CN214971908U - 一种带搅拌装置的超声波提取罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带搅拌装置的超声波提取罐，包括带有控制系统的罐体，其特征在于，罐体上设置有聚能式超声发生器，罐体底部设置出渣门和出液阀，出渣门和罐体之间还设置有过滤板，罐体外设置有搅拌器减速机，搅拌器减速机的搅拌轴贯穿罐体外壁伸入罐体内，其上固定设置有搅拌螺带，罐体由外至内依次设置为外包、保温层、加热夹套和筒体；本实用新型的超声提取罐，由于增设了搅拌装置可在物料提取过程中连续翻动，通过不断搅拌，使得罐体内的待提取物质不断的活动混合，解决了现有技术提取罐因超声有效作用半径问题，提取量无法扩大，提取不均匀、不彻底的问题，有效的提升了提取效率、缩短提取周期，降低能耗，提升了有效提取率。

Description

一种带搅拌装置的超声波提取罐

技术领域

本实用新型涉及一种提取设备，属于工程技术和设备领域，具体涉及一种带搅拌装置的超声波提取罐。

背景技术

提取罐是中药及植物提取领域的通用设备。

常规的提取罐是不带搅拌的，提取过程中物料处于静止状态。由于是静态，提取过程物料表面的界面更新十分缓慢，物质交换也十分缓慢，因此造成提取过程缓慢、热量穿透慢、溶出效率低，严重影响了有效成分的溶出和和原材料利用率。

提取过程中如对物料进行翻动或搅拌，相比静止状态有利于提高提取效率、保证提取的均匀性。

超声波是一种机械波，常用频率在20K～50K；

超声波特点：

1，超声波在液体媒质中传播时，通过机械作用、空化作用和热作用，产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应。尤其是高功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。对化学反应而言，就造成了一个非常有利于反应过程的局部小环境，能大大提高反应速度，降低反应条件。对生物质提取而言，会造成植物细胞壁的破坏和溶剂的快速渗透，使被提取的有效成分迅速溶解到溶剂中，从而提高提取率、缩短提取时间、节省溶剂。

2，超声波提取所选取的频率范围为20KHz～100KHz，其中频率20KHz左右的超声波使用最多。一个原因是在超声波系统频率低，功率相应大。也有人认为该频率有利于植物细胞壁的破碎。

3，超声波通过纵波传播的负压和正压区交替作用产生从1000～10000个标准大气压的微小气泡并随即爆破，形成对物料表面的细微局部撞击，使细胞组织松散或破裂。

4，超声基本不产生温升或极小温升。

5，根据声源距离远近，强度逐渐衰减。

因此，将超声技术、搅拌技术与传统提取罐有机结合，能够有效提升提取效率、提高原料利用率、提升企业经济效益。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型超声波提取罐，结合超声技术与螺带搅拌，以提升物料的交换速度、缩短提取时间、节省能耗，通过搅拌使得提取馆内的物质不断移动混合，提取均匀高效。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种带搅拌装置的超声波提取罐，包括带有控制系统的罐体，其特征在于，所述罐体上设置有聚能式超声发生器，所述罐体底部设置出渣门和出液阀，所述出渣门和所述罐体之间还设置有过滤板，所述罐体外设置有搅拌器减速机，所述搅拌器减速机的搅拌轴贯穿罐体外壁伸入罐体内，其上固定设置有搅拌螺带，所述罐体由外至内依次设置为外包、保温层、加热夹套和筒体。

作为上述方案的进一步设置，所述搅拌螺带为设置有多层桨叶结构的搅拌装置，所述搅拌螺带的一端连接位于罐体顶部设置的搅拌器减速机上，所述搅拌螺带的转速为15～100rpm。

作为上述方案的进一步设置，所述罐体上还设置有温度变送器和液位变送器，所述过滤板的滤孔为300-500目，所述保温层采用聚氨酯发泡材料。

作为上述方案的进一步设置，所述聚能式超声发生器包括超声换能器和工具头，所述罐体上方有法兰口，所述超声换能器设置于法兰口上，所述工具头通过法兰口伸入罐体内。

作为上述方案的进一步设置，所述工具头的长度根据罐体长度设置，其长度范围为300mm～2000mm，且同一个所述罐体上可以安装1～5套所述的聚能式超声发生器。

作为上述方案的进一步设置，所述加热夹套包括一个热媒的进口，一个热媒的出口，所述热媒采用蒸汽、热水或导热油中的任一一种。

作为上述方案的进一步设置，所述控制系统用于设定罐体内提取流程的温度、所述搅拌螺带的搅拌转速、超声功率、提取时间。

作为上述方案的进一步设置，所述罐体内的温度波动，通过控制系统对热媒进出加热夹套的速度控制稳定在预设温度±1.5℃范围内。

本实用新型与现有提取罐相比较，具有如下优点：

1.本实用新型的超声提取罐，由于增设了搅拌装置可在物料提取过程中连续翻动，辅助超声技术提取，从而提高提取效率，加快有效物质溶出，提高收率；

2.通过不断搅拌，使得罐体内的待提取物质不断的活动混合，解决了现有技术提取罐因超声有效作用半径问题，提取量无法扩大，提取不均匀不彻底成分丢失的问题，其改善了现有技术使得提取均匀性大大提升；

3.本实用新型的提取罐结构简单、设计合理、使用方便，其通过超声和搅拌配合有效的提升了提取效率、缩短提取周期，降低能耗，提升了有效提取率。

附图说明

图1为本实用新型的超声波提取罐结构示意图。

附图标记：1、罐体；11、外包；12、保温层；13、加热夹套；14、筒体；2、聚能式超声发生器；21、超声换能器；22、工具头；23、法兰口；3、出渣门；31、过滤板；4、搅拌器减速机；41、搅拌螺带；5、出液阀。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示的一种带搅拌装置的超声波提取罐，包括带有控制系统的罐体1，其特征在于，所述罐体1上设置有聚能式超声发生器2，所述聚能超声发生器2包括超声换能器21和工具头22，所述罐体1上方有法兰口23，所述超声换能器21设置于法兰口23上，所述工具头22通过法兰口23伸入罐体1内，所述工具头22的长度根据罐体1长度设置，其长度范围为300mm～2000mm，且同一个所述罐体1上可以安装1～5套所述的聚能式超声发生器2，所述罐体1底部设置出渣门3和出液阀5，所述出渣门3和所述罐体1之间还设置有300-500目过滤板31，所述过滤板31可相对出渣门3翻转，倾倒过滤下来的废渣，所述出渣门3下方还设置有出液腔，所述出液阀5设置于出液腔底部，当需要出液时只需要打开出液阀5即可导出提取液，当需要出渣时只需要打开出渣门3再控制过滤板31翻转即可倾倒废渣；所述罐体1外设置搅拌器减速机4所述搅拌器减速机4的搅拌轴贯穿罐体1外壁伸入罐体1内，其上固定设置有搅拌螺带41，所述搅拌螺带41为设置有多层桨叶结构的搅拌装置，且搅拌螺带41的转速设置为15～100rpm，搅拌器减速机4通过设计以减少转速提升旋转力的方式提升搅拌螺带41的旋转力，所述罐体1由外至内依次设置为保护内层的外包11、采用聚氨酯发泡材料制成的保温层12、带有热媒进出口和热媒流腔的加热夹套13和筒体14，所述加热夹套13的热媒采用蒸汽、热水或导热油的任一一种，通过热媒的热传递向筒体14内传导热量，通过罐体1内设置的温度变送器，控制系统实时掌控罐体1内的温度变化，确保罐体1内的温度波动保持在预设温度的±1.5℃范围内，罐体1内还设置有液位变送器，其外壁上还设置有压力表、温度计接口、液位计接口、进液口、冷却水和冷凝水进出口、二次蒸汽口，所述冷却水和冷凝水进出口。

实施例：为了更清楚地描述本实用新型的实施过程，以500L提取罐为例，表述如下：本实施例罐体1内设置的搅拌螺带41为一套双层桨叶结构搅拌装置，单层共3片斜桨叶。由安装在提取罐体1顶部的2.2kw搅拌器减速机4驱动，其搅拌螺带41的转速从15～35rpm可调，其次，罐体1的筒体14直径800mm，带加热夹套13，加热夹套13设计为蒸汽夹套，0.4MPa设计压力。带有一个蒸汽进口和一个冷凝水出口；罐体1上安装的聚能超声发生器2的功率为1500W，其输出功率从1100～1500W可调，超声发生器21通过一个65通径的法兰口23安装在筒体14顶部。可以拆卸设置；温度变送器安装在罐体1下方距离出渣门3高度为120mm的位置设置，其工作温度检测范围0～120℃，精度1℃；

使用步骤：

①投入待提取茶叶原料90kg，从加液口送入500L热水，热水温度为65℃；

②热水进入同时开启搅拌器减速机4，以40rpm保持5min；

③再开启蒸汽加热夹套13，对罐体1进行加热；

④控制系统基于预设定值，通过温度变送器和液面变送器等采集数据，自动调整热媒蒸汽比例阀开度，使系统温度保持在64～66℃，保持10min。

⑤开启聚能式超声发生器2，功率1100W，同时搅拌器减速机4速度加快为65rpm，保持15min，之后聚能式超声发生器2功率加大为1300W，保持8min，再加大为1500W，保持10min。

⑥提取结束，关闭热媒蒸汽、聚能式超声发生器2，保持搅拌器减速器4速度10rpm，同时打开出液阀导出提取液。

⑦待提取液体排空，打开出渣门3，排出残渣。

本实用新型的超声提取罐，由于增设了搅拌装置可在物料提取过程中连续翻动，辅助超声技术提取，从而提高提取效率，加快有效物质溶出，提高收率；通过不断搅拌，使得罐体内的待提取物质不断的活动混合，解决了现有技术提取罐因超声有效作用半径问题，提取量无法扩大，提取不均匀不彻底成分丢失的问题，其改善了现有技术使得提取均匀性大大提升；本实用新型的提取罐结构简单、设计合理、使用方便，其通过超声和搅拌配合有效的提升了提取效率、缩短提取周期，降低能耗，提升了有效提取率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种带搅拌装置的超声波提取罐，包括带有控制系统的罐体(1)，其特征在于，所述罐体(1)上设置有聚能式超声发生器(2)，所述罐体(1)底部设置出渣门(3)和出液阀(5)，所述出渣门(3)和所述罐体(1)之间还设置有过滤板(31)，所述罐体(1)外设置有搅拌器减速机(4)，所述搅拌器减速机(4)的搅拌轴贯穿罐体(1)外壁伸入罐体(1)内，其上固定设置有搅拌螺带(41)，所述罐体(1)由外至内依次设置为外包(11)、保温层(12)、加热夹套(13)和筒体(14)。

2.根据权利要求1所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述搅拌螺带(41)为设置有多层桨叶结构的搅拌装置，所述搅拌螺带(41)的一端连接位于罐体(1)顶部设置的搅拌器减速机(4)上，所述搅拌螺带(41)的转速为15～100rpm。

3.根据权利要求1所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述罐体(1)上还设置有温度变送器和液位变送器，所述过滤板(31)的滤孔为300-500目，所述保温层(12)采用聚氨酯发泡材料。

4.根据权利要求1所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述聚能式超声发生器(2)包括超声换能器(21)和工具头(22)，所述罐体(1)上方有法兰口(23)，所述超声换能器(21)设置于法兰口(23)上，所述工具头(22)通过法兰口(23)伸入罐体(1)内。

5.根据权利要求4所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述工具头(22)的长度根据罐体(1)长度设置，其长度范围为300mm～2000mm，且同一个所述罐体(1)上可以安装1～5套所述的聚能式超声发生器(2)。

6.根据权利要求1所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述加热夹套(13)包括一个热媒的进口，一个热媒的出口，所述热媒采用蒸汽、热水或导热油中的任一一种。

7.根据权利要求1所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述控制系统用于设定罐体(1)内提取流程的温度、所述搅拌螺带(41)的搅拌转速、超声功率、提取时间。

8.根据权利要求7所述的一种带搅拌装置的超声波提取罐，其特征在于：所述罐体(1)内的温度波动，通过控制系统对热媒进出加热夹套(13)的速度控制稳定在预设温度±1.5℃范围内。

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