CN1298406C - 集成膜循环提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成膜循环提取装置。提取器装置(1)通过粗滤液泵送装置(4)与膜分离装置(2)进液侧相连通，膜分离装置提取液侧与成品容器(6)进液口相连通，成品容器出液口通过提取液泵送装置(5)与浓缩膜回收装置(3)进口侧相连通，浓缩膜回收装置透过液侧与提取器装置进口相连通，浓缩膜回收装置浓缩液侧通过节流阀V5与成品容器(6)进口相连通；膜分离装置浓缩液侧通过阀V3与提取器装置进液口相连通。实现了提取分离的合理集成及连续同步，无限循环提取，提高提取率和生产率。

Description

集成膜循环提取装置

技术领域

本发明属于提取分离技术领域，应用于化工、制药、食品及湿法冶金等行业，具体涉及一种利用提取技术与膜技术相结合对物料中有效成份进行集成化循环提取的集成膜循环提取装置。

背景技术

膜分离技术是21世纪十大高新科技之一，该技术促进了生化、生物分离技术的革命，在各个领域得到了应用。我国也已经开始在制药及食品生产工艺中试验应用膜分离技术。其中陶瓷或不锈钢膜过滤澄清技术、纳滤技术或反渗透浓缩技术已经有一些工业生产应用实例。还有膜生物反应器在环保上也有许多应用实例，超声波(微波)萃取也属于有应用实例的新型提取工艺技术。

传统提取工艺的提取过程、分离过程、浓缩过程及溶剂回收过程是相互独立，依次完成的，过程之间均需要人工介入，不能有机地衔接，无法实现提取过程的自动化。最近几年来，也有人在中药制药行业中将膜分离及膜浓缩集成在一起，实现了提取液的膜分离及膜浓缩。但也仅是以分离及浓缩为目的，未能实现膜分离技术与提取器技术的有机结合。本发明的目的，是将提取、分离、浓缩集成在一起，各道工艺有机巧妙地连接形成闭路连续无限循环提取系统。

传统的独立过程提取工艺如果实现循环提取时，只能将提取液循环泵入提取器中，经过一定的循环周期后，提取液中有效成份含量达到最大饱和值时不能在继续提取有效成份，必须停止循环，放出提取液。此时原料中的有效成份并没有提取完全，要继续提取更换新的提取溶剂，进行下一循环提取。传统的生物反应器提取率比较低，要提高提取率用有限增加反应时间或将反应余留残渣进行多次反应的方法，工序繁琐、难以控制。传统方法为提高提取率，用多个萃取柱串联进行多次萃取。由于其不连续、间断性的特点，提取周期长、成本高，只能进行有限次数的有限提取，远不能做到将原料有效成份提取完全，造成原料有效成份的损失、浪费。为此，本发明人经过长期潜心研究，研制开发了一种中试级集成膜循环提取装置，试验证明应用效果良好。

发明方案

本发明的目的在于提供一种工艺简单，基于提取技术与膜分离技术相结合，集循环提取、分离、浓缩、溶剂回收四过程于一体的集成膜循环提取装置。

本发明的目的是这样实现的：主要包括提取器装置、膜分离装置和膜浓缩回收装置。提取器装置通过粗滤液泵送装置与膜分离装置进液侧相连通，膜分离装置提取液侧与成品容器进液口相连通，成品容器出液口通过提取液泵送装置与浓缩膜回收装置进口侧相连通，浓缩膜回收装置透过液侧与提取器装置进口相连通，浓缩膜回收装置浓缩液侧通过节流阀与成品容器进口相连通；膜分离装置浓缩液侧通过阀与提取器装置进液口相连通。

本发明是一种循环提取装置，可用于化工、制药、食品及湿法冶金等行业，其用各种类型的提取器与膜集成来实现连续循环提取，将提取器、分离膜及有机浓缩膜巧妙地结合连接在一起，形成闭路连续无限循环提取系统。本发明将循环提取、分离、浓缩及溶剂回收四个工序过程有机结合连接在一起，实现了四个过程同时连续、循环进行，大大节省了生产时间、提高了工作效率。更重要的是实现了通过不断有回收溶剂加入的连续无限循环提取，来最大限度地提高有效成分的提取率。实现了用无限增加循环提取时间来弥补低温下提取率不足的问题，从而实现低温或常温下也能获得最高提取率。

附图说明

下面结合附图与实施例对本发明加以说明，但不以任何方式对本发明加以限制。

附图为本发明工作框图。

具体实施方式

如图所示，本发明主要包括提取器装置1、膜分离装置2和浓缩膜回收装置3。提取器装置1通过粗滤液泵送装置4与膜分离装置2进液侧相连通，膜分离装置2提取液侧与成品容器6进液口相连通，成品容器6出液口通过提取液泵送装置5与浓缩膜回收装置3进口侧相连通，浓缩膜回收装置3透过液侧与提取器装置1进口相连通，浓缩膜回收装置3浓缩液侧通过节流阀V5与成品容器6进口相连通；膜分离装置2浓缩液侧通过阀V3与提取器装置1进液口相连通。

所述的提取器装置1进液口与其出液口之间设置调节阀V1；所述的提取器装置1与粗滤液泵送装置4之间设有粗滤装置9。

所述的粗滤液泵送装置4与膜分离装置2之间设有节流阀V2、压力计P1。

所述的膜分离装置2提取液侧与成品容器6之间设有在线光谱检测装置7和/或在线取样装置8，以及提取液流量计FM2。

所述的提取液泵送装置5与浓缩膜回收装置3之间设置节流阀V4、压力计P2。

所述的浓缩膜回收装置3与成品容器6进液口之间设置节流阀V5、流量计FM3。

所述的提取器装置1进液口与膜分离装置2浓缩液出口之间设置节流阀V3、流量计FM1。

在闭路循环提取回路之分离膜工序之后，设置提取液在线检测装置。可以采用在线光谱检测或取样色谱检测。当有效成份达到规定或理想的检测下限时，循环分离提取过程完成。

本发明的工作原理

本发明基于提取技术与膜分离技术相结合而设计，提取器用于有效成分的提取，分离膜用于有效成份与原料的分离(固液分离及澄清)；纳滤或反渗透膜用于有效成份的浓缩与溶剂的回收(液—液分离)，将提取、分离、浓缩的各道独立工序有机地构成闭路连续循环工作装置。

本发明的提取器装置1可以是生物化工行业的常压生物反应器；可以为中药、食品、化工行业的常压冷浸、水煎、温浸、热回流提取器；可以为化工行业超声波或微波提取器；也可以为湿法冶金行业中金属矿物溶剂萃取装置，均能够构成本发明的闭路循环工作装置，不影响本发明目的的实现。

本发明的分离膜可以是无机膜(如陶瓷膜或不锈钢膜)，也可以是抗污染的有机高分子材料膜。

本发明的浓缩膜为纳滤膜或反渗透膜，在常温提取时用常温膜，在高温提取时用耐高温膜。

本发明装置，特别适用于原料中有效成分含量低而价值较高的有效成分提取，也适用于有效成分不能加热及保留天然植物色、香、味的低温提取。

本发明的特点：

1、本发明实现了提取、分离、浓缩和溶剂回收的合理集成及连续同步，不间断运行。对于稀有贵金属的提取，实现有毒溶剂的闭路循环使用，直至零排放。

2、实现了无限循环提取，最大限度地提高提取率。

3、使低温提取成为可能；

4、实现了节能、节约溶剂，大幅度减低生产成本。

5、实现了复杂工艺的简单化、合理化，有效地提高生产率。

Claims (11)

1、一种集成膜循环提取装置，主要包括提取器装置(1)、膜分离装置(2)、浓缩膜回收装置(3)，其特征是：提取器装置(1)通过粗滤液泵送装置(4)与膜分离装置(2)进液侧相连通，膜分离装置(2)提取液侧与成品容器(6)进液口相连通，成品容器(6)出液口通过提取液泵送装置(5)与浓缩膜回收装置(3)进口侧相连通，浓缩膜回收装置(3)提取液侧与提取器装置(1)进口相连通，浓缩膜回收装置(3)浓缩液侧通过节流阀(V5)与成品容器(6)进口相连通；膜分离装置(2)浓缩液侧通过阀(V3)与提取器装置(1)进液口相连通。

2、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的提取器装置(1)进液口与其出液口之间设置调节阀(V1)。

3、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的提取器装置(1)与粗滤液泵送装置(4)之间设有粗滤装置(9)。

4、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的粗滤液泵送装置(4)与膜分离装置(2)之间设有节流阀(V2)、压力计(P1)。

5、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的膜分离装置(2)提取液侧与成品容器(6)之间设有在线检测装置(7)以及提取液流量计(FM2)。

6、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的提取液泵送装置(5)与浓缩膜回收装置(3)之间设置节流阀(V4)、压力计(P2)。

7、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的浓缩膜回收装置(3)与成品容器(6)进液口之间设置节流阀(V5)、流量计(FM3)。

8、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的提取器装置(1)进液口与膜分离装置(2)浓缩液口之间设置节流阀(V3)、流量计(FM1)。

9、如权利要求1或4或5或7所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的膜分离装置(2)提取液侧与成品容器(6)之间设有在线光谱检测装置(7)和/或在线取样装置(8)。

10、如权利要求1或2或3所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的提取器装置(1)为常压生物反应器，或常压冷浸、水煎、温浸、热回流提取器，或超声波或微波提取器，或金属矿物溶剂萃取装置。

11、如权利要求1所述的集成膜循环提取装置，其特征是：所述的膜分离装置(2)中的分离膜是无机陶瓷膜或不锈钢膜，或有机高分子材料膜；浓缩膜回收装置(3)中的浓缩膜为纳滤膜或反渗透膜。