專利名稱：一種植物有用成分的熱提取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種植物有用成分提取的儀器設(shè)備和中試實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體地講是一種植物有用成分提取過(guò)程中集提取、分離、濃縮、溶劑回收于一體的熱提取器。
背景技術(shù)：
對(duì)于植物有用成分的提取，主要通過(guò)適當(dāng)?shù)娜軇┖头椒?，將有用成分溶出轉(zhuǎn)移到所用溶劑中，蒸餾回收溶劑后，得到含有用成分的濃縮提取液。
目前的回流提取法中，主要采用熱浸回流法和循環(huán)回流法(索氏提取法)。熱浸回流法的提取過(guò)程是將粉碎后的植物置于附帶冷凝系統(tǒng)的提取器內(nèi)，加溶劑浸沒(méi)植物表面，然后開(kāi)始加熱浸提。蒸發(fā)的溶劑被冷凝后直接回流到提取器內(nèi)，到規(guī)定時(shí)間后將回流液濾出，再添加新溶劑繼續(xù)回流過(guò)程數(shù)次，將各次過(guò)濾后的回流提取液合并，再于蒸餾裝置中蒸出并回收溶劑后，即得到含有用成分的濃縮提取液。在整個(gè)提取過(guò)程中需要用到提取裝置、分離裝置、濃縮、溶劑回收裝置。該法的缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，須經(jīng)過(guò)反復(fù)傾倒、過(guò)濾，最后再進(jìn)行濃縮、回收溶劑，溶劑用量大損耗也大。由于從植物溶出的有用物質(zhì)在提取液中達(dá)到局部過(guò)飽和時(shí)會(huì)沉積于植物表面，造成了提取速率非常緩慢，提取率也不十分理想。循環(huán)回流法(索氏提取法)的提取過(guò)程是將將粉碎后的植物置于提取器內(nèi)，然后加熱蒸發(fā)器內(nèi)的溶劑，溶劑蒸氣通過(guò)側(cè)管進(jìn)入冷凝器，被冷凝成液體，滴入提取器中，當(dāng)液面超過(guò)虹吸管的最高處時(shí)，溶出了植物中有用成分的提取液流入蒸發(fā)器內(nèi)，提取液內(nèi)的溶劑再次被蒸發(fā)。如此反復(fù)循環(huán)，直至提取完成。最后再將蒸發(fā)器內(nèi)提取液中的溶劑蒸出回收，即得到含有用成分的濃縮提取液。該法雖然能不斷更新溶劑，植物中的有用成分被連續(xù)移出提取器，溶劑用量較少，但因其提取過(guò)程是在冷浸狀態(tài)下，而且提取液完全依靠冷凝溶劑的累積，液面上升緩慢，固液之間相互作用力小，所以提取時(shí)間較長(zhǎng)，提取率不高。最后同樣需要經(jīng)過(guò)蒸餾裝置回收溶劑操作。此外，液泛提取法不失為目前回流提取法當(dāng)中一種較好的提取方法。液泛提取法充分利用了加熱溶劑時(shí)所產(chǎn)生的蒸氣，增加液相的湍動(dòng)程度，提高溶質(zhì)的擴(kuò)散速率，提取速度大大加快。同時(shí)，因?yàn)椴粩嘤行迈r溶劑(冷凝液)加入，使溶質(zhì)與溶劑間保持較高的濃度梯度，明顯提高了相間的傳質(zhì)推動(dòng)力。使提取率得到提高。而且提取是在熱環(huán)境中進(jìn)行，進(jìn)一步加快了提取速度、提高了提取得率。但在提取過(guò)程中，存在著須隨時(shí)觀察液泛液面、及時(shí)將溶液放凈、多次反復(fù)操作的復(fù)雜過(guò)程；最后同樣存在另行回收溶劑問(wèn)題。
上述回流提取法的提取裝置，都存在不能方便裝卸料，整個(gè)提取過(guò)程不能在同一系統(tǒng)內(nèi)完成的缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題是提供一種植物有用成分的熱提取器，它是一種既能有效提高溶劑對(duì)固體植物的作用力，加快溶劑對(duì)固體植物中有用成分的溶出速率，縮短提取時(shí)間節(jié)約能耗；又能使提取、分離、濃縮、溶劑回收在同一系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，有效利用蒸氣節(jié)約溶劑，減少提取過(guò)程中的復(fù)雜操作，簡(jiǎn)化工藝流程；并能在提取前后方便裝卸料，儀器設(shè)備易于清洗的熱提取裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題可由如下方案來(lái)解決一種植物有用成分的熱提取器，包括冷凝器、提取柱、蒸餾濃縮燒瓶、回流虹吸液儲(chǔ)液器，其特征是所述冷凝器與下方的提取柱之間裝回流液收集器，提取柱與下方的蒸餾濃縮燒瓶之間裝篩板過(guò)濾器，回流液收集器通過(guò)蒸氣入口、蒸氣側(cè)管、側(cè)管蒸氣控制閥與蒸餾濃縮燒瓶一側(cè)連接；提取柱通過(guò)虹吸液出口、虹吸管、虹吸液入口、回流虹吸液儲(chǔ)液器、放液閥、放液入口與蒸餾濃縮燒瓶另一側(cè)連接。
本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題還可由如下方案來(lái)解決所述蒸餾濃縮燒瓶、篩板過(guò)濾器、提取柱、回流液收集器、冷凝器按順序相互之間均采用磨口連接。所述回流液收集器內(nèi)部設(shè)有回流液接收漏斗，回流液接收漏斗通過(guò)外部的回流液控制閥連通回流液入口和回流虹吸液儲(chǔ)液器，所述回流液收集器另一側(cè)設(shè)有蒸氣入口。所述回流虹吸液儲(chǔ)液器上部設(shè)有回流液入口和平衡閥，側(cè)面設(shè)有虹吸液入口，下面設(shè)有放液閥。所述提取柱外盤繞有加熱器。所述篩板過(guò)濾器中間設(shè)有帶許多小孔的篩板。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是使用本植物有用成分的熱提取器時(shí)，被提取有用成分的植物料裝入提取柱內(nèi)，溶劑裝入蒸餾濃縮燒瓶?jī)?nèi)，中間用篩板過(guò)濾器隔開(kāi)，免去了固液分離過(guò)程。
經(jīng)加熱的溶劑所產(chǎn)生的蒸氣，通過(guò)篩板過(guò)濾器上篩板的許多小孔進(jìn)入到提取柱植物料層，熱蒸氣將植物料加熱繼續(xù)上升到冷凝器被冷凝成液體，液體流經(jīng)回流液接收漏斗溢出后，回流到提取柱的植物料層內(nèi)，對(duì)其中的有用成分浸出提取。由于不斷上升的熱蒸氣與回流液在提取柱內(nèi)相遇，使回流液加熱，使提取在熱環(huán)境體系中進(jìn)行，有利于植物料中有用成分的浸出。
為了使植物中有用成分充分溶在溶劑中，通過(guò)對(duì)溶劑加熱溫度的調(diào)整，可控制溶劑蒸氣的上升速度，使提取柱內(nèi)產(chǎn)生液泛現(xiàn)象，增加了溶劑于植物間的相互作用力。這不僅使溶出率進(jìn)一步提高也使溶出速度大大加快，達(dá)到節(jié)能降耗、提高收率的目的。
當(dāng)提取柱內(nèi)產(chǎn)生液泛的液面上升到超過(guò)虹吸管高度時(shí)，由于虹吸作用使溶液通過(guò)虹吸管進(jìn)入到回流虹吸液接收器中，隨著提取的進(jìn)行，蒸餾濃縮燒瓶中的溶劑逐漸減少，回流虹吸液儲(chǔ)液器中的溶液逐漸增多，根據(jù)蒸餾濃縮燒瓶中溶劑量的多少，可隨時(shí)按順序先打開(kāi)側(cè)管蒸氣控制閥，使蒸氣直接進(jìn)入冷凝器冷凝。再打開(kāi)回流虹吸液儲(chǔ)液器下面的放液閥，回流虹吸液儲(chǔ)液器中的溶液流回到蒸餾濃縮燒瓶中，同時(shí)提取柱內(nèi)的溶液也流回到蒸餾濃縮燒瓶中。等溶液都流盡后，關(guān)閉放液閥和側(cè)管蒸氣控制閥。提取又按照開(kāi)始過(guò)程重新進(jìn)行，如此反復(fù)，直至達(dá)到需要的提取目的為止。操作的重復(fù)次數(shù)大大減少。
提取完畢后，打開(kāi)回流液收集器上回流液接收漏斗的控制閥和側(cè)管蒸氣控制閥，繼續(xù)對(duì)蒸餾濃縮燒瓶加熱，同時(shí)使提取柱加熱器開(kāi)始對(duì)提取柱加熱，使得蒸餾濃縮燒瓶中與提取柱內(nèi)植物料中的溶劑蒸發(fā)，被冷凝的溶劑流入回流液收集器上的回流液接收漏斗中，然后流入回流虹吸液儲(chǔ)液器中，直至溶劑回收完成。提取液得到了濃縮。由于提取與溶劑回收都是在同一系統(tǒng)內(nèi)完成，不僅使溶劑蒸氣得到有效利用，避免溶劑外泄，又能使溶劑回收的比較徹底，降低溶劑的消耗量。
溶劑回收完畢后，停止加熱，將提取柱與篩板過(guò)濾器整體取下后拆卸分離，即可把植物料渣方便的排出。采用本熱提取器在提取植物中有用成分時(shí)，不僅能夠使提取在熱環(huán)境體系中進(jìn)行，而且增加了溶劑于植物間的相互作用力，相當(dāng)于起到了攪拌作用，溶質(zhì)與溶劑間又保持了較高的濃度梯度，使溶出率進(jìn)一步提高，溶出速度大大加快。由于提取與溶劑回收都是在同一系統(tǒng)內(nèi)完成，不僅使溶劑蒸氣得到有效利用，避免溶劑外泄，又能使溶劑回收的比較徹底，降低了溶劑的消耗量。此外，不但免去了固液分離過(guò)程，而且能方便的排出料渣。由于將提取、分離、濃縮、溶劑回收集于同一體系內(nèi)完成，在同一套裝置內(nèi)實(shí)施，減少了重復(fù)操作，因而大大簡(jiǎn)化了工藝流程和操作過(guò)程，達(dá)到了節(jié)能降耗、提高收率的目的。


圖1為本植物有用成分的熱提取器結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，首先將提取柱11與篩板過(guò)濾器19連接，將植物料由提取柱11上口加入，然后安裝在蒸餾濃縮燒瓶1的中間口上，將加熱器4套在提取柱11上，再將回流液收集器6安裝在提取柱11上，冷凝器7安裝在回流液收集器6上。在提取柱11旁固定好回流虹吸液儲(chǔ)液器12。在蒸餾濃縮燒瓶1的側(cè)口上安裝帶接口的側(cè)管蒸氣控制閥2，用蒸氣側(cè)管3(軟管)與回流液收集器6上的蒸氣入口5連通。用蒸氣側(cè)管3將回流液控制閥9的接口與回流虹吸液儲(chǔ)液器12上的回流液入口10連通，提取柱11下方的虹吸液出口15通過(guò)虹吸管14與回流虹吸液儲(chǔ)液器12上的虹吸液入口13連通?；亓骱缥簝?chǔ)液器12下方放液閥16的接口通過(guò)放液管17與蒸餾濃縮燒瓶1的另一側(cè)放液入口18連通。
對(duì)植物有用成分進(jìn)行提取時(shí)，側(cè)管蒸氣控制閥2、回流液控制閥9、放液閥16都處于關(guān)閉狀態(tài)。向冷凝器7通入冷卻水，對(duì)蒸餾濃縮燒瓶1內(nèi)的溶劑加熱。溫度達(dá)到溶劑沸點(diǎn)后，溶劑蒸氣通過(guò)篩板過(guò)濾器19上篩板的小孔進(jìn)入到裝有植物料的提取柱11中。蒸氣使植物料溫度升高的同時(shí)自身被冷凝，在提取柱11內(nèi)形成液柱，產(chǎn)生液泛現(xiàn)象。液柱不斷上升直至浸滿植物料層，使植物料充分潤(rùn)濕。繼續(xù)上升的溶劑蒸氣穿過(guò)提取柱11，經(jīng)過(guò)回流液收集器6進(jìn)入到冷凝器7中被冷凝回流。回流液先流入回流液接收漏斗8，待回流液溢出后流入到提取柱11中?？刂茖?duì)蒸餾濃縮燒瓶的加熱溫度，可調(diào)整提取柱11內(nèi)產(chǎn)生液泛液面的高度。當(dāng)液泛液面超過(guò)植物料層高度和虹吸管14最高處時(shí)，即產(chǎn)生虹吸作用，溶液經(jīng)虹吸液入口13流入回流虹吸液儲(chǔ)液器12中。隨著提取的進(jìn)行，蒸餾濃縮燒瓶1中的溶劑逐漸減少，回流虹吸液儲(chǔ)液器12中的溶液逐漸增多。根據(jù)蒸餾濃縮燒瓶1中溶劑量的多少，可隨時(shí)按順序先打開(kāi)側(cè)管蒸氣控制閥2，使蒸氣直接進(jìn)入冷凝器7冷凝，再打開(kāi)回流虹吸液儲(chǔ)液器12下面的放液閥16，回流虹吸液儲(chǔ)液器12中的溶液經(jīng)放液管17和放液入口18流回到蒸餾濃縮燒瓶1中，同時(shí)提取柱11內(nèi)的溶液也流回到蒸餾濃縮燒瓶1中。等溶液都流盡后，關(guān)閉放液閥16和側(cè)管蒸氣控制閥2。提取又按照開(kāi)始過(guò)程重新進(jìn)行，如此反復(fù)，直至達(dá)到需要的提取目的為止。
提取完畢后，打開(kāi)回流液收集器6上回流液接收漏斗8的回流液控制閥9和側(cè)管蒸氣控制閥2，繼續(xù)對(duì)蒸餾濃縮燒瓶1加熱。同時(shí)，使提取柱11加熱器4開(kāi)始對(duì)提取柱11加熱，使得蒸餾濃縮燒瓶1中與提取柱11內(nèi)植物料中的溶劑蒸發(fā)，被冷凝的溶劑流入回流液收集器6上的回流液接收漏斗8中，然后經(jīng)回流液入口10流入回流虹吸液儲(chǔ)液器12中，直至溶劑回收完畢。提取液得到了濃縮。
在提取與溶劑回收過(guò)程中，當(dāng)遇到虹吸液或回收溶劑流入回流虹吸液儲(chǔ)液器12不暢時(shí)，可將平衡閥20開(kāi)啟，使系統(tǒng)內(nèi)外壓力平衡，虹吸液或回收溶劑即可順利流入回流虹吸液儲(chǔ)液器12。
溶劑回收完畢后，停止加熱，首先將提取柱11與篩板過(guò)濾器19整體卸下，然后將二者分離，即可方便的排出提取柱11內(nèi)及篩板過(guò)濾器19內(nèi)的植物料渣。
權(quán)利要求1.一種植物有用成分的熱提取器，包括冷凝器、提取柱、蒸餾濃縮燒瓶、回流虹吸液儲(chǔ)液器，其特征是所述冷凝器與下方的提取柱之間裝回流液收集器，提取柱與下方的蒸餾濃縮燒瓶之間裝篩板過(guò)濾器，回流液收集器通過(guò)蒸氣入口、蒸氣側(cè)管、側(cè)管蒸氣控制閥與蒸餾濃縮燒瓶一側(cè)連接；提取柱通過(guò)虹吸液出口、虹吸管、虹吸液入口、回流虹吸液儲(chǔ)液器、放液閥、放液入口與蒸餾濃縮燒瓶另一側(cè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物有用成分的熱提取裝置，其特征是所述蒸餾濃縮燒瓶、篩板過(guò)濾器、提取柱、回流液收集器、冷凝器按順序相互之間均采用磨口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種植物有用成分的熱提取裝置，其特征是所述回流液收集器內(nèi)部設(shè)有回流液接收漏斗，回流液接收漏斗通過(guò)外部的回流液控制閥連通回流液入口和回流虹吸液儲(chǔ)液器，所述回流液收集器另一側(cè)設(shè)有蒸氣入口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物有用成分的熱提取裝置，其特征是所述回流虹吸液儲(chǔ)液器上部設(shè)有回流液入口和平衡閥，側(cè)面設(shè)有虹吸液入口，下面設(shè)有放液閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物有用成分的熱提取裝置，其特征是所述提取柱外盤繞有加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種植物有用成分的熱提取裝置，其特征是所述篩板過(guò)濾器中間設(shè)有帶許多小孔的篩板。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種植物有用成分的熱提取器，主要結(jié)構(gòu)特征是冷凝器與下方的提取柱之間裝回流液收集器，提取柱與下方的蒸餾濃縮燒瓶之間裝篩板過(guò)濾器，回流液收集器通過(guò)蒸氣入口、蒸氣側(cè)管、側(cè)管蒸氣控制閥與蒸餾濃縮燒瓶一側(cè)連接；提取柱通過(guò)虹吸液出口、虹吸管、虹吸液入口、回流虹吸液儲(chǔ)液器、放液閥、放液入口與蒸餾濃縮燒瓶另一側(cè)連接。本實(shí)用新型在提取植物中有用成分時(shí)，能夠使提取在熱環(huán)境體系中進(jìn)行，增加溶劑于植物間的相互作用力，溶質(zhì)與溶劑間保持了較高的濃度梯度，使溶出率提高，溶出速度加快，達(dá)到節(jié)能降耗、提高收率的目的。由于將提取、分離、濃縮、溶劑回收集于同一套裝置內(nèi)實(shí)施，減少了重復(fù)操作，因而大大簡(jiǎn)化了工藝流程。
文檔編號(hào)B01D3/00GK2880210SQ20062000590
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者李景峰 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古師范大學(xué)