气动式超声萃取装置及超声萃取方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种能够实现连续超声萃取，有利于提高萃取效率的气动式超声萃取装置及使用该气动式超声萃取装置的超声萃取方法。该气动式超声萃取装置通过液体管路将溶剂存储机构、进液机构、分存容器、萃取容器和浓缩容器依次串接，在萃取容器中加入样品进行萃取后，可以通过气动循环机构将萃取的液体压入浓缩容器中进行浓缩和定容，并可通过溶剂存储机构和分存容器进一步向萃取容器中补入萃取溶剂进行进一步萃取，如此即可进行连续超声萃取。气动式的循环方式，不仅可以实现多次连续萃取、循环萃取，还可以减小液泵带来的管路污染，降低交叉污染风险。该气动式超声萃取装置通过控制机构可自动控制各机构动作，无需过多人工干预，萃取效率高。

Pneumatic ultrasonic extraction device and ultrasonic extraction method

The invention relates to a pneumatic ultrasonic extraction device capable of realizing continuous ultrasonic extraction and improving extraction efficiency, and an ultrasonic extraction method using the pneumatic ultrasonic extraction device. The pneumatic ultrasonic extraction device connects the solvent storage mechanism, the liquid inlet mechanism, the sub storage container, the extraction container and the concentration container in series through the liquid pipeline. After the sample is added into the extraction container for extraction, the extracted liquid can be pressed into the concentration container through the pneumatic circulation mechanism for concentration and constant volume, and further extraction can be conducted through the solvent storage mechanism and the sub storage container The container is filled with extraction solvent for further extraction, so that continuous ultrasonic extraction can be carried out. The pneumatic circulation mode can not only realize multiple continuous extraction and circulation extraction, but also reduce the pipeline pollution caused by the liquid pump and the risk of cross pollution. The pneumatic ultrasonic extraction device can automatically control the action of each mechanism through the control mechanism, without too much manual intervention, and the extraction efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
气动式超声萃取装置及超声萃取方法
本专利技术涉及萃取领域，尤其是涉及一种气动式超声萃取装置及使用该气动式超声萃取装置的超声萃取方法。
技术介绍
萃取在生产领域中也叫提取，是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的过程。固-液萃取，也叫浸取，是用溶剂分离固体混合物中的组分，如用水浸取甜菜中的糖类、用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量、用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏(又叫“渗沥”或“浸沥”)。有机毒害物质，是指对人、动物或环境产生有毒、有害的有机物，在环境污染领域也可以称为污染物，如多环芳烃、多氯联苯、苯等。近年来，随着检测技术的不断革新，越来越多的有机毒害物质(有机污染物)被发现，特别是在自然环境中的土壤、沉积物、动植物等和人造产品的材料、辅料等固体中。这些有机物不断被认为是对人类、动物和生态环境有害、有毒的，释放到环境中后会污染环境、破坏生态系统、影响环境质量等，因此，越来越受到科学界和社会大众的关注。在这些有害、有毒物质的检测技术中，除了高效的检测器外，还需要有高效、绿色的萃取技术，才能达到检测的目的。超声萃取是近年来兴起的一种高效萃取技术，利用超声波的“空化现象”、“机械振动”以及“热效应”等特性达到加速萃取的目的。超声萃取单次萃取效率高，但须将样品和萃取液放于离心管或玻璃管等容器中，置于超声波仪中进行萃取，每次萃取完成后将萃取液和样品通用过滤、静置、离心等方式进行分离，萃取过程通常需要3次，才能将目标样品中有机物基本萃取完全(>99％)。传统的超声萃取装置难以实现连续超声萃取，为提高超声萃取的工作效率，提升萃取装置的连续化、集成化和自动化程度，已成为超声萃取领域的研究重点。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够实现连续超声萃取，有利于提高萃取效率的气动式超声萃取装置及使用该气动式超声萃取装置的超声萃取方法。一种气动式超声萃取装置，包括溶剂存储机构、进液机构、分存容器、萃取容器、浓缩容器、超声发生机构、气动循环机构、加热机构以及控制机构；所述溶剂存储机构、所述进液机构、所述分存容器、所述萃取容器及所述浓缩容器通过液体管路依次串接，所述进液机构用于将所述溶剂存储机构中存储的萃取溶剂加入至所述分存容器中；所述萃取容器设于所述超声发生机构中；所述分存容器及所述萃取容器分别与所述气动循环机构的气体管路连接，所述气动循环机构用于向位于液体管路上相应的上一级容器中通入气体将其中的液体压入下一级容器中；所述加热机构用于加热浓缩所述浓缩容器中的液体；所述控制机构与所述进液机构、所述超声发生机构、所述气动循环机构、所述加热机构及相应管路上的阀门电连接，以控制各部件动作。在其中一个实施例中，所述气动式超声萃取装置还包括冷凝机构；所述冷凝机构通过气体管路与所述浓缩容器连接，以将所述浓缩容器中的液体蒸发或挥发产生的气体冷凝成液体。在其中一个实施例中，所述冷凝机构通过液体管路与所述分存容器连接，以将冷凝的液体回流至所述分存容器。在其中一个实施例中，所述浓缩容器还与所述气动循环机构的气体管路连接，以由所述气动循环机构吹气来促进液体蒸发或挥发。在其中一个实施例中，所述气动式超声萃取装置还包括光学检测机构，所述光学检测机构与所述控制机构电连接，所述光学检测机构用于检测所述萃取容器和/或所述浓缩容器中的液体成分。在其中一个实施例中，所述气动式超声萃取装置还包括液位定位机构，所述液位定位机构与所述控制机构电连接，所述液位定位机构用于检测所述分存容器、所述萃取容器和/或所述浓缩容器中液位的高度和/或液体体积。在其中一个实施例中，所述气动式超声萃取装置还包括壳体；所述壳体有多层，所述溶剂存储机构、所述进液机构、所述分存容器、所述萃取容器、所述浓缩容器、所述超声发生机构、所述气动循环机构、所述加热机构、所述冷凝机构以及所述控制机构分设于所述壳体的不同层中。在其中一个实施例中，所述壳体具有五层，从上之下依次为第一层、第二层、第三层、第四层和第五层；所述溶剂存储机构、所述进液机构及所述控制机构设于所述第一层；所述分存容器及所述冷凝机构设于所述第二层，且所述冷凝机构位于所述分存容器的上方；所述萃取容器及与其连接的超声发生机构设于所述第三层；所述浓缩容器及所述加热机构设于所述第四层；所述气动循环机构对应与其连接的各容器设于相应的层中；所述控制机构的超声控制单元设于所述第五层，所述控制机构的其他主体结构设于所述第一层；所述壳体内还设有用于给所述气动循环机构供气的气体供应装置的安装位。在其中一个实施例中，所述溶剂存储机构具有多个存储罐；和/或所述分存容器、所述萃取容器及所述浓缩容器均对应为由多个萃取管构成的管组结构；和/或所述分存容器、所述萃取容器及所述浓缩容器中用于进液的液体管路及用于进气的气体管路伸入至相应容器的上部，用于出液的液体管路伸入至相应容器的下部；和/或所述进液机构包括非接触式抽吸结构和多通道阀门，所述非接触式抽吸结构的一端通过液体管路与所述溶剂存储机构连接，另一端通过液体管路与所述多通道阀门连接，所述多通道阀门通过液体管路与所述分存容器连接；和/或进入所述分存容器、所述萃取容器及所述浓缩容器的相应气体管路和液体管路上设有电磁控制阀；和/或所述气体管路上设有单向阀。一种超声萃取方法，使用上述任一实施例所述的气动式超声萃取装置，在所述萃取容器中加入样品，开启所述控制机构后按照设定的程序控制各部分动作进行超声萃取。上述气动式超声萃取装置通过液体管路将溶剂存储机构、进液机构、分存容器、萃取容器和浓缩容器依次串接，在萃取容器中加入样品进行萃取后，可以通过气动循环机构将萃取的液体压入浓缩容器中进行浓缩和定容，并可通过溶剂存储机构和分存容器进一步向萃取容器中补入萃取溶剂进行进一步萃取，如此即可进行连续超声萃取。气动式的循环方式，不仅可以实现多次连续萃取、循环萃取，还可以减小液泵(如蠕动泵)带来的管路污染，降低交叉污染风险。该气动式超声萃取装置通过控制机构可自动控制各机构动作，无需过多人工干预，萃取效率高。进一步，通过设置冷凝机构，可将浓缩容器中蒸发的溶剂蒸气冷凝成液体回收利用。尤其是，将冷凝机构与分存容器通过液体管路连接，可将冷凝的液体回流至分存容器中直接利用，可实现循环连续超声萃取，进一步提高物料的利用率和萃取效率。更进一步，通过设置光学检测机构，可以对萃取容器和/或浓缩容器中的液体成分进行实时扫描检测，形成光谱数据库存储，建立样品类型、萃取溶剂类型、萃取方法的互联大数据，对萃取样品智能编织萃取程序和方法，后续进行实时分析，可以指示单次萃取终点、连续萃取终点、循环萃取终点、回收溶剂情况、萃取液定容等，自动完成萃取过程，一站式制备萃取液。再进一步，通过设置液位定位机构，尤其是非接触式的液位定位机构，可以实现对液位和/或液体体积的实时检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动式超声萃取装置，其特征在于，包括溶剂存储机构、进液机构、分存容器、萃取容器、浓缩容器、超声发生机构、气动循环机构、加热机构以及控制机构；/n所述溶剂存储机构、所述进液机构、所述分存容器、所述萃取容器及所述浓缩容器通过液体管路依次串接，所述进液机构用于将所述溶剂存储机构中存储的萃取溶剂加入至所述分存容器中；/n所述萃取容器设于所述超声发生机构中；/n所述分存容器及所述萃取容器分别与所述气动循环机构的气体管路连接，所述气动循环机构用于向位于液体管路上相应的上一级容器中通入气体将其中的液体压入下一级容器中；/n所述加热机构用于加热浓缩所述浓缩容器中的液体；/n所述控制机构与所述进液机构、所述超声发生机构、所述气动循环机构、所述加热机构及相应管路上的阀门电连接，以控制各部件动作。/n

【技术特征摘要】
20180914 CN 20181107253201.一种气动式超声萃取装置，其特征在于，包括溶剂存储机构、进液机构、分存容器、萃取容器、浓缩容器、超声发生机构、气动循环机构、加热机构以及控制机构；
所述溶剂存储机构、所述进液机构、所述分存容器、所述萃取容器及所述浓缩容器通过液体管路依次串接，所述进液机构用于将所述溶剂存储机构中存储的萃取溶剂加入至所述分存容器中；
所述萃取容器设于所述超声发生机构中；
所述分存容器及所述萃取容器分别与所述气动循环机构的气体管路连接，所述气动循环机构用于向位于液体管路上相应的上一级容器中通入气体将其中的液体压入下一级容器中；
所述加热机构用于加热浓缩所述浓缩容器中的液体；
所述控制机构与所述进液机构、所述超声发生机构、所述气动循环机构、所述加热机构及相应管路上的阀门电连接，以控制各部件动作。


2.如权利要求1所述的气动式超声萃取装置，其特征在于，还包括冷凝机构；所述冷凝机构通过气体管路与所述浓缩容器连接，以将所述浓缩容器中的液体蒸发或挥发产生的气体冷凝成液体。


3.如权利要求2所述的气动式超声萃取装置，其特征在于，所述冷凝机构通过液体管路与所述分存容器连接，以将冷凝的液体回流至所述分存容器。


4.如权利要求1所述的气动式超声萃取装置，其特征在于，所述浓缩容器还与所述气动循环机构的气体管路连接，以由所述气动循环机构吹气来促进液体蒸发或挥发。


5.如权利要求1所述的气动式超声萃取装置，其特征在于，还包括光学检测机构，所述光学检测机构与所述控制机构电连接，所述光学检测机构用于检测所述萃取容器和/或所述浓缩容器中的液体成分。


6.如权利要求1所述的气动式超声萃取装置，其特征在于，还包括液位定位机构，所述液位定位机构与所述控制机构电连接，所述液位定位机构用于检测所述分存容器、所述萃取容器和/或所述浓缩容器中液位的高度和/或液体体积。


7.如权利要求2～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋鑫，张金兰，熊松松，方植彬，姬朋朋，孙秀敏，丑天姝，陈琼，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44