CN2432935Y - 连续式循环提取——浓缩设备 - Google Patents

Abstract

一种连续式循环提取一浓缩设备。主要包括提取罐、浓缩加热器、浓缩蒸发器、冷凝器等,其特征为浓缩蒸发器分别与提取罐、冷凝器连通,提取罐内的蒸汽经汽液分离器后进入冷凝器,分离或冷凝的溶剂流回提取罐,提取罐底部与浓缩加热器连通,浓缩加热器上下又与浓缩蒸发器连通,使提取一浓缩过程不断循环。提取、浓缩共用一套冷凝、冷却装置,在蒸发浓缩器内装有强制循环推进器,本实用新型具有设备简单紧凑,高效、节能等特点。

Description

连续式循环提取-浓缩设备

本实用新型涉及一种从中药材或食品原料中提取有效成份并浓缩的设备。

中药在我国已有几千年的历史。从家庭里的砂罐熬药到工业生产的多能提取罐熬药，其目的都是为了提取药材中的有效成份便于人们食用。

中药中具有药效成份的类型很多(如生物咸、生物酮、生物醌类、萜类、及糖与糖甙、皂甙、氨基酸等)，各种成份对提取温度、提取溶剂的要求不尽相同，糖与糖甙、皂甙、氨基酸溶于水，其它成份难溶于水或不溶于水，而溶于极性相近的有机溶剂(如乙醇、甲醇、乙醚等)，同时对有些药材需要低温提取，温度过高会破坏药材中的有效药用成份。

现有的中药、食品生产中，从原料中提取和浓缩有效成份大多采用将药材装入提取罐加10～15倍的溶剂熬2～3次，熬出的药液放入贮罐沉淀过滤，用浓缩器浓缩成比重1.2～1.3的浸膏，浓缩提取分开进行。四川科学出版社1998年9月出版《中药制药车间及车间工艺设计》的第十章、第十一章对现有的提取、蒸发设备有较详细的介绍。主要有以下缺点：

1．提取用溶剂用量大，提取时间长。若采用有机溶剂提取成本高。

2．提取、浓缩温度不易控制，极易破坏有效药用成份。

3．提取液与药材含有的药效成份浓度梯度小，提取速度慢、提取率低。

4．提取、浓缩分开单独进行，能耗大。

5．浓缩加热器易结垢。

本实用新型的目的是提供一种能方便地控制提取浓缩温度，提取溶剂用量少，提取浓缩时间短，节能高效的提取-浓缩设备。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案如下：

将配好的中药材或食品原材料投入提取罐，加入5～8倍(按原料不同由药厂做工艺试验确定)与药材中药效成份极性相近的溶剂(热水、甲醇、乙醇、丙酮等)，开启提取罐夹套加热蒸汽阀给提取液加热，加热20～30分钟后打开提取罐下的药液出口阀，药液经提取罐内下部的过滤装置一次过滤再经过滤器二次过滤后由泵打入浓缩加热器底部，开启浓缩加热器加热蒸汽阀给提取药液加热并进行浓缩，浓缩产生的二次蒸汽经浓缩蒸发器上的上升管切向进入提取罐上部，在提取罐内实现部份汽液分离，未分离的汽体与提取产生的蒸汽汇合进入除沫器除沫，切向进入汽液分离器，汽液分离器分离出的液体经回流管流回提取罐作新的溶剂加在药材面上，未分离完的蒸汽经上升管进入冷凝器冷凝，然后经冷却器冷却后进入油水分离器，最后又回流入提取罐。

通过真空泵控制提取罐和浓缩器的真空度，降低溶剂的沸点，调节提取罐和浓缩器的加热蒸汽压力和流量，可实现低温提取和浓缩。

由此形成热溶剂不断循环使用，溶剂与药材中可溶成份的浓度保持高梯度，药材中的溶质高速溶出，直到完全溶出(提取液基本无色)。此时停止将提取液抽入浓缩加热器，浓缩产生的二次蒸汽转送冷凝器直接冷凝，浓缩回收继续进行，直到浓成需要比重(1.2～1.35)的流浸膏排出。无色提取液放入储罐下批复用，药渣从排渣门排掉。若是用有机溶剂提取，则开直接蒸汽回收药渣内溶剂为零后，将药渣排掉。

在提取、浓缩过程中，连续从提取罐底部将提取液抽入浓缩加热器进行浓缩，浓缩产生的二次蒸汽不断送入汽液分离器，汽液分离器分离出的液体经回流管流回提取罐作新的溶剂加在药材面上，新溶剂通过溶解药材中的可溶物质到提取罐底部被抽入浓缩器进行浓缩。溶剂与药材中含可溶物质的浓度保持高梯度，药材中的溶质高速溶出，直至完全溶出。由于提取、浓缩在同一密封设备内完成，溶剂循环使用，故溶剂用量少、损失小，节约能源。这为选用与药效物质相近极性的有机溶剂，提高药效物质提取率创造了条件。同时因能灵活调节提取、浓缩的温度，将大大提高流浸膏的药效和质量。

下面结合附图对本实用新型进行进一步详细说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视放大图。

图3为图1中局部Ⅰ的剖视放大图。

图4为图1中局部Ⅱ的结构示意放大图。

图5为图4中局部Ⅲ的局部剖视放大图。

如图1所示，本实用新型采用的设备包括：提取泵、过滤器、提取罐、除沫器、汽液分离器、冷凝器、冷却器、油水分离器、溶剂回收罐、真空泵、浓缩蒸发器、螺旋推进器、浓缩加热器及连接管件、控制阀门等。

中药材原料从投料门12加入提取罐4，然后从溶剂进口8加入5～8倍(按原料不同由药厂做工艺试验确定)与药材中药效成份极性相近的溶剂(热水、甲醇、乙醇、丙酮等)，开启提取罐夹套加热蒸汽阀6给提取液加热，加热20～30分钟至药液沸腾后打开提取罐下的药液出口阀3，药液经提取罐内下部的过滤装置一次过滤再经过滤器2二次过滤后由泵37打入浓缩加热器36底部，从药液进口管43进入浓缩加热器，在过滤器2与泵37之间设有流量计39，开启浓缩加热器加热蒸汽阀38给提取液加热，提取液沿沸腾管45管内上升，经连通管47进入浓缩蒸发器，蒸发产生的二次蒸汽通过浓缩蒸发器33上的二次蒸汽升汽管27上升，经二次蒸汽进口管26切向(如图2)进入提取罐上部二次蒸汽进口接管40，此时应关闭二次蒸汽冷凝阀24，同时打开二次蒸汽回流阀5，二次蒸汽在提取罐4内实现部份汽液分离，未分离的汽体与提取产生的蒸汽汇合从提取罐4的顶部进入除沫器9，然后切向进入汽液分离器11，汽液分离器分离出的液体从汽液分离器底部通过带有回水弯的溶剂回流管10经回流口接管42流回提取罐4，作新的溶剂通过液体分布器41(如图3)加在药材面上，未分离完的蒸汽通过蒸汽阀15经上升管16进入冷凝器17冷凝，经冷凝器17的壳程冷凝成液体后进入冷却器21的管内继续冷却降温形成冷却液。冷凝器17为一列管式换热器，冷却器21为一盘管式换热器。冷却水从冷水进口管18进入冷却器21的壳程，而后进入冷凝器17的管程从出水管8排出。冷却液流入油水分离器23后，芳香油从芳香油出口13流出回收，不凝气从放空口14放空，油水分离器23的底部流出的冷凝后的溶剂通过带有回水弯的溶剂回流管34经回流口接管42流回提取罐4，此时应打开溶剂回流阀7，同时关闭溶剂回收阀25。

真空泵30通过真空连接管22与冷凝器17的真空接口连接，真空连接管22上设置有真空控制阀29。真空泵30可控制提取罐4和浓缩蒸发器33的真空度，降低溶剂的沸点，通过调节提取罐4和浓缩加热器36蒸汽进口阀6、38的压力和流量，可实现提取和浓缩的温度灵活调节。

由此形成热溶剂不断循环使用，溶剂与药材中可溶成份的浓度保持高梯度，药材中的溶质高速溶出，直到完全溶出(提取液基本无色)。此时停止将提取液抽入浓缩加热器36，关闭提取二次蒸汽回流阀5并打开二次蒸汽冷凝阀24将浓缩产生的二次蒸汽经二次蒸汽冷凝管20转送冷凝器17直接冷凝，关闭溶剂回流阀7，打开溶剂回收阀25，冷却液经降液管28流入溶剂回收罐31。浓缩回收继续进行，直到浓成需要比重(1.2～1.35)的流浸膏从出口35排出。无色提取液放入溶剂回收罐31下批复用，药渣从排渣门排掉。若是用有机溶剂提取，则从直接蒸汽进口1加入蒸汽，回收药渣内溶剂为零后，将药渣排掉。

图4为图1中局部Ⅱ的结构示意放大图。可作为外加热强制循环蒸发浓缩器单独使用。

药液从药液进口管43进入浓缩加热器，药液在加热器中受热至沸点后，部份溶剂汽化，使热能转化为向上运动的动能；同时，由于沸腾管45内的汽液混合物和循环管53中未沸腾的药液间产生密度差，从而产生了药液的循环。浓缩蒸发器33上设有两个视镜观察孔44、46，药液液面保持在两个视镜观察孔之间。为了提高药液的循环速度，提高加热器36的传热效率，在循环管53内安装一螺旋推进器54，推进器由电机50、减速机51带动，采用机械密封52。推进器强制药液循环。这在浓缩蒸发后期，防止因药液变浓、粘度增大后造成药液在沸腾管45上结垢甚至造成对沸腾管45的堵塞尤为重要。在循环管53内安装的螺旋推进器也可用桨叶推进器代替。

本实用新型与现有技术比较有如下特点：

1．提取与浓缩同步进行，并共用一套冷凝、冷却系统，缩短了生产周期，大大减少了场地和设备投资。

2．提取只需加一次溶剂，用量减少70％，为用有机溶剂提取创造了条件。

3．采用两次汽液分离，减小了冷凝、冷却系统的负荷，节约了能源。

4．浓缩蒸发采用强制循环，防止了物料结垢、结焦，保持了的物料有效成份，并大大提高了浓缩蒸发效率。

5．在提取、浓缩过程中，连续从提取罐底部将提取液抽入浓缩加热器进行浓缩，浓缩产生的二次蒸汽不断送入汽液分离器，汽液分离器分离出的溶剂和经冷凝、冷却后的溶剂经回流管流回提取罐作新的溶剂加在药材面上，新溶剂通过溶解药材中的可溶物质到提取罐底部被抽入浓缩器进行浓缩。溶剂与药材中合可溶物质的浓度保持高梯度，药材中的溶质高速溶出，直至完全溶出。由于提取、浓缩在同一密封设备内完成，溶剂循环使用，故溶剂用量少、损失小，节约能源。这为选用与药效物质相近极性的有机溶剂，提高药效物质提取率创造了条件。同时因能灵活调节提取、浓缩的温度，将大大提高流浸膏的药效和质量。

Claims (5)

1．一种连续式循环提取-浓缩设备，其特征在于提取罐4的上部蒸汽出口直接与除沫器9相连，除沫器直接与汽液分离器11相连，汽液分离器11的上部由上升管16与冷凝器17的蒸汽进口相连，冷凝器17的溶剂出口直接与冷却器21相连，冷却器21下部出口与油水分离器23相连。汽液分离器11的下部与油水分离器23下部设有带有回水弯的溶剂回流管10、34，溶剂回流管既与回流口接管41相连又与溶剂回收罐31相连。

2．根据权利要求1所述连续式循环提取-浓缩设备，其特征在于提取罐4的下部药液出口与过滤器2相连，过滤器2与提取泵37相连，提取泵37与浓缩加热器36的药液进口管43相连，浓缩加热器36与浓缩蒸发器33通过循环管53和连通管47连为一体，浓缩蒸发器33的上部蒸汽出口由二次蒸汽升汽管27分别与冷凝器17的二次蒸汽冷凝进口管20和提取罐上部的二次蒸汽进口管26相连。

3．根据权利要求1和2所述连续式循环提取-浓缩设备，其特征在于提取罐上部的回流口接管42下部设有一液体分布器41，二次蒸汽进口接管40切向设置在提取罐上部。

4．根据权利要求1和2所述连续式循环提取-浓缩设备，其特征在于在循环管53内安装一螺旋推进器54，推进器由电机50、减速机51带动，采用机械密封52。在循环管53内安装的螺旋推进器也可用桨叶推进器代替。浓缩蒸发器33上设有两个视镜观察孔44、46。由浓缩蒸发器33、螺旋推进器32、浓缩加热器36组成的装置可作为外加热强制循环蒸发浓缩器单独使用。

5．根据权利要求1和2所述连续式循环提取-浓缩设备，其特征在于真空泵30由真空连接管22与冷凝器17的真空接口连接。

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