一种罐组式动态逆流提取节能系统及其中药提取方法技术方案

本发明专利技术涉及中药提取技术领域，提供一种罐组式动态逆流提取节能系统及其提取方法，所述提取节能系统利用热泵系统吸收环境中的低品位空气能加热溶媒和药剂，代替了传统的蒸汽加热的方式，采用了药剂直接接触换热的方式，极大提高了换热效率和能量的利用率，同时节约能源；该系统同时采用多个提取罐循环使用的方式，使每个提取罐中药剂与药渣维持在合理的浓度差，提高了提取率；通过加热提取系统和缓冲系统的切换，压缩机和循环泵等动设备一直处于运行状态，避免了频繁启动造成动设备的损坏，并实现了能量的充分利用；采用三介质换热器和相应的蒸汽加热循环回路，能使溶媒或药剂同时被热泵系统加热和药剂蒸汽加热，进一步提高提取系统的换热效率。

A Kind of Energy Saving System of Tank Group Dynamic Countercurrent Extraction and Its Extraction Method of Traditional Chinese Medicine

【技术实现步骤摘要】
一种罐组式动态逆流提取节能系统及其中药提取方法
本专利技术涉及中药提取
，更具体地，涉及一种罐组式动态逆流提取节能系统及其中药提取方法。
技术介绍
传统中药提取方法主要包括水煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法、溶剂提取法等，随着中药领域的发展，传统的中药提取方法已不能满足工业化生产要求。罐组分级逆流提取是集萃取、重渗漉、动态和逆流技术为一体的具有多种用途的新型中药提取工艺。罐组式动态逆流提取工艺，是将两个以上的动态提取罐机组串联，提取溶媒沿着罐组内各罐药料的溶质浓度梯度逆向地由低向高顺次输送通过各罐，并与药料保持一定提取时间并多次套用。此技术主要利用了固液两相中有效成分的浓度梯度差，逐级将药材中有效成分扩散至起始浓度较低的提取溶剂中，达到最大限度转移药材中有效成分的目的。但是，在现有技术中，大多数提取罐以蒸汽为热源，蒸汽加热药剂释放潜热后成为冷凝水排出，因此在中药蒸煮及提取过程中，需要大量的蒸汽，能源消耗量巨大。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术实施例提供一种罐组式动态逆流提取节能系统及其中药提取方法，以解决传统的罐组式动态逆流提取系统能源消耗量大的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种罐组式动态逆流提取节能系统，包括加热系统、缓冲罐以及多个提取罐，所述加热系统为热泵系统，所述热泵系统包括与所述提取罐对应设置的冷凝器，每个所述提取罐的两端分别通过第一管道与对应的所述冷凝器相连接；所述缓冲罐的两端分别通过第二管道与各所述提取罐的两端相并联，并在所述第二管道与所述第一管道的对应连接处设有第一换向阀和第二换向阀；在所述第一换向阀或第二换向阀到所述冷凝器之间的所述第一管道上设有循环泵；所述缓冲罐与每个所述提取罐分别通过第三管道相连接，各所述第三管道上均装有开关阀；在任意两个所述提取罐之间均设有第四管道，所述第四管道上装有双向阀。优选地，所述热泵系统还包括蒸发器和压缩机，多个所述冷凝器通过热泵循环管道相互并联；所述蒸发器、压缩机以及并联的多个冷凝器之间通过所述循环管道依次连接形成闭环，每个并联支路的所述热泵循环管道上设置有节流阀。优选地，所述冷凝器为三介质冷凝器，所述三介质冷凝器包括制冷剂流道、药剂蒸汽流道以及提取换热流道，所述提取罐分别通过蒸汽管道与所述药剂蒸汽流道的两端相连接，所述蒸汽循环管道上设置有蒸汽压缩机；所述提取罐的两端分别通过所述第一管道与对应的所述提取换热流道的两端相连接；所述制冷剂流道的两端分别通过用于实现各所述冷凝器并联的所述热泵循环管道相连接。优选地，所述提取罐内侧的顶部设置有至少一组喷淋头，所述喷淋头上设置有喷淋孔，所述喷淋孔的直径为3mm～5mm。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种中药提取方法，利用如本专利技术实施例第一方面所述的罐组式动态逆流提取节能系统，具体包括：S1，向缓冲罐中加入熔煤，并同时切换第一换向阀和第二换向阀，以加热所述缓冲罐中的溶媒，直至溶媒达到中药提取的预设温度；S2，向各个提取罐中加入中药，随机选择其中一个提取罐作为首罐进行药剂配置，并打开与首罐对应的开关阀，将其余的排序在中间位和最后位的提取罐作为中间罐和尾罐，等待备用；S3，对首罐进行中药提取操作，继续由S1对溶媒进行加热，使得溶媒维持在中药提取的预设温度；S4，通过操作双向阀，控制首罐中的提取药剂以接力的方式依次向中间罐和尾罐中转移，后续接收到提取药剂的提取罐依次加入中药提取操作，直至所有的提取罐同步进行中药提取。优选地，所述中药提取方法还包括：S5，将成品药剂从S4中的尾罐中排出，由S1～S5组成的一个中药提取周期结束。优选地，所述中药提取方法还包括：S6，依据S4中的中药提取顺序，将前一个中药提取周期中排序在第二位和第一位的提取罐，对应作为下一个中药提取周期中排序为第一位和最后位的提取罐，按此规律依次循环。优选地，在每个中药提取周期的S4中，排序为第一位的提取罐在向其下一位的提取罐转移提取药剂后，还包括向缓冲罐中补充溶媒的步骤。优选地，在S3中对首罐进行中药提取操作时，包括对药剂进行加热的步骤：关闭与首罐对应的开关阀，同时切换与首罐对应的第一换向阀和第二换向阀，由提取罐中的蒸汽和冷凝器中的制冷剂同时对首罐中1/4～1/5体积容量的药剂进行循环加热，首罐中的其余药剂与循环加热的药剂进行直接接触换热。优选地，所述提取罐设有三个，分别为首罐、中间罐和尾罐，并且首罐、中间罐和尾罐的提取时间比为1:2:1。(三)有益效果本专利技术实施例提供的罐组式动态逆流提取节能系统及其中药提取方法，所述系统利用热泵系统吸收环境中的低品位空气能加热溶媒和药剂，代替了传统的蒸汽加热的方式，采用了药剂直接接触换热的方式，极大提高了换热效率和能量的利用率，同时节约能源；该系统同时采用多个提取罐循环使用的方式，使每个提取罐中药剂与药渣维持在合理的浓度差，提高了提取率；通过加热提取系统和缓冲系统的切换，压缩机和循环泵等动设备一直处于运行状态，避免了频繁启动造成动设备的损坏，并实现了能量的充分利用；采用三介质换热器和相应的蒸汽加热循环回路，能使溶媒或药剂同时被热泵系统加热和药剂蒸汽加热，进一步提高提取系统的换热效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例的罐组式动态逆流提取节能系统的连接示意图；图2为本专利技术实施例的中药提取方法的流程图；图中：1-缓冲罐；21、22、23-提取罐；3、压缩机；41、42、43-过滤器；51、52、53-循环泵；61、62、63-开关阀；71、72、73-蒸汽压缩机；81、82、83-三介质换热器；91、92、93-节流阀；101、102、103-第二换向阀；111、112、113-第一换向阀；121、122、123-双向阀；131、132、133-喷淋头；14-蒸发器；211、212、213-第一管路，221、222、223-第二管路。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，本专利技术实施例提供一种罐组式动态逆流提取节能系统，具体包括：加热系统、缓冲罐1以及多个提取罐，本实施例中提取罐具体设置为三个，分别为提取罐21、22、23。本实施例中加热系统采用热泵系统，用于吸收环境中的低品位空气能，以用于加热溶媒和药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罐组式动态逆流提取节能系统，包括加热系统、缓冲罐以及多个提取罐，其特征在于，所述加热系统为热泵系统，所述热泵系统包括与所述提取罐对应设置的冷凝器，每个所述提取罐的两端分别通过第一管道与对应的所述冷凝器相连接；所述缓冲罐的两端分别通过第二管道与各所述提取罐的两端相并联，并在所述第二管道与所述第一管道的对应连接处设有第一换向阀和第二换向阀；在所述第一换向阀或第二换向阀到所述冷凝器之间的所述第一管道上设有循环泵；所述缓冲罐与每个所述提取罐分别通过第三管道相连接，各所述第三管道上均装有开关阀；在任意两个所述提取罐之间均设有第四管道，所述第四管道上装有双向阀。

【技术特征摘要】
1.一种罐组式动态逆流提取节能系统，包括加热系统、缓冲罐以及多个提取罐，其特征在于，所述加热系统为热泵系统，所述热泵系统包括与所述提取罐对应设置的冷凝器，每个所述提取罐的两端分别通过第一管道与对应的所述冷凝器相连接；所述缓冲罐的两端分别通过第二管道与各所述提取罐的两端相并联，并在所述第二管道与所述第一管道的对应连接处设有第一换向阀和第二换向阀；在所述第一换向阀或第二换向阀到所述冷凝器之间的所述第一管道上设有循环泵；所述缓冲罐与每个所述提取罐分别通过第三管道相连接，各所述第三管道上均装有开关阀；在任意两个所述提取罐之间均设有第四管道，所述第四管道上装有双向阀。2.根据权利要求1所述的罐组式动态逆流提取节能系统，其特征在于，所述热泵系统还包括蒸发器和压缩机，多个所述冷凝器通过热泵循环管道相互并联；所述蒸发器、压缩机以及并联的多个冷凝器之间通过所述循环管道依次连接形成闭环，每个并联支路的所述热泵循环管道上设置有节流阀。3.根据权利要求2所述的罐组式动态逆流提取节能系统，其特征在于，所述冷凝器为三介质冷凝器，所述三介质冷凝器包括制冷剂流道、药剂蒸汽流道以及提取换热流道，所述提取罐分别通过蒸汽管道与所述药剂蒸汽流道的两端相连接，所述蒸汽循环管道上设置有蒸汽压缩机；所述提取罐的两端分别通过所述第一管道与对应的所述提取换热流道的两端相连接；所述制冷剂流道的两端分别通过用于实现各所述冷凝器并联的所述热泵循环管道相连接。4.根据权利要求1所述的罐组式动态逆流提取节能系统，其特征在于，所述提取罐内侧的顶部设置有至少一组喷淋头，所述喷淋头上设置有喷淋孔，所述喷淋孔的直径为3mm～5mm。5.一种利用如权利要求1至4中任一所述的罐组式动态逆流提取节能系统的中药提取方法，其特征在于，包括：S1，向缓冲罐中加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊玲，李小龙，张振涛，张化福，越云凯，张鹏，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11