用于固-液提取的超声提取系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种可用于固－液提取的超声提取系统，它包括相连的脉动往复泵和超声提取装置，该装置中有多组超声振子安装在提取容器壁上。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种可用于固-液提取的超声提取系统，它包括相连的脉动往复泵和超声提取装置，该装置中有多组超声振子安装在提取容器壁上。本技术还提供一种采用本技术所述的用于固—液提取的超声提取系统或超声提取装置可从固体物料例如植物物料中提取有效成分的方法。技术背景在提取或萃取工艺，例如中药或香料提取过程中，采用超声波来加速提取时间并同时增加提取收率是已知的。超声提取装置有许多种类型。通常的情况下，超声提取装置中超声振子平面放置于容器如提取罐的底部(下称平面放置方式)，例如CN1151833A中公开的超声提取设备，这种装置中，提取的物料容易沉淀，导致底部的温度很高，甚至会焦糊，同时还会引起超声停振；而且采用这种超声振子平面放置方式，所要提取物料的液固比比较大，例如，一般在8∶1-20∶1之间，需要大量的溶剂或净水，更重要的是给后道工艺增加成本和延长生产周期；另外，根据物料不同，需要30分钟至1小时的提取时间，并且，有些物料需要提前8-12小时浸泡方可进行超声提取。这种方式无法实现工业化大生产，一般每次提取总容量在1000毫升左右，且无法连续生产。为了克服平面放置方式的超声提取装置的缺点，人们也曾尝试过其它的方法，例如，周边放置方式，将超声振子装置在容器的壁上。例如，GB2097014中公开了一种用于提取油的超声提取装置，它是将超声波发射器安装在平放的截面为方形或园形的料槽外壁上，使超声波垂直穿过装有提取物的料槽。这种装置中，设计上存在超声波能量消耗大，且由于体积大造成波的扩散不良。处理固液物料时，固体物料会在料槽中沉淀出来，无法进行连续化生产。CN87102848A中涉及从油籽中提取油方法，其中公开了一种可以连续进行超声波处理的装置，该装置是带有至少有一套完全相对着的超声波发射器的管道，例如带有两对依次排列的板式超声波发射器。这种装置在固液物料通过管道时，固体物料会沉淀出来，且仍需要处理较长的时间。为了更有效地从固体物料如植物中提取有效成分，本技术者进行了深入的研究，结果发现，将超声振子(超声波发射器)安装在多形边例如六边形或八边形提取容器壁上，可以使超声振子的功率得到充分发挥；另外，采用脉动往复泵，使所要提取的物料在超声提取装置内间隙式运动，可以解决物料在容器内沉淀的问题，从而提高了生产效率，且能实现连续化生产。
技术实现思路
本技术提供一种用于固-液提取的超声提取系统，其特征在于，它包括相连的脉动往复泵和超声提取装置，该装置中有多组超声振子安装在例如多棱柱体如六棱柱体或八棱柱体提取容器壁上。本技术还提供一种超声处理装置，其特征在于，有多组的超声振子安装在例如多棱柱体如六棱柱体或八棱柱体提取容器壁上。本技术其它的目的以及本技术的特征和优点可以通过参照附图对具体实施方式的说明而体现出来。附图说明图1是本技术提取方法的装置示意图。图2是本技术超声提取装置的正视图。图3是本技术超声音提取装置的横剖面图。具体实施方式本技术的固-液超声提取系统包括粉碎设备、相连的脉动式往复泵和超声提取装置以及分离设备等。在具体的实施方案中，如附图1所示，粉碎设备例如锤式粉碎机或锷式破碎机等(未示出)，将物料粉碎，例如粉碎至32至80目或更细，然后加入配料槽(1)中。在搅拌下，加入溶剂例如净水或乙醇，溶剂的加入量可根据需要确定，一般为所要提取的固体物料量的2-10倍，优选2-8倍，也可以加入更高的量(如果需要的话)。在充分搅拌后，将混合物料放入浸泡槽(2)，浸泡一定的时间后，用脉动往复泵(3)将浸泡过的物料泵入超声提取装置(4)进行超声处理。本技术方案中包括脉动往复泵与超声音提取装置组合，且优选的是，超声提取装置垂直放置，采用脉动往复泵将物料液从超声提取装置的下部入口泵入超声提取装置，经超声处理的物料液从超声处理装置的上部出口流出，这样可以避免物料液中的固体物料的沉出。如果对细微固体物料的物料液作超声处理提取，或者对于液-液超声处理提取来说，超声提取装置也可以采用其它的放置方式如平置。另外，本技术的脉动往复泵也可以用其它的脉冲泵替代。超声处理后的物料液可以用另一脉动往复泵(3)再泵入下一个超声提取装置(4)进行超声处理(即，串联方式)，或者，脉动往复泵(3)也可以与两个或两个以上的超声提取装置(4)连接(即并联方式)。在另一方案中，一个脉动往复泵可与多个并联或串联方式的超声提取装置相连。对于本领域技术人员而言，在相同的时间内，串联方式有利于提高提取率，而并联方式可以提高生产率，这点是显而易见的。另外，如果需要，可以采用更多次例如三次以上的脉动往复泵与超声处理装置相连方式。从超声提取装置流出的终提取液放入提取贮槽(5)，之后用泵入固液分离机(6)如过滤机、离心分离机或碟片分离机，分离出的清液收集入清液贮罐(7)，之后将清液(8)进行减压浓缩，得到提取液，蒸出的溶剂部分经处理后可再次用于提取。在另一具体的实施方案中，在浸泡槽(2)与脉动往复泵(3)之间，加入湿磨装置例如球磨机或胶体磨，这样可以在物料浸泡之后，将浸泡过的物料液用再磨细，增加固体物料的表面积。如附图2-3所示，超声处理装置包括多组安装在圆柱体容器或多棱柱体例如横截面优选为多边形例如六边形或八边形的棱柱体容器(4)壁上的超声振子(9)，超声振子(9)以标准方式用超声波发生器相连(图中未画出)。每组个超声振子的数目一般而言与容器的边数相同，例如六边形容器上的一组有6个超声振子(3对相对着的发射器)。安装在容器(4)上的超声振子的组数可以根据需要确定，只要达到所需要的提取效果即可，一般为3组以上，例如3-20组。优选的实施方案中采用横截面为六边形或八边形的棱柱体容器，六棱柱或八棱柱体与四棱柱体相比，没有辐射死角，另外，四棱柱体中液体在其中流动不畅；而与圆柱体相比，不仅超声振子加工方便，而且同时也可让超声振子的功率得到充分发挥，从而提高了提取效率。此外，超声处理过程中会产生大量的热，因此，容器也可以采用带夹层的容器，以便进行水冷却处理。本技术中，超声波发生器的频率通常在10-50kHz之间，优选为20-40kHz，超声波功率为10-500w，优选为50-300w，且超声处理时间一般为1-30分钟，且优选为2-20分钟。处理的物料通常选自植物物料如果实、茎、叶和/或根，且提取液体通常包括乙醇、水或其混合物。也可以用来处理动物、矿物以及液体物料，且采用其它的常规提取溶剂。显然，本技术的超声提取装置也可以用于液-液物料的萃取。在本技术的固体物料提取系统中，由于采用了本技术的超声提取装置，加上与之配套的脉动往复泵，可使所要提取的物料在超声提取装置内间隙式运动，解决了物料在容器内沉淀。同时也让超声振子的功率得到充分发挥，提高了生产效率。由于采用上述结构，所要提取的物料液固比可以达到3∶1-8∶1，有的甚至可达到2∶1，不仅降低成本，同时也提高了生产效率。大大缩短了提取时间，本技术超声提取装置根据物料不同，一般可在2至5分钟全部提取完毕。只需将所要提取的物料破碎至32目至80目的粗粉，直接加入净水或溶剂即可投入超声提取装置提取。可连续实现工业化大生产，而且产量不受限制，提高产量只需要增加提取设备即可。实施列本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于固－液提取的超声提取系统，其特征在于，它包括相连的脉动往复泵和超声提取装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛松山，
申请(专利权)人：葛松山，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]