超声波逆流循环反应器及物料提取浓缩系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超声波逆流循环反应器和物料提取浓缩系统，包括：一循环提取罐，具有至少一入口和一将所述物料和所述溶媒搅拌成混合液的搅拌器；一超声波反应罐，设于所述循环提取罐的外部，具有一进口，与所述循环提取罐连通，流入来自所述循环提取罐的混合液；内部设有一聚能式超声波发生器，其发出的超声波冲击方向与来自所述循环提取罐的混合液的流向相逆，用于对所述混合液进行超声波冲击；还具有一出口，与所述循环提取罐连通，用于将超声波冲击后的混合液排入所述循环提取罐中进行提取。由于本发明专利技术的超声波逆流循环反应器采取双罐逆向循环提取方式，可提高提取效率，缩短提取时间，在大容器上亦有同样的提取效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及物料的提取萃取
，尤其设及一种超声波逆流循环反应器及物 料提取浓缩系统。
技术介绍
现有植物性物料有效成分的提取，最主要的方式是采用溶媒提取，即按一定固液 比，将待提取物料放置在溶媒如水或其他有机溶剂内，在一定溫度下对待提取物料的有效 成分进行提取。提取过程中会通过增加揽拌、液体循环、加热恒溫控制、溶媒回流等方式提 高提取效果或缩短提取时间。 超声波用于植物有效成分的强化提取是近年来研究和开发的热点，超声波在溶媒 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，可造成植物细胞壁的破坏和溶媒的快速渗透，使被待提取物料的有效成分迅速溶解 到溶媒中，从而提高提取率、缩短提取时间、节省溶媒。其中，空化作用是功率超声最基本的 特质，超声空化引起端动效应、微扰效应、界面效应，聚能效应。其中端动效应使边界层减 薄，增大传质速率；微扰效应强化了微孔扩散；界面效应增大传质表面积；聚能效应扩大了 分离物质分子从而从整体上强化了化工分离强化过程的传质速率和效果。 现有的超声波提取主要分为发散式超声波提取和聚能式超声波提取。发散式超声 波提取是将超声波发生器安装在特制不诱钢震荡板上，超声波通过震荡板在提取罐或水槽 中形成高频超声场，提取物料通过安装在水槽底部的超声场进行超声强化提取。发散式超 声波提取，因为超声波功率低，单位平方厘米功率只有0. 2-0. 3W，要达到一定提取效果，待 提取物料在水槽内跟溶媒要作用较长时间一般在2个小时左右。聚能式超声波是将大功率 超声波发生器直接通过法兰安装在罐体或容器内，通过大功率超声波换能器、变幅杆、发射 头产生超声振动能量直接作用于液体中的物料，对容器内的物料进行超声波提取。聚能式 超声波提取，超声波是直接作用于待提取物料和溶媒，在小设备上，比如小于20升的设备 超声波提取效果明显，但在20升W上设备尤其在500升W上设备，提取效果明显降低。其 主要原因就是设备结构问题，物料跟超声波作用距离由近及远，超声波发生器产生的空化 效果作用在物料上的功效逐渐减小，尤其跟超声波距离大于200毫米W上的物料受到空化 效果作用就微乎其微了，很难达到超声波提取作用，降低总的物料的提取率，超声波的强化 提取作用也不能得到充分利用，聚能式超声波提取设备的提取效果还不如普通热提取的提 取效果。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中聚能式超声波提取设备在远离超声波发生器安装位置的 待提取物料的提取效果差的技术问题，目的在于提供一种远离超声波发生器安装位置的待 提取物料的提取效果优异的超声波逆流循环反应器。 本专利技术的一种用于溶媒提取物料的超声波逆流循环反应器，其包括： 一循环提取罐，具有至少一入口，用于投入所述物料和灌入所述溶媒，内部还设有 一将所述物料和所述溶媒揽拌成混合液的揽拌器； 一超声波反应罐，设于所述循环提取罐的外部，具有一进口，所述进口与所述循环 提取罐连通，流入来自所述循环提取罐的混合液；内部设有一聚能式超声波发生器，用于对 所述混合液进行超声波冲击，所述聚能式超声波发生器发出的超声波冲击方向与来自所述 循环提取罐的混合液的流向相逆，用于增强超声波冲击作用；还具有一出口，与所述循环提 取罐连通，用于将超声波冲击后的混合液排入所述循环提取罐中进行提取。 为将所述循环提取罐中流出的混合液输送流入所述超声波反应罐中，可W安装至 少一浓浆累，所述溶媒也可W通过所述浓浆累输送流入所述循环提取罐中。为方便投料，可 在所述循环提取罐设置二入口，分别为所述物料的投料口和所述溶媒的流入口，所述浓浆 累通过所述流入口将所述溶媒输送流入所述循环提取罐中。 所述的超声波逆流循环反应器连通方式可具体为：所述超声波逆流循环反应器具 有一第一管道，所述第一管道的上游端带有一第一阀口并与所述循环提取罐的底部连通， 所述第一管道的下游端带有一第二阀口并与所述浓浆累连通；一第二管道，其上具有一第 Ξ阀口，所述第二管道的上游端与所述浓浆累连通，所述第二管道的下游端与所述循环提 取罐的入口连通；一第Ξ管道，所述第Ξ管道的上游端与所述第二管道的第Ξ阀口的上游 连通，所述第Ξ管道的下游端与所述聚能式超声波发生器的底部的连通；一第四管道，所述 第四管道的上游端与所述聚能式超声波发生器的上侧端的连通，所述第四管道的下游端与 所述循环提取罐连通。 所述第二管道的下游端与所述循环提取罐的所述溶媒的流入口连通。 所述聚能式超声波发生器轴向安装在所述超声波反应罐的顶部，具有一位于所述 超声波发生器内部中轴线上的发射头，所述发射头长度与所述发射头的长度与所述超声波 反应罐的高度相匹配。提取过程中，所述混合液在所述聚能式超声波发生器中向上流动，所 述聚能式超声波通过所述发射头可发出超声波是向下震动冲击所述混合液。 所述超声波反应罐与所述循环提取罐的容积比为1:2-20 ;所述超声波反应罐的 容积为2-30化。 所述循环提取罐内安装有一溫控装置，用于加热所述混合液并保持一定溫度，所 述溫控装置为夹层内置导热油加热的溫控装置、内置过热水发生器加热的溫控装置和外接 蒸汽供热的溫控装置的一种或多种。 本专利技术的另一目的在于提供一种将提取功能、过滤功能和真空浓缩功能整合在一 起的物料提取浓缩系统，其包括： 一溶媒暂存罐，可存储溶媒； 一本专利技术所述的超声波逆流循环反应器，所述超声波逆流循环反应器的上游与所 述溶媒暂存罐连通，用于超声空化来自所述溶媒暂存罐灌入的溶媒与物料混合的混合液并 提取所述物料； 一在线过滤器，所述在线过滤器的上游与所述超声波逆流循环反应器的下游连 通，用于过滤分离经所述超声波逆流循环反应器提取后的混合液得到提取液； 一浓缩装置，所述浓缩装置的上游与所述在线过滤器的下游连通，用于浓缩所述 在线过滤器得到的提取液； 一溶媒回收罐，所述溶媒回收罐与所述浓缩装置的顶部连通，用于冷凝回收所述 溶媒。所述溶媒回收罐可与一真空累连通，W实现减压蒸馈加快提取液的浓缩。 本专利技术的积极进步效果在于： 1)由于连续不断的物料和溶媒的混合液在本专利技术的超声波逆流循环反应器中与 超声波冲击振动采取逆向循环方式一即超声波反应罐内的超声波从上往下冲击振动而混 合液从下往上循环反应，物料和溶媒的混合液被超声波强制循环提取，可实现超声波功效 的最大化。其次，在等量物料和溶媒的情况下，可W大大缩短反应时间，每次提取物料反应 时间一般在30-40分钟即可达到原有聚能式或发散式超声波提取设备2小时W上的使用效 果。再者，本专利技术采用双罐组合形式，大容积的循环提取罐用于加热、溫控和混合；小 容积的超声波反应罐用于超声波强制提取，其直径得到控制，并采用与所述超声波反应罐 尺寸相匹配的聚能式超声波发生器，使得所述混合液在所述超声波反应罐中的部分都处在 超声波空化效果较佳范围内，加上采用逆向循环强制输送方式，超声波反应罐中不需要机 械揽拌等其他外部设施，每一批次投放的所有物料都可W跟聚能式超声波发生器不断循环 反应，避免因大型超声波提取设备太大导致的空间差异性问题，大大缩短了超声波提取设 备单一批次物料提取的时间，一般在30-40分钟即可达到原有聚能式或发散式超声波提取 设备的2小时W上的使用效果。本专利技术的超声波逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于溶媒提取物料的超声波逆流循环反应器，其特征在于包括：一循环提取罐，具有至少一入口，用于投入所述物料和灌入所述溶媒，内部还设有一将所述物料和所述溶媒搅拌成混合液的搅拌器；一超声波反应罐，设于所述循环提取罐的外部，具有一进口，所述进口与所述循环提取罐连通，流入来自所述循环提取罐的混合液；内部设有一聚能式超声波发生器，用于对所述混合液进行超声波冲击，所述聚能式超声波发生器发出的超声波冲击方向与来自所述循环提取罐的混合液的流向相逆，用于增强超声波冲击作用；还具有一出口，与所述循环提取罐连通，用于将超声波冲击后的混合液排入所述循环提取罐中进行提取。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东，
申请(专利权)人：上海矩源自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31