2、本装置中提取装置具备加热、搅拌、挤压三种叠加效果，能够成倍的提高提取的效果。3、本装置中巧妙的设计分液器，通过分液器的正反转，即可实现排液、分液、固体药材的转移，操作极为便捷，结构十分精巧。4、本装置中利用多级错流提取，能够保证药材中的有效成分能够被充分的提出来，即便是溶解度低的药材也适合。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的主视剖面图。

图3为本发明提取装置的主视图（排液状态）。

图4为本发明提取装置的主视图（浸泡状态）。

图5为分液器的立体示意图。

实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括竖直的筒体1，筒体1的上方设置有进料斗2，进料斗2的下端置于筒体1内，进料斗2的下端设置有分料盘3；分料盘3能间歇转动，筒体1的外侧设置有外箱体4，外箱体4和筒体1之间为溶剂室5；筒体1内从上至下设置有多个提取装置6；

所述的提取装置6包括位于筒体1内的弧形挡板601，弧形挡板601前后设置，弧形挡板601的上方设置有能转动的转盘602，转盘602的外缘面上圆周均布有多个拨片603，每个拨片603上均设置有能沿拨片603移动的配重板604；筒体1上设置有位于弧形挡板601上的进液管605；弧形挡板601的下方设置有排液口607，壳体上设置有能转动的分液器608，分液器608的右下方设置有承接盘609，承接盘609的下方连接有排液管610；

所述的分液器608由圆弧外壳，底板，和前后两个侧板组成，圆弧外壳上依次设置有开口段，实体段612和滤网段613。

为了实现分料盘3的转动分料，所述的分料盘3呈前后方向的圆柱状，圆柱状的外缘面圆周均布有多个前后方向的凹槽，分料盘3经分料电机11驱动进行转动。

为了控制进液，所述的进液管605上设置有电磁阀606，进液管605连通溶剂室5与筒体1的内部；溶剂室5内设置有加热设备，溶剂室5的上下两端设置有接头。

为了实现多个提取装置6中的转盘602的转动；所述的转盘602的前端设置有安置于外箱体4外侧的安转轴，安转轴上设置有皮带轮，多个皮带轮经皮带联动，其中一个安装轴经搅拌电机12驱动进行转动。

为了实现多个提取装置6中的分液器608同时转动，所述的分液器608的前端设置有置于外箱体4外的安转轴，每个安装轴上均设置有齿轮7，外箱体4上设置有与每个齿轮7对应的齿条8，多个齿条8的左端设置有支撑杆9，外箱体4上设置有电动缸10，电动缸10能驱动支撑杆9左右移动。

为了实现对分料电机11，电磁阀606，搅拌电机12，电动缸10的控制，所述的分料电机11，电磁阀606，搅拌电机12，电动缸10经控制器进行控制。

为了实现多级错流提取，所述的一种中药多级提取方法为：

第一步：原料加入，初级粉碎后的原料，加入到第一个提取装置6内；

第二步：溶剂加入，在有原料的提取装置6内加入溶剂；

第三步：浸泡搅拌和挤压；

第四步：混合物排出提取装置6，并过滤出溶剂；

第五步：混合物中的原料落入到下一个提取装置6内，新原料加入第一个提取装置6内；

为了实现连续化错流提取，一种中药多级提取装置6的使用方法为：

第一步：打开分料电机11，转动120度；

第二步：打开有原料的提取装置6中的电磁阀606，溶剂加入到提取装置6内后关闭电磁阀606；

第三步：打开搅拌电机12，使多个提取装置6中的转盘602进行转动；

第四步：驱动电动缸10，使多个分液器608顺时针转动至开口段与排液口607对应；

第五步：驱动电动缸10，使多个分液器608复位，即分液器608的实体段612与排液口607对应；打开分料电机11，转动120度。

本发明使用时, 首先将中草药经过初步粉碎后，加入到进料斗2内，同时将溶剂通过外壳体上的接头加入到溶剂室5内，并启动溶剂室5内的加热设备，加热设备可以使用电加热棒；使溶剂的温度得到萃取所需要的温度，一般不超过100摄氏度。

而后启动分料电机11，分料盘3上设置有三个凹槽，因此分料电机11每次转动120，均能够使原本处于分料斗内的凹槽置于分料斗的下方，也使的药材能够适量的落入到筒体1内的最上方的提取装置6内。

当药材落入到第一个提取装置6内后，此时药材会被阻挡在弧形挡板601上，而后打开该提取装置6对应的电磁阀606，使溶剂从溶剂室5进入到第一个提取装置6内，并淹没药材，进行浸泡。

随着搅拌电机12的启动，药材中的有效成分加速溶解到溶质中，具体有如下三个方面：

其一、由于整个外箱体4包括筒体1，且溶剂处于恒温的状态，因此通过温度升高能使植物组织软化并促进膨胀，增加了可溶性成分的溶解和扩散速度；

其二，电机会带动转盘602转动，继而使拨片603转动，随着拨片603的转动，拨片603会对弧形挡板601上方的药材和溶剂的混合物进行搅拌，通过搅拌产生湍流提高外扩散速度；

其三，随着转盘602的转动，拨片603上安装的配重块在转动至最上方后，会在重力的作用下向下滑落，从而对一部分的药材进行锤击，实现了药材的挤压，使药材细胞壁的产生破裂；中药有效成分提取过程就是将目的产物从细胞植物内转移到细胞外的溶剂中，药材的挤压以及细胞壁破碎则能最大程度地获得有效成分。

上述三个效果同时叠加，能够大大的提高萃取的效果和萃取的速度。

当浸泡一定时间后，此时通过驱动电动缸10，使电动缸10通过支撑杆9以及齿轮7齿条8结构，驱动多个分液器608同时顺时针转动，使分液器608中的开口端611正对弧形挡板601的排液口607，此时参见附图3，分液器608中滤网段613此时处于下方并正好处于承接盘609的上方；因此弧形挡板601上方的混合物会通过排液口607，进入到分液器608内，而后经过分液器608的过滤，使溶剂部分从承接盘609流入到排液管610内；进行统一的收集。而固体的原料被留在了分液器608内部。

当溶剂过滤完成后，此时在此驱动电动缸10，使分液器608逆时针复位，参见附图4，此时分液器608中实体段612正对弧形挡板601的排液口607，使排液口607被堵塞，同时分液器608的开口端611处于倾斜朝下的状态，位于分液器608内的原料能够在重力的作用下向下滑落至下一个提取装置6内。

综上，通过分液器608的正反转动，能够使液态的溶剂汇入到排液管610内，而固态的原料会落入到下一个提取装置6内，实现了固液的分离，以及固态原料的向下输送。分液器608的设计较为巧妙，操作简单，且分离效果强。

之后，会再次重复上述过程，不同的是，第二个提取装置6内会将上一级的原料，继续进行二级提取，并再次进行分流，使溶剂汇入排液管610，而原料进入到第三个提取装置6内；随后第三个提取装置6会再次对上一级的原料进行三级提取，最终排出提取后的料渣。

依次循环，在后续过程中，三个提取装置6同时工作，实现连续化的多级错流提取。

最终每个提取装置6中提取出的浓度不同的溶剂，进行统一的收集后，在送入后续的纯化设备进行再加工。

一般溶剂用量是原材料的2～5倍，经过三次浸取就可认为提取完成；本装置中溶剂可以根据需要选择水或者乙醇等等材料，根据药材的性质进行合理的选择，同时也根据需要进行温度的调节，从而得到最大化的萃取效果，保证药材中的有效成分能够被最大可能的提取出来。

本装置中，提取装置6具有较高的提取效果，通过搅拌，挤压，以及温度的提高，能够全方面的提高溶质的溶解速度，提高药材中有效成分的提取，保证提取的效果。

本装置利用多级错流提取，即每次提取后，均将固体药材分离出后，在使用新的溶剂进行提取，保持细胞内外高渗透压，提高扩散速度。

本装置为一体化罐体，不需要多罐体配合，方便加热和药材的周转，通过巧妙的上下布局，以及分液器608的设计，能够实现溶剂和药材的分离以及药材向下一级的传动。

Claims (8)

1.一种中药多级提取装置，包括竖直的筒体（1），其特征在于，筒体（1）的上方设置有进料斗（2），进料斗（2）的下端置于筒体（1）内，进料斗（2）的下端设置有分料盘（3）；分料盘（3）能间歇转动，筒体（1）的外侧设置有外箱体（4），外箱体（4）和筒体（1）之间为溶剂室（5）；筒体（1）内从上至下设置有多个提取装置（6）；

所述的提取装置（6）包括位于筒体（1）内的弧形挡板（601），弧形挡板（601）前后设置，弧形挡板（601）的上方设置有能转动的转盘（602），转盘（602）的外缘面上圆周均布有多个拨片（603），每个拨片（603）上均设置有能沿拨片（603）移动的配重板（604）；筒体（1）上设置有位于弧形挡板（601）上的进液管（605）；弧形挡板（601）的下方设置有排液口（607），壳体上设置有能转动的分液器（608），分液器（608）的右下方设置有承接盘（609），承接盘（609）的下方连接有排液管（610）；

所述的分液器（608）由圆弧外壳，底板，和前后两个侧板组成，圆弧外壳上依次设置有开口段，实体段（612）和滤网段（613）。

2.根据权利要求1所述的一种中药多级提取装置，其特征在于，所述的分料盘（3）呈前后方向的圆柱状，圆柱状的外缘面圆周均布有多个前后方向的凹槽，分料盘（3）经分料电机（11）驱动进行转动。

3.根据权利要求1所述的一种中药多级提取装置，其特征在于，所述的进液管（605）上设置有电磁阀（606），进液管（605）连通溶剂室（5）与筒体（1）的内部；溶剂室（5）内设置有加热设备，溶剂室（5）的上下两端设置有接头。

4.根据权利要求1所述的一种中药多级提取装置，其特征在于，所述的转盘（602）的前端设置有安置于外箱体（4）外侧的安转轴，安转轴上设置有皮带轮，多个皮带轮经皮带联动，其中一个安装轴经搅拌电机（12）驱动进行转动。

5.根据权利要求1所述的一种中药多级提取装置，其特征在于，所述的分液器（608）的前端设置有置于外箱体（4）外的安转轴，每个安装轴上均设置有齿轮（7），外箱体（4）上设置有与每个齿轮（7）对应的齿条（8），多个齿条（8）的左端设置有支撑杆（9），外箱体（4）上设置有电动缸（10），电动缸（10）能驱动支撑杆（9）左右移动。

6.根据权利要求1所述的一种中药多级提取装置，其特征在于，所述的分料电机（11），电磁阀（606），搅拌电机（12），电动缸（10）经控制器进行控制。

7.一种中药多级提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：原料加入，初级粉碎后的原料，加入到第一个提取装置（6）内；

第二步：溶剂加入，在有原料的提取装置（6）内加入溶剂；

第三步：浸泡搅拌和挤压；

第四步：混合物排出提取装置（6），并过滤出溶剂；

第五步：混合物中的原料落入到下一个提取装置（6）内，新原料加入第一个提取装置（6）内。

8.根据权利要求1所述的一种中药多级提取装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：打开分料电机（11），转动120度；

第二步：打开有原料的提取装置（6）中的电磁阀（606），溶剂加入到提取装置（6）内后关闭电磁阀（606）；

第三步：打开搅拌电机（12），使多个提取装置（6）中的转盘（602）进行转动；

第四步：驱动电动缸（10），使多个分液器（608）顺时针转动至开口段与排液口（607）对应；

第五步：驱动电动缸（10），使多个分液器（608）复位，即分液器（608）的实体段（612）与排液口（607）对应；打开分料电机（11），转动120度。