CN211734304U - 中药挥发性成分提取收集设备 - Google Patents

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刘燎原
程学仁
曾昭君
魏梅
孙冬梅
方朝缵
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本实用新型涉及一种中药挥发性成分提取收集设备,包括提取装置、冷凝装置、油水分层罐以及循环浓缩流路,油水分层罐设有分层罐进口、上层液出口以及下层液出口,分层罐进口与冷凝装置连通;循环浓缩流路包括循环贮罐和反渗透膜装置,循环贮罐设有第一贮罐进液口、第二贮罐进液口、第一贮罐出液口以及第二贮罐出液口,反渗透膜装置设有反渗透膜进口、浓缩液出口以及透过液出口,第一贮罐出液口与反渗透膜进口连通,浓缩液出口与第二贮罐进液口连通,油水分层罐的上层液出口和下层液出口分别与第一贮罐进液口连通。本实用新型能够有效进行中药挥发性成分的收集,提高收集率。

Description

中药挥发性成分提取收集设备
技术领域
本实用新型涉及中药制造设备领域,特别是涉及一种中药挥发性成分提取收集设备。
背景技术
挥发性成分是中药中一类具有多种生理功能的成分,是解表药、芳香化湿药、理气药、芳香开窍药、温里药、活血药等类中药中的主要有效成分。传统中药制药技术中以中药饮片通过水蒸汽蒸馏获取芳香水,然后根据芳香水中挥发油与水的相对密度差静置分层分离挥发油。但中药挥发油是一组组分极其复杂的成分,一种中药中即含有数十种挥发性成分,其在水中呈现溶解、乳化、悬浮等不同的状态,仅仅依靠简单的挥发油与水的相对密度差静置分层来收集挥发油,其收率非常有限,且不适用于挥发油含量少的,特别是中药饮片在蒸馏时无法获取高浓度挥发油的芳香水中药品种。此外,蒸馏出来的芳香水中的挥发油也有相当一部分的相对密度与水的相对密度基本一致,无法通过自然分层获取挥发油,或者只能获取极少量挥发油。挥发油难收集、收集率低等问题,使现代中药制剂终产品的有效性与传统汤剂存在差异。挥发性成分提取收集困难是中药现代固体制剂与中药传统汤剂基础物质不一致的最直接因素。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种中药挥发性成分提取收集设备,以解决挥发油难收集、收集率低的问题。
一种中药挥发性成分提取收集设备,从上游至下游包括提取装置、冷凝装置、油水分层罐以及循环浓缩流路;
所述提取装置用于煎煮中药,所述提取装置设有蒸汽出口,所述蒸汽出口与所述冷凝装置连通;所述油水分层罐设有分层罐进口、上层液出口以及下层液出口,所述分层罐进口与所述冷凝装置连通,所述上层液出口设在所述油水分层罐的侧壁,所述下层液出口设在所述油水分层罐的底部;所述循环浓缩流路包括循环贮罐和反渗透膜装置,所述循环贮罐设有第一贮罐进液口、第二贮罐进液口、第一贮罐出液口以及第二贮罐出液口,所述反渗透膜装置设有反渗透膜进口、浓缩液出口以及透过液出口,所述第一贮罐出液口与所述反渗透膜进口连通,所述浓缩液出口与所述第二贮罐进液口连通,所述油水分层罐的上层液出口和下层液出口分别与所述第一贮罐进液口连通。
在其中一个实施例中,所述油水分层罐的底部还设有能够打开或关闭的油层收集孔。
在其中一个实施例中,所述反渗透膜装置设置有一个或者并联的多个卷式反渗透膜。
在其中一个实施例中,所述冷凝装置包括多个串接的冷凝器。
在其中一个实施例中,所述中药挥发性成分提取收集设备还包括配料罐,所述配料罐设有配料进料口,所述配料进料口与所述循环贮罐的第二贮罐出液口连通。
在其中一个实施例中,所述循环贮罐上设置有液位检测器,所述液位检测器用于检测相应的所述循环贮罐中的液位。
在其中一个实施例中,所述中药挥发性成分提取收集设备还包括控制装置,所述控制装置与所述液位检测器以及设置在连通所述配料进料口和第二贮罐出液口的管道上的阀门和液泵电性连接,当所述液位检测器检测到所述循环贮罐中的液位下降至预设液位时,所述控制装置控制所述阀门和所述液泵开启,以将所述循环贮罐中的液体输送至所述配料罐中。
在其中一个实施例中,所述提取装置、所述循环贮罐以及所述配料罐内均设置有搅拌器。
在其中一个实施例中,所述中药挥发性成分提取收集设备还包括包合装置,所述配料罐设有配料出料口,所述包合装置与所述配料出料口连通。
在其中一个实施例中,所述中药挥发性成分提取收集设备还包括透过液收集罐,所述透过液收集罐与所述反渗透膜装置的透过液出口连通。
与现有方案相比,上述中药挥发性成分提取收集设备具有以下有益效果:
上述中药挥发性成分提取收集设备对中药挥发性成分先后进行蒸馏提取、静置分层以及反渗透膜循环浓缩,通过反渗透膜循环浓缩可对静置分层得到的水层进行进一步浓缩,能够有效进行中药挥发性成分的收集,提高收集率。
附图说明
图1为一实施例的中药挥发性成分提取收集设备的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型提供一种中药挥发性成分提取收集设备10,可用于对中药中的挥发性成分进行提取收集。如图1所示,一实施例的中药挥发性成分提取收集设备10从上游至下游包括提取装置100、冷凝装置、油水分层罐300以及循环浓缩流路。
其中,提取装置100用于煎煮中药,提取装置100设有蒸汽出口,煎煮中药过程中产生的蒸汽可从蒸汽出口逸出提取装置。
冷凝装置与提取装置100的蒸汽出口连通,以对蒸汽进行冷凝获得芳香水。
油水分层罐300设有分层罐进口、上层液出口以及下层液出口。分层罐进口与冷凝装置连通,芳香水经分层罐进口进入油水分层罐300中,进行静置初分离。上层液出口设在油水分层罐300的侧壁,下层液出口设在油水分层罐300的底部。
循环浓缩流路用于对油水分层罐300中的水层继续浓缩,提取未与水分离开的芳香性物质。
循环浓缩流路包括循环贮罐410和反渗透膜装置420。循环贮罐410设有第一贮罐进液口、第二贮罐进液口、第一贮罐出液口以及第二贮罐出液口。反渗透膜装置420设有反渗透膜进口、浓缩液出口以及透过液出口。在图1所示的具体示例中,第一贮罐进液口和第二贮罐进液口设置在循环贮罐410的顶部,第一贮罐出液口和第二贮罐出液口设置在循环贮罐410的底部。
油水分层罐300的上层液出口和下层液出口分别与循环贮罐410的第一贮罐进液口连通,以将水层输送至循环贮罐410中,当油水分层罐300中水层在上层时,水层可经由上层液出口输出,当水层在下层时,水层可经由下层液出口输出。
循环贮罐410的第一贮罐出液口与反渗透膜进口连通,以将循环贮罐410中的液体输送至反渗透膜装置420中进行浓缩,去除水分。
浓缩液出口与第二贮罐进液口连通,经过反渗透膜装置420浓缩的芳香水回流到循环贮罐410中,反渗透膜装置420中的透过液从透过液出口排出,如此循环往复,直至循环贮罐410中液体下降至一定液位时,浓缩产物可从第二贮罐出液口输出。
在其中一个示例中,提取装置设置有喷淋机构(图未示),用于湿润药材。此外,提取装置的外壁设置有夹套结构110,可通入加热介质对提取装置进行加热。
在其中一个示例中,冷凝装置包括多个串接的冷凝器,从提出罐中出来的蒸汽经过多个串接的冷凝器连续冷却,将芳香水逐步冷却至室温或以下,便于在油水分层罐300中静置分层。此外,适应于大规模工业化连续生产,设置多个冷凝器逐级冷凝,可降低冷凝器的规格要求,也便于控制冷凝温度。
在图1所示的具体示例中,冷凝装置包括串接的第一冷凝器210和第二冷凝器220,蒸汽经过第一冷凝器210凝结为芳香水液体,再经过第二冷凝器220继续冷却,使得液体温度下降至室温或以下。
在其他示例中,冷凝装置还可以包括更多的冷凝器,如3个、5个等。
冷凝器可以采用冷凝管等。
在其中一个示例中,油水分层罐300的底部还设有能够打开或关闭的油层收集孔。经过油水分层罐300初分离得到的水层输送至循环贮罐410之后,油层可直接从油层收集孔取出利用。
在其中一个示例中,反渗透膜装置420设置有卷式反渗透膜。卷式反渗透膜的数量可以是一个,也可以是采用多个并联设置在框架结构中,例如采用2~5个并联设置,可以通过阀门控制单个卷式反渗透膜独立运行,也可以控制多个卷式反渗透膜同时运行。
在图1所示的具体示例中,中药挥发性成分提取收集设备10还包括配料罐500,配料罐500设有配料进料口,配料进料口与循环贮罐410的第二贮罐出液口连通。
在其中一个示例中,循环贮罐410上设置有液位检测器(图未示),液位检测器用于检测循环贮罐410中的液位。
进一步地,在其中一个示例中,中药挥发性成分提取收集设备10还包括控制装置(图未示),控制装置与液位检测器以及设置在连通配料进料口和第二贮罐出液口的管道上的阀门和液泵电性连接,当液位检测器检测到循环贮罐410中的液位下降至预设液位时,控制装置控制阀门和液泵开启,以将循环贮罐410中的液体输送至配料罐500中。其中,预设液位可根据物料特征设置。
可以理解地,控制装置可以是但不限于可编程逻辑控制器(PLC)。
在图1所示的具体示例中,提取装置100、循环贮罐410以及配料罐500内均设置有搅拌器。
在图1所示的具体示例中,中药挥发性成分提取收集设备10还包括包合装置600,配料罐500设有配料出料口,包合装置600与配料出料口连通。经过配料罐500完成配料的产物可以输送至包合装置600进行包合。包合装置600可以是球磨机、研磨机或搅拌器(如超声波搅拌器)中的一种。
在图1所示的具体示例中,中药挥发性成分提取收集设备10还包括透过液收集罐700,透过液收集罐700与反渗透膜装置420的透过液出口连通,以收集透过液。透过液可直接作饮用水使用,实现零排放。
在其中一个示例中,提取装置100、油水分层罐300、循环贮罐410、配料罐500以及透过液收集罐700的底部均设置有排污口,可用于清洗时排出污水。
在其中一个示例中,提取装置100、油水分层罐300、循环贮罐410、配料罐500以及透过液收集罐700主体均为不锈钢材质。
可以理解,连通两个装置的液体管道上可设置阀门和液泵,控制液体通断和流向。
在图1所示的具体示例中,第二冷凝器220和油水分层罐300之间的管道设置有第一阀门701。油水分层罐300的上层液出口与循环贮罐410的第一贮罐进液口之间的管道设置有第二阀门702。油水分层罐300的下层液出口与循环贮罐410的第一贮罐进液口之间的管道设置有第三阀门703。同时连通第一贮罐进液口、上层液出口及下层液出口的管道设置有第一液泵801。循环贮罐410的第一贮罐出液口与反渗透膜装置420的反渗透膜进口之间的管道设置有第四阀门704和第二液泵802,该第二液泵802优选为高压泵。反渗透膜装置420的浓缩液出口与循环贮罐410的第二贮罐进液口之间的管道设置有第五阀门705。循环贮罐410的第二贮罐出液口与配料罐500的配料进料口之间的管道设置有第六阀门706和第三液泵803。配料罐500的配料出料口与包合装置600之间的管道设置有第七阀门707和第四液泵804。反渗透膜装置420的透过液出口与透过液收集罐700之间的管道设置有第八阀门708。
在其中一个示例中,各阀门均为电磁感应阀,各管道上设置有流量计,反渗透膜装置420设置有渗透膜内外压力感应计。各阀门、液泵、流量计和渗透膜内外压力感应计均与控制装置电性连接,可根据各物料特征设置各工艺参数,自动化控制,实现连续化生产。设备在生产过程中可以实现自动化连续操作,不须停机收集目标物。
以下以图1所示的中药挥发性成分提取收集设备10进行中药挥发性成分提取的过程为例对本实用新型作进一步说明。
1、蒸馏提取:取川芎饮片200kg置于提取装置,加水200~800L,加热蒸馏提取2~4h。蒸汽通过第一冷凝器210和第二冷凝器220,液化成芳香水至油水分层罐300。收集油水分层罐300中可直接油水分离出的挥发油,收集到的挥发油待包合用,水层待反渗透膜进一步浓缩收集挥发性成分。
2、反渗透膜浓缩:将上述收集至油水分层罐300中的水层输送至循环贮罐410中,芳香水在循环贮罐410和反渗透膜装置420之间反复循环流动,对芳香水进行反复渗透浓缩,控制反渗透内膜压力15kg/m2,至循环贮罐410液位至50L。
3、配料包合与干燥:将循环贮罐410中的芳香水浓缩液输送至配料罐500中,在配料罐500加入直接从油水分层罐300收集的挥发油,取β环糊精9kg于置入配料罐500,不断搅拌1~2h溶解,再转入到研磨机中研磨包合,包合液喷雾干燥,得含川芎挥发性成分的倍他环糊精包合物8.8kg。
上述中药挥发性成分提取收集设备10对中药挥发性成分先后进行蒸馏提取、静置分层以及反渗透膜循环浓缩,通过反渗透膜循环浓缩可对静置分层得到的水层进行进一步浓缩,能够有效进行挥发性成分的收集,提高收集率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,从上游至下游包括提取装置、冷凝装置、油水分层罐以及循环浓缩流路;
所述提取装置用于煎煮中药,所述提取装置设有蒸汽出口,所述蒸汽出口与所述冷凝装置连通;所述油水分层罐设有分层罐进口、上层液出口以及下层液出口,所述分层罐进口与所述冷凝装置连通,所述上层液出口设在所述油水分层罐的侧壁,所述下层液出口设在所述油水分层罐的底部;所述循环浓缩流路包括循环贮罐和反渗透膜装置,所述循环贮罐设有第一贮罐进液口、第二贮罐进液口、第一贮罐出液口以及第二贮罐出液口,所述反渗透膜装置设有反渗透膜进口、浓缩液出口以及透过液出口,所述第一贮罐出液口与所述反渗透膜进口连通,所述浓缩液出口与所述第二贮罐进液口连通,所述油水分层罐的上层液出口和下层液出口分别与所述第一贮罐进液口连通。
2.如权利要求1所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,所述油水分层罐的底部还设有能够打开或关闭的油层收集孔。
3.如权利要求1所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,所述反渗透膜装置设置有一个或者并联的多个卷式反渗透膜。
4.如权利要求1所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,所述冷凝装置包括多个串接的冷凝器。
5.如权利要求1~4任一项所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,还包括配料罐,所述配料罐设有配料进料口,所述配料进料口与所述循环贮罐的第二贮罐出液口连通。
6.如权利要求5所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,所述循环贮罐上设置有液位检测器,所述液位检测器用于检测相应的所述循环贮罐中的液位。
7.如权利要求6所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,还包括控制装置,所述控制装置与所述液位检测器以及设置在连通所述配料进料口和第二贮罐出液口的管道上的阀门和液泵电性连接,当所述液位检测器检测到所述循环贮罐中的液位下降至预设液位时,所述控制装置控制所述阀门和所述液泵开启,以将所述循环贮罐中的液体输送至所述配料罐中。
8.如权利要求5所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,所述提取装置、所述循环贮罐以及所述配料罐内均设置有搅拌器。
9.如权利要求6~8任一项所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,还包括包合装置,所述配料罐设有配料出料口,所述包合装置与所述配料出料口连通。
10.如权利要求1~4、6~8任一项所述的中药挥发性成分提取收集设备,其特征在于,还包括透过液收集罐,所述透过液收集罐与所述反渗透膜装置的透过液出口连通。
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