一种高效柔性挥发油提取设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效柔性挥发油提取设备，适用于中药挥发油的提取和分离，属于中药制药设备领域。主要由提取罐1和冷凝回收装置组成，所述提取罐1的内壁设置有支撑杆2，提取罐1的转动轴3上设置有支撑杆4；所述冷凝回收装置由冷凝器5、冷凝器6和冷凝器7按自下而上串联的方式竖直叠加组成，三组冷凝器冷凝水管道分别单独设置，独立控制。本实用新型专利技术结构合理、设计科学、操作方便，在保证产品质量及收率稳定的前提下，生产过程实现柔性化智能控制，提油时间缩短1倍以上，得油率提高30％以上，有效节能降耗30％以上，并可节水20％‑30％，普适性强，符合当前中药绿色生产要求，具有良好推广应用前景。

An efficient and flexible equipment for volatile oil extraction

The utility model discloses an efficient and flexible volatile oil extraction device, which is suitable for extracting and separating volatile oil of traditional Chinese medicine, and belongs to the field of pharmaceutical equipment of traditional Chinese medicine. It is mainly composed of extraction tank 1 and condensation recovery device. The inner wall of extraction tank 1 is provided with support rod 2, and the rotation axis 3 of extraction tank 1 is provided with support rod 4. The condensation recovery device consists of condensator 5, condenser 6 and condenser 7, which are vertically superimposed in series from bottom to top. The condensation water pipes of three groups of condensers are separately arranged and independently controlled. The utility model has reasonable structure, scientific design and convenient operation. On the premise of guaranteeing the stability of product quality and yield, the production process realizes flexible intelligent control, the oil extraction time is shortened by more than one time, the oil yield is increased by more than 30%, the effective energy saving is reduced by more than 30%, and the water saving is 20%30%. The utility model has strong universality, meets the current requirements of green production of traditional Chinese medicine, and has good popularization and response. Use the future.

【技术实现步骤摘要】
一种高效柔性挥发油提取设备
本技术涉及一种高效柔性挥发油提取设备，适用于中药挥发油的提取和分离，属于中药制药设备领域。
技术介绍
目前，中药制剂生产中挥发油的提取方法包括超临界萃取法、水蒸气蒸馏法等。超临界萃取虽然可以避免挥发油中热敏成分损失，提高挥发油的品质和收率，但不适合复方中药挥发油的提取，且存在提取溶剂残留问题，设备投入大，使用和维护成本过高，难以大规模推广使用。水蒸气蒸馏法是将含挥发性成分的中药饮片浸泡湿润后与水共同蒸馏，使饮片中的挥发性成分随水蒸气一并蒸馏带出，经冷凝分层后收集目标挥发油。该方法常用设备为多功能提取罐、挥发油提取罐等，设备投入小，操作简单，成为中药挥发油提取的首选，在生产中广泛使用。水蒸气蒸馏法提取挥发油主要经过扩散、气化、液内蒸馏等过程，其中液内蒸馏需依靠大量携带挥发油气体的蒸汽(俗称“活汽”)将目标挥发油从系统中带出。传统的挥发油提取罐供热结构设计忽视“活汽”的生成及其可靠逸出的条件，在用于中药挥发油提取时，尤其是在进行比重大、粘度高的根茎类饮片挥发油提取时，饮片容易在提取罐内部板结、聚集，不仅造成传热传质不均匀，而且罐内“活汽”阻力大，饮片中的挥发油很难被有效的“活气”带出，挥发油提取率低，且耗能高，耗时长。此外，传统的冷凝器大多设计为卧式结构，蒸馏出的油水混合气体在冷凝过程中即会分离，众多细小油滴粘附到冷凝器列管壁上，造成冷凝器内管堵塞，挥发油不易流出，难以收集。同时，由于低温下的挥发油粘度加大，且油水分离器结构不合理，油水分离效果差，使得挥发油提取效率低下，尤其是对挥发油量少、挥发油粘度大的中饮片，很难收集到挥发油。国内少数厂家针对冷分离方式的改进，仍存在设备、管道铺展粘附损失大，品种适应性差，而且采用油水分离添加捕获剂集油方式，不符合药品生产GMP的要求。
技术实现思路
针对现有中药挥发油提取设备及提取工艺普遍存在的挥发油提取工艺放大时挥发油转移率显著降低、耗能高、环境不友好、过程不可控及批间质量差异大等关键共性技术难题，本技术要解决的技术问题是提供一种高效柔性挥发油提取设备。专利技术人通过对挥发油提取过程热力学性质、气固界面、气液界面以及油水界面现象的研究，创新设计和开发出功能协同化的高效柔性挥发油提取设备，尤其是对提取罐、冷凝器和油水分离器进行功能协同化改造，实现了提取罐“活汽”量足行畅、冷凝器分级分馏导出以及热式油水分离的目的，并可根据具体品种调节冷凝器冷却温度，降低油水界面能，保证不同沸程挥发油的有效提取、分离和聚集，使之适用于根茎类、果实类、花叶类等多种类型中饮片的提取，品种适应性强，提高了生产效率，降低了能耗，并显著提高了挥发油的提取率和质量。本技术所解决的技术问题具体由如下技术方案来实现：一种高效柔性挥发油提取设备，主要由提取罐1和冷凝回收装置组成，其特别之处在于，提取罐1的内壁设置有支撑杆2，提取罐1的转动轴3上设置有支撑杆4；冷凝回收装置由下冷凝器5、中冷凝器6和上冷凝器7按自下而上串联的方式竖直叠加组成，三组冷凝器冷凝水管道分别单独设置，独立控制，三组冷凝器下端依次独立安装有下油水分离器8、中油水分离器9和上油水分离器10。本技术中，支撑杆2的宽度为1-3cm，与提取罐1的内壁面呈60°-80°夹角，最佳为75°夹角，每6根支撑杆构成1组，沿提取罐1的内壁按自下而上的顺序设置3-5组；支撑杆4的宽度为1-5cm，最佳为3cm,且与转动轴呈60°-80°夹角，最佳为75°夹角，每4根支撑杆构成1组，沿转动轴3按自下而上的顺序安装3-5组。优选地，所述提取罐的径高比1：1-1.5。本技术中，支撑杆2为直径1-3cm、长度10-30cm的圆柱体，与提取罐1的内壁面呈60°-80°夹角，每6-10根支撑杆构成1组，沿提取罐1的内壁按自下而上的顺序分层交互设置3-5组；所述支撑杆4为直径1-3cm、长度10-30cm的圆柱体，与转动轴3呈60°-80°夹角，沿转动轴3自上而下交互设置10-50根。优选地，所述支撑杆2为直径2cm、长度20cm的圆柱体，与提取罐1的内壁面呈75°夹角，每8根支撑杆构成1组，沿提取罐1的内壁按自下而上的顺序分层交互设置4组；优选地，所述支撑杆4为直径2cm、长度20cm的圆柱体，与转动轴3呈75°夹角，沿转动轴3自下而上交互设置30根。本技术所述的提取罐1为倒锥型提取罐(参见附图1)或直筒型提取罐(参见附图2)。所述倒锥型提取罐的罐底径高比1:1～1.5，优选的是，罐底径高比为1:1.4；所述直筒型提取罐的径高比1:1～1.2，优选的是，罐体径高比为1:1.2。专利技术人基于对提取罐1内温度场、浓度场和汽流场的测试或模拟分析研究，优化设计了传热传质均匀、“活汽”产量足且逸出通畅的新型结构。挥发油提取作业时，将中药饮片和水按比例加入提取罐1，开启蒸汽进行加热煎煮，此时比重大、粘度高的根茎类饮片会在提取罐1内板积、聚集。随着提取罐1内部温度和压力的逐渐升高，纯化水会发生沸腾，沸腾的水会裹挟着中药饮片以热对流的方式在提取罐1内部翻滚腾挪，中药饮片在罐体内自上而下沉降时会被设置在提取罐1内壁上的支撑杆2及设置在转动轴3上的支撑杆4所阻挡和支撑，从而减小饮片沉降的速率，降低饮片沉降的力度，促进热对流相对运动加快，避免中药饮片在罐体内部过度堆积和板结，同时也可避免局部温度过高造成传热传质不均，从而使饮片中的挥发油可被产生的足量“活气”有效带出，进而减少无效蒸馏，提高热能利用效率，提高挥发油提取率，提高饮片资源利用率。挥发油提取完成，放出煎煮液，开启电动机带动转动轴3转动，粘附和搁置在支撑杆4上的药渣可随着转动轴的旋转，并在离心力的作用下被抛甩至提取罐1的底部，方便自动出渣，提高清场效率。本技术中，所述下冷凝器5、中冷凝器6和上冷凝器7按自下而上串联的方式竖直叠加组成，其下端依次独立设置有下油水分离器8、中油水分离器9和上油水分离器10。上述三组冷凝器的冷凝水管道独立设置，独立操控，互不影响，以便根据挥发油性质和组成的不同调节冷凝水的大小，最大程度提高冷凝效率，减少冷凝水使用量。专利技术人基于对温度与挥发油表面张力关系、有效冷凝面积与冷凝效果的研究，优化设计了分级分馏独立控温式冷凝器和热式油水分离结构，实现了不同沸程挥发油有效提取分离和聚集，适应于重油、轻油和混合油的提取。挥发油提取作业时，携带有足量挥发油气体的油水混合物蒸气(俗称“活气”)先从底部进入下冷凝器5，在下冷凝器5内冷却，然后回流进入接在下冷凝器5下端的下油水分离器8，实现油水分层，完成挥发油的首次冷凝。同时，部分在下冷凝器5中未完全冷凝的沸点相对较低挥发油与水蒸气混合蒸汽继续上行并进入中冷凝器6，在中冷凝器6中冷却，回流进入接在中冷凝器6下端的中油水分离器9，实现油水分层，完成挥发油的二次冷凝。另外，还有剩余小部分在下冷凝器5和中冷凝器6中均未得到完全冷凝的沸点更低的挥发油与水蒸气混合蒸汽继续上行并进入上冷凝器7，在上冷凝器7中冷却，回流进入接在上冷凝器7下端的上油水分离器10，实现油水分层，完成挥发油的第三次冷凝。上述冷凝分层后含少量挥发油的芳香水液分别沿油水分离器上的溢流管流入提取罐1中，实现循环再利用。上述优化设计可以克服沸点较低的中药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效柔性挥发油提取设备，主要由提取罐（1）和冷凝回收装置组成，其特征在于，所述提取罐（1）的内壁设置有支撑杆（2），提取罐（1）的转动轴（3）上设置有支撑杆（4）；所述冷凝回收装置由下冷凝器（5）、中冷凝器（6）和上冷凝器（7）按自下而上串联的方式竖直叠加组成，三组冷凝器冷凝水管道分别单独设置，独立控制，三组冷凝器下端依次独立安装有下油水分离器（8）、中油水分离器（9）和上油水分离器（10）。

【技术特征摘要】
1.一种高效柔性挥发油提取设备，主要由提取罐（1）和冷凝回收装置组成，其特征在于，所述提取罐（1）的内壁设置有支撑杆（2），提取罐（1）的转动轴（3）上设置有支撑杆（4）；所述冷凝回收装置由下冷凝器（5）、中冷凝器（6）和上冷凝器（7）按自下而上串联的方式竖直叠加组成，三组冷凝器冷凝水管道分别单独设置，独立控制，三组冷凝器下端依次独立安装有下油水分离器（8）、中油水分离器（9）和上油水分离器（10）。2.如权利要求1所述的一种高效柔性挥发油提取设备，其特征在于：所述支撑杆（2）为直径1-3cm、长度10-30cm的圆柱体，与提取罐（1）的内壁面呈60°-80°夹角，每6-10根支撑杆构成1组，沿提取罐（1）的内壁按自下而上的顺序分层交互设置3-5组；所述支撑杆（4）为直径1-3cm、长度10-30cm的圆柱体，与转动轴（3）呈60°-80°夹角，沿转动轴（3）自上而下交互设置10—50根。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于：所述支撑杆（2）为直径2cm、长度20cm的圆柱体，与提取罐（1）的内壁面呈75°夹角，每8根支撑杆构成1组，沿提取罐（1）的内壁按自下而上的顺序分层交互设置4组；所述支撑杆（4）为直径2cm、长度20cm的圆柱体，与转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贵民，苏瑞强，张微，贺凤成，
申请(专利权)人：鲁南制药集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37