CN218058933U - 一种植物精油萃取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种植物精油萃取设备，该设备包括萃取装置用于萃取植物体精油；第一分离装置对萃取装置萃取的植物体精油与引入的亚临界萃取溶剂进行第一次分离；第二分离装置对第一分离装置一次分离出的植物体精油进行第二次亚临界萃取溶剂分离；储存装置收集并存储亚临界萃取溶剂以备循环使用；动力泵以及连通装置控制植物精油和亚临界萃取溶剂的流向。该方案采用亚临界技术萃取，整个生产过程在低温下进行，植物精油营养成分不会受到破坏且得率高，产品的品相好；无需高压状态萃取，设备的萃取罐可以做的较大，形成规模化生产，一次性设备投入少，生产成本低；亚临界流体溶剂在萃取完成后可以进入分离程序分离，以循环利用，环保节能。

Description

一种植物精油萃取设备

技术领域

本实用新型涉及精油萃取设备技术领域，尤其涉及一种亚临界流体萃取植物精油的设备及其制备工艺。

背景技术

精油是指从香料植物或泌香动物中加工提取所得到的挥发性含香物质的总称。通常，精油是从植物的花、叶、根、种子、果实、树皮、树脂、木心等部位通过水蒸气蒸馏法或冷压榨法或脂吸法或溶剂萃取法提炼萃取的挥发性芳香物质。近年来随着精油萃取技术的不断发展，超临界萃取技术也成为精油萃取的主流技术手段之一，超临界萃取的方式可以在萃取物中保持着特定萃取物的有效成分，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来，全程无溶剂参与，所获取的精油天然程度极高。尽管超临界萃取方式有如此多的优势，但是，超临界萃取设备一次性投入较大，因为在高压力状态下进行萃取，萃取缶体积较小(最大的1000升)，生产能力有限，无法形成工业化大规模生产，产品成本高。

因此，本领域技术人员致力于研究一种成本低、可工业化大规模生产的，且其精油萃取质量与超临界萃取方法所取得的精油质量相当的萃取方法和设备。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种植物精油萃取设备及制备工艺，旨在解决现有技术中的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种植物精油萃取设备，其包括：

萃取装置，所述萃取装置中引入亚临界萃取溶剂，用于萃取植物体精油；

第一分离装置，所述第一分离装置置于所述萃取装置下游，对所述萃取装置萃取的植物体精油与引入的亚临界萃取溶剂进行第一次分离；

第二分离装置，所述第二分离装置置于所述第一分离装置下游，对所述第一分离装置一次分离出的植物体精油进行第二次亚临界萃取溶剂分离；

储存装置，所述储存装置置于所述第二分离装置下游，将所述第二分离装置分离后的亚临界萃取溶剂收集并存储，以备后续循环使用；

动力泵，所述动力泵置于所述萃取装置前端，将所述储存装置中的亚临界萃取溶剂泵入所述萃取装置内进行萃取，以及

连通装置，所述连通装置至少具有连通管和连通阀，所述萃取装置、第一分离装置、第二萃取装置、储存装置之间依次通过所述连通管连通，每一段所述连通管上均设置有连通阀，以控制植物精油和亚临界萃取溶剂的流向。

进一步的，所述萃取装置至少包括萃取罐，所述萃取罐与所述动力泵连接，将亚临界萃取溶剂泵入所述萃取罐内。

进一步的，所述萃取罐内亚临界萃取溶剂的泵入量以没过待萃取的植物体原料为基准，萃取时长设定为30-120分钟，萃取温度设定为30-50℃，罐内压力保持0-10MPa。

进一步的，所述第一分离装置至少包括第一分离罐，所述第一分离罐与所述萃取罐之间通过所述连通管连通，并通过所述连通阀与所述动力泵配合控制萃取的植物体精油以及亚临界萃取溶剂自所述萃取罐流向所述第一分离罐。

进一步的，所述第一分离罐在植物体精油以及亚临界萃取溶剂进入引入罐体后保持罐内压力0-10MPa，温度设定为30-40℃。

进一步的，所述第二分离装置至少包括精馏柱和第二分离罐，所述精馏柱中亚临界萃取溶剂完全气体化，所述精馏柱与所述第二分离罐之间通过所述连通管连通，在该连通管上设置所述连通阀控制所述第二分离装置内的植物体精油以及亚临界萃取溶剂流向；所述第二分离罐实现气体化后的亚临界萃取溶剂与植物体精油的第二次分离，植物体精油富集于所述第二分离罐底部。

进一步的，所述精馏柱与所述第一分离罐之间设置有所述连通管，在该所述连通管上设置有所述连通阀，以控制植物体精油以及亚临界萃取溶剂自所述第一分离罐流向所述精馏柱。

进一步的，所述精馏柱设置为三段式结构，根据其所处高度分别记为上段、中段和下段，三段式结构自下而上柱体内温度呈阶梯状递增。

进一步的，所述精馏柱三段式结构的温度设定范围下段为20-30℃，中段为30-40℃，上段为40-50℃，且所述精馏柱内设置陶瓷片，以分段控制三段式各段的温度。

进一步的，所述精馏柱内设置有陶瓷环或不锈钢环增加理论塔板数。

进一步的，所述精馏柱内的压力保持0-10MPa，且所述精馏柱内的压力低于所述第一分离罐的压力。

进一步的，所述第二分离罐与所述储存装置之间还设置有缓冲结构，所述缓冲结构至少具有缓冲罐和冷凝器，所述第二分离罐分离出的完全气体化的亚临界萃取溶剂进入缓冲结构，依次进入所述缓冲罐和所述冷凝器以将气化的亚临界萃取溶剂液化。

进一步的，所述冷凝器内设定温度为小于或等于0℃。

进一步的，所述储存装置至少包括储存罐，所述储存罐与所述冷凝器之间通过所述连通管和连通阀连通并控制亚临界萃取溶剂流向，所述储存罐内压力设定为0-10MPa；亚临界萃取溶剂自冷凝器导入结束后，于整个萃取设备中实现循环，循环保持时长为30-60分钟，循环结束后亚临界萃取溶剂被导流至储存罐中，最终压力降至0MPa止。

进一步的，在气化的亚临界萃取溶剂自所述冷凝器进入储存罐之前还具有压缩机设备，将设备内的气化亚临界萃取溶剂全部压缩至所述冷凝器中，所述压缩机设备优选为往复式压缩机。

进一步的，所述冷凝器优选为列管式冷凝器。

进一步的，所述连通阀优选为节流阀，以自由控制流体流量来控制压力。

进一步的，所述亚临界萃取溶剂为丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一种或集中混合。

进一步的，对于萃取后的植物体精油的提取部分为所述第一分离罐、精馏柱以及第二分离罐三个罐体的底部。

基于上述植物精油萃取设备，本实用新型还提供一种亚临界流体萃取植物精油的工艺，至少包括如下步骤：

①将植物体原料粉碎，并筛定粉碎颗粒大小后置于所述萃取罐中；

②启动所述动力泵，将亚临界流体溶剂泵入所述萃取罐中，以没过植物体原料为基准，关闭所述动力泵，保持所述萃取罐内压力为0-10MPa，温度为30-50℃，萃取时长为30-120分钟；

③待萃取完成后，再次开启所述动力泵，打开所述连通阀使得亚临界流体溶剂与植物体精油进入所述第一分离罐，调节所述连通阀，保持分离罐压力为0-10MPa，温度为30-50℃；

④经过第一次分离后的亚临界流体溶剂与植物体精油进入所述精馏柱内进行分馏，开启所述连通阀调节精馏柱压力使得亚临界流体溶剂完全气化，在所述第二分离罐内实现亚临界流体溶剂与植物体精油的第二次分离，轻质植物体精油在所述精馏柱和所述第二分离罐底部富集；

⑤控制连通阀使得二次分离之后的气化亚临界流体溶剂依次进入所述缓冲罐和所述冷凝器进行冷凝液化；

⑥冷凝液化后的亚临界流体溶剂经所述连通阀控制进入所述储存罐中完成一次循环；保持上述循环30-60分钟，实现对亚临界流体溶剂与植物体精油的重复多次分离；

⑦上述循环完成后，将亚临界流体溶剂压缩并液化后流入储存罐中，至储存罐中的压力降至0MPa终止，完成对亚临界流体溶剂的存储；

⑧收集所述第一分离罐、精馏柱以及第二分离罐底部的植物体精油。

进一步的，所述亚临界流体溶剂介质为丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一种或几种混合物。

基于上述植物精油萃取设备及制备工艺，其有益效果为：采用亚临界技术萃取，整个生产过程在低温下进行，植物精油营养成分不会受到破坏，且得率高，产品的品相较好，质量可与超临界萃取相媲美；无需高压状态萃取，设备的萃取罐可以做的较大，形成规模化生产，一次性设备投入少，生产成本低；亚临界流体溶剂在萃取完成后可以进入分离程序分离，以循环利用，环保节能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的萃取设备的结构示意图；

图中，

10、萃取罐；20、第一分离罐；30、精馏柱；300、上段；301、中段；302、下段；40、缓冲罐；41、冷凝器；50、溶剂储存罐；60、动力泵；70、连通管；71、连通阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，“一些实施例”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

一种植物精油萃取设备，其包括：

萃取装置，萃取装置中引入亚临界萃取溶剂，用于萃取植物体精油；

第一分离装置，第一分离装置置于萃取装置下游，对萃取装置萃取的植物体精油与引入的亚临界萃取溶剂进行第一次分离；

第二分离装置，第二分离装置置于第一分离装置下游，对第一分离装置一次分离出的植物体精油进行第二次亚临界萃取溶剂分离；

储存装置，储存装置置于第二分离装置下游，将第二分离装置分离后的亚临界萃取溶剂收集并存储，以备后续循环使用；

动力泵，动力泵置于萃取装置前端，将储存装置中的亚临界萃取溶剂泵入萃取装置内进行萃取，以及

连通装置，连通装置至少具有连通管和连通阀，萃取装置、第一分离装置、第二萃取装置、储存装置之间依次通过连通管连通，每一段连通管上均设置有连通阀，以控制植物精油和亚临界萃取溶剂的流向。

请结合上述表述，参阅图1所示的萃取设备结构，具体表述如下。

萃取装置至少包括萃取罐10，此处的萃取罐10可采用现有的萃取罐，萃取罐10的一端进口端与动力泵60连接，将亚临界萃取溶剂泵入萃取罐10内；此处，萃取罐10内亚临界萃取溶剂的泵入量以没过待萃取的植物体原料为基准，萃取时长设定为30-120分钟，萃取温度设定为30-50℃，罐内压力保持0-10MPa。

第一分离装置至少包括第一分离罐20，此处的第一分离罐20可采用现有的分离罐，第一分离罐20与萃取罐10之间通过连通管70连通，在第一分离罐20与萃取罐10之间的连通管70上设置有连通阀71，通过连通阀71与动力泵60配合控制萃取的植物体精油以及亚临界萃取溶剂自萃取罐10流向第一分离罐20；此处，第一分离罐20在植物体精油以及亚临界萃取溶剂进入引入罐体后保持罐内压力0-10MPa，温度设定为30-40℃。

第二分离装置至少包括精馏柱30和第二分离罐31，精馏柱30中亚临界萃取溶剂完全气体化，第二分离罐31与第一分离罐20相同，均可采用现有的分离罐结构；精馏柱30与第二分离罐31之间通过连通管70连通，在精馏柱30与第二分离罐31之间的连通管70上设置有连通阀71，该连通阀71控制第二分离装置内的植物体精油以及亚临界萃取溶剂流向；第二分离罐31实现气体化后的亚临界萃取溶剂与植物体精油的第二次分离，植物体精油富集于第二分离罐31底部。

精馏柱30与第一分离罐20之间设置有连通管70，在该连通管70上设置有连通阀71，以控制植物体精油以及亚临界萃取溶剂自所述第一分离罐20流向精馏柱30。精馏柱30设置为三段式结构，根据其所处高度分别记为上段300、中段301和下段302，三段式结构自下而上柱体内温度呈阶梯状递增；精馏柱30三段式结构的温度设定范围下段302为20-30℃，中段301为30-40℃，上段300为40-50℃，且精馏柱30内设置陶瓷片，以分段控制三段式各段的温度；精馏柱30内的压力保持0-10MPa，且精馏柱30内的压力低于第一分离罐20的压力。

需要注意的是，精馏柱30内还可设置有陶瓷环或不锈钢环以增加理论塔板数。

第二分离罐31与储存装置之间还设置有缓冲结构，缓冲结构至少具有缓冲罐40和冷凝器41，第二分离罐31分离出的完全气体化的亚临界萃取溶剂进入缓冲结构，依次进入缓冲罐40和冷凝器41以将气化的亚临界萃取溶剂液化；在本实施例中，冷凝器41采用列管式冷凝器，实际操作中，冷凝器41也可以选择其他形式，只要可以实现对气化的亚临界萃取溶剂液化即可，冷凝器41内设定温度为小于或等于0℃。

储存装置至少包括储存罐50，储存罐50与冷凝器41之间通过连通管70和连通阀71连通并控制亚临界萃取溶剂流向，储存罐50内压力设定为0-10MPa；亚临界萃取溶剂自冷凝器41导入结束后，于储存罐50内进行内部循环，最终压力降至0MPa止。

在气化的亚临界萃取溶剂自冷凝器41进入储存罐50之前还具有压缩机设备，将设备内的气化亚临界萃取溶剂全部压缩至冷凝器41中，压缩机设备采用往复式压缩机。

需要注意的是，上述所表述的连通阀71在此实施例中均选择节流阀，以自由控制流体流量来控制压力。

需要注意的是，在本实施例中，亚临界萃取溶剂为丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一种或集中混合。

需要注意的是，在本实施例中，动力泵60选择柱塞泵。

对于萃取后的植物体精油的提取部分为第一分离罐20、精馏柱30以及第二分离罐31三个罐体的底部T区。

基于上述植物精油萃取设备，本实用新型实施例的植物体原料以生姜为例，亚临界流体溶剂以丁烷为例，具体表述生姜精油的提取工艺，至少包括如下步骤：

①将生姜粉碎，过20目筛网筛定粉碎颗粒大小后置于萃取罐10中；

②启动动力泵60，将亚临界流体溶剂丁烷泵入萃取罐10中，以没过生姜颗粒为基准，关闭动力泵60，保持萃取罐10内压力为1MPa，温度为40℃，萃取时长为60分钟，以萃取生姜精油；

③待萃取完成后，再次开启动力泵60，打开萃取罐10与第一分离罐20之间的连通阀71使得亚临界流体溶剂丁烷与生姜精油进入第一分离罐20，调节第一分离罐20与精馏柱30之间的连通阀71，保持第一分离罐20的压力为0.9MPa，温度为30℃，将生姜精油与亚临界流体溶剂丁烷进行第一次分离，此时，生姜精油在第一分离罐20底部的T区形成第一富集区；

④经过第一次分离后的亚临界流体溶剂丁烷携带部分生姜精油进入精馏柱30内，此时，设定精馏柱30的三段式结构的温度为：上段50℃、中段40℃、下段30℃，通过精馏柱30对亚临界流体溶剂丁烷与生姜精油进行分馏，开启精馏柱30与第二分离罐31之间的连通阀，调节精馏柱30的压力为0.8MPa，使得亚临界流体溶剂丁烷在第二分离罐31内完全气化，在第二分离罐31内实现亚临界流体溶剂丁烷与生姜精油的第二次分离，经过精馏柱30与第二分离罐31的分离，生姜精油在精馏柱30底部的T区以及第二分离罐31底部的T区分别形成第二富集区和第三富集区；

⑤控制第二分离罐31与缓冲罐40之间的连通阀71，使得二次分离之后的气化亚临界流体溶剂丁烷进入缓冲罐40缓冲；

⑥控制缓冲罐40与冷凝器41之间的连通阀71，使得气化亚临界流体溶剂丁烷进入冷凝器41进行冷凝液化，此时，冷凝器41内的设定温度为0℃；

⑦控制冷凝器41与储存罐50之间的连通阀71，使得冷凝液化后的亚临界流体溶剂丁烷经连通阀71控制进入储存罐50中完成一次循环；控制储存罐50与动力泵60之间的连通阀71，保持循环60分钟，使得循环中的亚临界流体溶剂丁烷和生姜精油经过多次的充分分离后在第一、第二和第三富集区富集；

⑧循环完成后，通过压缩机将整个萃取系统中的气化亚临界流体溶剂丁烷全部压缩到冷凝器41中冷凝为液态状态，并流入储存罐50中，至储存罐50中的压力降至0MPa终止；关闭冷凝器41与储存罐50之间、储存罐50与动力泵60之间两处的连通阀71，将液态状态的亚临界流体溶剂丁烷存储在储存罐50中；

⑨收集第一分离罐20、精馏柱30以及第二分离罐31底部T区富集的生姜精油。

需要注意的是，在本实施例中植物体原来采用的是生姜，实际上本设备也可以对其他植物体原来进行萃取，不仅仅局限于生姜原料，生姜仅仅作为一种实施例进行表述，对于其他种类的植物原料此处不一一阐述；而亚临界流体溶剂介质在本实施例中选择的是丁烷，实际上可以为丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的任意一种或几种混合物，此处也不再一一阐述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种植物精油萃取设备，其特征在于其包括：

萃取装置，所述萃取装置中引入亚临界萃取溶剂，用于萃取植物体精油；

第一分离装置，所述第一分离装置置于所述萃取装置下游，对所述萃取装置萃取的植物体精油与引入的亚临界萃取溶剂进行第一次分离；

第二分离装置，所述第二分离装置置于所述第一分离装置下游，对所述第一分离装置一次分离出的植物体精油进行第二次亚临界萃取溶剂分离；

储存装置，所述储存装置置于所述第二分离装置下游，将所述第二分离装置分离后的亚临界萃取溶剂收集并存储，以备后续循环使用；

动力泵，所述动力泵置于所述萃取装置前端，将所述储存装置中的亚临界萃取溶剂泵入所述萃取装置内进行萃取，以及

连通装置，所述连通装置至少具有连通管和连通阀，所述萃取装置、第一分离装置、第二萃取装置、储存装置之间依次通过所述连通管连通，每一段所述连通管上均设置有连通阀，以控制植物精油和亚临界萃取溶剂的流向。

2.如权利要求1所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述萃取装置至少包括萃取罐，所述萃取罐与所述动力泵连接，将亚临界萃取溶剂泵入所述萃取罐内；所述萃取罐内亚临界萃取溶剂的泵入量以没过待萃取的植物体原料为基准，萃取时长设定为30-120分钟，萃取温度设定为30-50℃，罐内压力保持0-10MPa。

3.如权利要求2所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述第一分离装置至少包括第一分离罐，所述第一分离罐与所述萃取罐之间通过所述连通管连通，并通过所述连通阀与所述动力泵配合控制萃取的植物体精油以及亚临界萃取溶剂自所述萃取罐流向所述第一分离罐；所述第一分离罐在植物体精油以及亚临界萃取溶剂进入引入罐体后保持罐内压力0-10MPa，温度设定为30-40℃。

4.如权利要求3所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述第二分离装置至少包括精馏柱和第二分离罐，所述精馏柱与所述第二分离罐之间通过所述连通管连通，在该连通管上设置所述连通阀控制所述第二分离装置内的植物体精油以及亚临界萃取溶剂流向。

5.如权利要求4所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述精馏柱与所述第一分离罐之间设置有所述连通管，在该所述连通管上设置有所述连通阀，以控制植物体精油以及亚临界萃取溶剂自所述第一分离罐流向所述精馏柱；

所述精馏柱设置为三段式结构，根据其所处高度分别记为上段、中段和下段，三段式结构自下而上柱体内温度呈阶梯状递增；所述精馏柱三段式结构的温度设定范围下段为20-30℃，中段为30-40℃，上段为40-50℃；

所述精馏柱内设置陶瓷片，以分段控制三段式各段的温度；

所述精馏柱内设置有陶瓷环或不锈钢环增加理论塔板数；

所述精馏柱内的压力保持0-10MPa，且所述精馏柱内的压力低于所述第一分离罐的压力。

6.如权利要求5所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述第二分离罐与所述储存装置之间还设置有缓冲结构，所述缓冲结构至少具有缓冲罐和冷凝器，所述第二分离罐分离出的完全气体化的亚临界萃取溶剂进入缓冲结构，依次进入所述缓冲罐和所述冷凝器以将气化的亚临界萃取溶剂液化；所述冷凝器为列管式冷凝器，其内设定温度为小于或等于0℃。

7.如权利要求6所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述储存装置至少包括储存罐，所述储存罐与所述冷凝器之间通过所述连通管和连通阀连通并控制亚临界萃取溶剂流向，所述储存罐内压力设定为0-10MPa。

8.如权利要求7所述的植物精油萃取设备，其特征在于，在气化的亚临界萃取溶剂自所述冷凝器进入储存罐之前还具有压缩机设备，将设备内的气化亚临界萃取溶剂全部压缩至所述冷凝器中，所述压缩机设备为往复式压缩机。

9.如权利要求8所述的植物精油萃取设备，其特征在于，所述连通阀优选为节流阀，以自由控制流体流量来控制压力。

10.如权利要求9所述的植物精油萃取设备，其特征在于，对于萃取后的植物体精油的提取部分为所述第一分离罐、精馏柱以及第二分离罐三个罐体的底部。

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