CN2785676Y - 一种自回旋超声萃取釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自回旋超声萃取釜，包括有一个圆柱外壳体及配备的封闭顶盖，在该外壳体腔内装有一个顶部敞开、底面及四周侧壁封闭的内接多面体容器，其特征在于：在该容器每面侧壁的背面板上，都装有一块能发射超声波的换能板，该换能板的高度与该侧壁等高，而宽度为该侧壁宽度的1/2－1/3，并且换能板在各侧壁背面板上的位置是相隔排列的，即在每相邻两个侧壁背面板的连接处，都只装有一块换能板；其优点在于：由于结构的非对称性，使超声波束的偏心冲击力产生的回旋流动代替搅拌器的搅拌作用，节省了搅拌器与电机的购置，因而大大降低了装置成本；通过在容器内建立复频超声场，增强了超声空化的强度，从而提高了对物料的萃取效果。

Description

一种自回旋超声萃取釜

技术领域

本实用新型涉及一种提取分离中药及其它植物天然有效成份的装置，确切地说是提供制药厂配套生产使用的一种规模化的超声萃取釜。

背景技术

用超声技术开展对中草药有效成份提取的研究，近几年在国内已引起重视。研究表明利用超声波的空化作用，可以加速植物体内有效成份的萃取，而超声波的次级效应也能加速欲提取成份的扩散释放，并能充分与溶剂混合利于提取。超声波提取法与常规提取法相比具有提取时间短、产率高、无需加热等优点。中国专利ZL200320114562.6、名为“一种多面体式高强度超声反应釜”，是发明人设计的国内第一台企业专用配套生产装置。对从黄芩药材中萃取黄芩苷的对比测试表明，本装置的提取率比单向超声场实验装置的提取率提高了26.7％。该装置美中不足之处在于：为在提取过程中不断对物料及溶液进行搅拌，需要在反应釜中设置搅拌器，增设配套电机，因而提高了设备成本和操作的复杂程度。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：对“一种多面体式高强度超声反应釜”进行更深层次的改进，提供一种设备结构更简单合理、安装操作过程更简化、有效降低现有设备成本的企业专用型自回旋超声萃取釜。

本实用新型的发明目的是通过实施下述技术方案来实现的：

一种自回旋超声萃取釜，包括有一个圆柱外壳体及配备的封闭顶盖，在该外壳体腔内装有一个顶部敞开、底面及四周侧壁封闭的内接多面体容器，其特征在于：在该容器每面侧壁的背面板上，都装有一块能发射超声波的换能板，该换能板的高度与该侧壁等高，宽度为该侧壁宽度的1/2-1/3，换能板在各侧壁背面板上的位置是靠近同向边沿相隔排列的，即在每相邻两个侧壁背面板的连接处，都只装有一块换能板。

该容器各侧壁背面板上相隔排列的各超声波换能板，为可以产生复频超声场的换能板，包括能产生双频、三频、三频以上的超声波迭加的换能板；对于产生双频超声场，相邻两个侧壁背面板上的两块换能板，应产生一组不同频率f₁、f₂的超声波，依序下两个侧壁背面板上的两块换能板，应产生同样一组频率f₁、f₂的超声波，以此循环；对三频超声场，应使每连续三个侧壁背面板上的三块换能板产生不同频率f₁、f₂、f₃的超声波，依序下三个侧壁背面板上的三块换能板，应产生同样一组频率f₁、f₂、f₃的超声波，以此循环；对于产生三频以上的复频超声场，各换能板超声频率的设计以此类推。

附加技术特征是：在内接多面体容器中，每相邻两侧壁交接处都没有棱角，而是呈光滑的抛物面连接；它应满足制药行业的GMP标准。

本实用新型的优点在于：由于装在容器各侧壁背面板上的超声波换能板，只占该侧壁面积的1/2-1/3，而且，换能板在各侧壁背面板上的位置是相隔非对称排列的，因此，各块换能板向容器腔内发射出的垂直于侧壁的超声波束，在容器腔体内产生的偏心冲击力，使容器内的液体物料产生回旋流动，这就是搅拌作用。超声波愈强搅拌作用就愈强，通过超声波束产生的搅拌作用来代替搅拌器的搅拌作用，就可以节省购置搅拌器与配套电机，因而大大降低了装置成本；通过在容器内建立复频超声场，可以增强超声场的声空化强度，从而提高了对物料的萃取效果。

附图说明

图1为本实用新型装置本体立体示意图

图2为本实用新型装置A-A水平剖面俯视图

图3为装在装置容器侧壁背面板上的超声波换能板结构示意图

图中标记：1为圆柱形装置外壳，2为不锈钢内接多面体容器的侧壁，3为多面体容器内腔，4为超声波换能板，5为换能板发射的超声波，6为液料自回旋路经，7为设置在超声波换能板芯部区域的陶瓷板，8为镀于芯部陶瓷板内外两侧面上的导电金属膜，9为分别连接在导电金属膜上的电缆引线，10为设置在镀有导电金属膜陶瓷板两侧的预加压板，11为多而容器的相邻两个侧壁的交接处；图2中的箭头符号表示：由超声波换能板发射出的超声波辐射方向。

具体实施方式

一种自回旋超声萃取釜，包括有一个圆柱外壳体1及配备的封闭顶盖；在该外壳1腔体内装有一个顶部敞开、底面及四周侧壁封闭的内接不锈钢正五面体容器；在该容器的底部及壳体之间，设置有支撑容器的底座11；在该容器腔3内，每相邻两个不锈钢侧壁的交接处12，都是没有棱角的光滑抛物面；在该容器每个不锈钢侧壁2的背板上，都装有一块能发射超声波的换能板4，换能板4的高度与不锈钢侧壁等高，宽度为侧壁宽度的2/5，五块换能板在五个不锈钢侧壁背面板上的位置是相隔排列的，即在正五面体容器的每相邻两个侧壁背面板连接处12的位置只装有一块换能板；并且每相邻两块换能板依序只能分别产生不同频率的两种超声波，超声波的工作频率f可以是25±5kHZ；40±5kHZ；65±5kHZ；80±5kHZ；…；超声波换能板的结构是：换能板芯部区域为陶瓷板7，在陶瓷板7内、外两侧面上镀有导电金属膜8，在镀有导电金属膜的陶瓷板7的两侧为预加压板10，分别连接在陶瓷板导电金属膜8上的电缆引线9，连接到装置壳体的电缆线接口上。换能板的工作由专用的超声波发生装置进行控制。装置的供电可为220V单相或380V三相标准工业电。

本实用新型装置经过仿真装配和调试，并应用于中药有效成份的提取实验。实验表明：使用25kHZ与65kHZ的双频超声波场，两声源同时作用产生的声空化强度，是两声源单独作用之和的1.9-2.8倍；在采用三频率超声场的实验中，使用25kHZ、1.06MHZ和1.7MHZ的三频超声波场，三声源同时作用的声空化强度，是三声源单独作用所产生声强度之和的1.3-2.0倍；说明多频超声场是可以提升声场强度的。下表给出了在同等条件(温度35摄氏度、萃取时间28分钟等)下，三种超声萃取釜提取黄芩苷的效果实验数据。

利用不同超声萃取釜提取黄芩苷的效果实验结果比较表

超声萃取釜类型	黄芩样品	测定实际比值	实际提取量(μg/ml)	平均值(μg/ml)
					单向超声场提取正交超声场提取(带搅拌机)复频自回旋超声场(不带搅拌机)	样品A1样品A2样品A3样品B1样品B2样品B3样品C1样品C2样品C3	0.56790.56740.56800.68390.68360.68420.67610.68010.6792	11.0211.0111.0214.0714.0614.1015.8916.0015.91	11.01714.07715.95

从表中实验结果看出：利用复频自回旋超声萃取釜对黄芩苷的提取率，与带搅拌机的正交超声场萃取釜对黄芩苷的提取率比较，不但前者提取率有明显地提高，并且节省了搅拌机与电机的投资。

Claims (2)

1、一种自回旋超声萃取釜，包括有一个圆柱外壳体(1)及配备的封闭顶盖，在该外壳体(1)的腔内装有一个顶部敞开、底面及四周侧壁封闭的内接多面体容器，其特征在于：在该容器每面侧壁(2)的背面板上，都装有一块能发射超声波的换能板(4)，该换能板(4)的高度与该侧壁(2)等高，宽度为该侧壁(2)宽度的1/2-1/3，换能板(4)在各侧壁(2)背面板上的位置是相隔排列的，即在每相邻两个侧壁(2)背面板的连接处(11)，都只装有一块换能板(4)。

2、按照权利要求1所述的自回旋超声萃取釜，其特征在于：在内接多面体容器中，每相邻两面侧壁(2)的交接处(11)，都没有棱角而是呈光滑的抛物面连接。

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