一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種波輪式全自動(dòng)超聲高效離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備，屬機(jī)械設(shè)備類。
【背景技術(shù)】
[0002]提取濃縮回收機(jī)組是適用于中草藥、天然產(chǎn)物和海島纖維的提取濃縮和水、有機(jī)溶媒及揮發(fā)性芳香油的回收。多功能提取濃縮回收機(jī)組設(shè)備一般組成包含提取罐，回流冷凝器，回流冷卻器，芳香油收集器，提取罐過濾器，列管式加熱器，蒸發(fā)器，回收冷凝器，回收冷卻器，收集罐，不銹鋼機(jī)架及連接管閥件、儀表等。
[0003]目前工業(yè)用該設(shè)備的功能有靜態(tài)水提或醇提，常壓熱回流水提或醇提，可選配在線超聲波提取功能。
[0004]在對提取物質(zhì)進(jìn)行提取時(shí)，由于物質(zhì)排列比較緊密，靜態(tài)提取需要花費(fèi)很長時(shí)間進(jìn)行提?。磺胰苊交亓骱?，剩余的物質(zhì)處于溶脹飽和狀態(tài)，大量的溶媒還貯存在殘留物質(zhì)中，而剩余的溶媒中還含有大量有效成分。提取罐內(nèi)自身的強(qiáng)化傳質(zhì)措施有限，固液兩相相互接觸及運(yùn)動(dòng)不夠充分，不能保持持續(xù)穩(wěn)定的濃度梯度。
[0005]為了解決提取技術(shù)中遇到的困難，中國專利公開號(hào)CN102350087A，公開日是2012年2月15日，名稱為超聲負(fù)壓循環(huán)提取設(shè)備，主要包括回流蒸發(fā)器、超聲發(fā)生器、真空泵、低溫冷卻液循環(huán)泵、輸液泵、提取瓶和收集瓶。真空泵可為回流蒸發(fā)器內(nèi)部創(chuàng)造負(fù)壓狀態(tài)，使與之相連的收集瓶維持負(fù)壓狀態(tài)，利于溶媒向蒸發(fā)器中蒸發(fā)并濃縮收集的提取液。低溫冷卻液循環(huán)泵可使蒸發(fā)器內(nèi)保持低溫，使蒸發(fā)到蒸發(fā)器中的溶媒蒸汽高效冷凝并回流到與之相連的提取瓶中。輸液泵可將位于超聲發(fā)生器中提取瓶內(nèi)的料液不斷輸送到收集瓶內(nèi)，形成提取瓶內(nèi)的料液不斷被蒸發(fā)器中冷凝回來的新鮮溶媒稀釋，而經(jīng)超聲輔助提取的料液又被不斷輸送到收集瓶供濃縮的循環(huán)。中國科技期刊《輕工機(jī)械》文章編號(hào):1005-2895(2005) 02-0105-03，文章名為一種新型植物螺旋擠出提取器，其工作原理是物料從進(jìn)料口經(jīng)第一螺旋軸的輸送段后進(jìn)入第一擠壓段，在此段內(nèi)，物料受到螺旋軸的擠壓和揉搓作用，排出其中的空氣，使物料在較小的空間與溶媒接觸，加快有效成分的溶出；物料在旋轉(zhuǎn)螺旋的作用下被送到第二螺旋軸的膨脹放松段，此段筒體的上部設(shè)置有溶媒進(jìn)液口，由于本段螺旋導(dǎo)程空間逐漸增加，物料切片間空隙加大，可充分吸收溶媒；進(jìn)入第二擠壓段的物料再一次被擠壓，使物料中大量溶出的有效成分隨溶媒被擠出，最終達(dá)到殘?jiān)吞崛∫旱姆蛛x。根據(jù)被提取物料的性質(zhì)調(diào)節(jié)兩個(gè)螺旋軸的轉(zhuǎn)速差，可改變物料受擠壓的程度，控制和調(diào)節(jié)提取速率。目前，工業(yè)用的提取裝置中，有的配有提速攪拌機(jī)或擠壓設(shè)備。
[0006]綜上所述，雖然很多研宄致力于通過設(shè)計(jì)新的提取濃縮設(shè)備，在一定程度上提高了提取效率，但還存在一些不足。例如，中國科技期刊《輕工機(jī)械》文章編號(hào):1005-2895(2005) 02-0105-03，文章名為一種新型植物螺旋擠出提取器，雖然能使溶媒與有效成分充分接觸，但不能實(shí)現(xiàn)有效成分的濃縮和溶媒的回收；中國專利公開號(hào)CN102350087A，名稱為超聲負(fù)壓循環(huán)提取設(shè)備，輔助超聲在很大程度上提高了提取效率，但還是不能解決剩余物質(zhì)中溶媒的充分回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述存在問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可提高固液接觸面積，充分回收剩余物質(zhì)中的有效物質(zhì)和溶媒的提取濃縮回收裝置。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0009]一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備，包括由管道連接的蒸發(fā)罐、冷凝塔、儲(chǔ)液罐、提取罐和離心機(jī)，提取罐的內(nèi)壁設(shè)置有超聲換能器，提取罐內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上垂直設(shè)置有兩層以上相互平行的吊籃，所述的吊籃表面設(shè)有均勻分布的微孔，提取罐內(nèi)設(shè)置有波輪，波輪位于提取罐的底部，波輪與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)軸的下端連接有減速器，減速器通過皮帶連接電動(dòng)機(jī)，提取罐底部設(shè)置有回流管，回流管與蒸發(fā)罐的進(jìn)液口連接，回流管上設(shè)置有電磁閥，所述的電動(dòng)機(jī)為正反轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0010]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)特點(diǎn):
[0011]通過蒸發(fā)罐底部波輪正反旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)吊籃正反旋轉(zhuǎn)，使吊籃內(nèi)的物質(zhì)與吊籃壁在溶媒中摩擦，達(dá)到固液充分接觸。提取罐內(nèi)的機(jī)械作用主要是波輪，在電機(jī)的帶動(dòng)下，重復(fù)正反旋轉(zhuǎn)，使溶媒產(chǎn)生軸向和徑向的作用力，軸向的分力可減少物質(zhì)與吊籃底部的摩擦，徑向分力使溶媒甩向罐壁，使之沿罐壁上升，造成波輪中心區(qū)的負(fù)壓，因壓力差，四周的溶媒迅速向下流動(dòng)，以彌補(bǔ)波輪四周的液體，這樣形成了上下翻滾的流場，使有效物質(zhì)充分溶解在溶媒中，附加超聲波震蕩，效果更佳。當(dāng)儲(chǔ)液罐的液位再次達(dá)規(guī)定位置時(shí)，設(shè)備通過傳感，使提取罐內(nèi)的回流管的電磁閥打開，提取罐內(nèi)液體流進(jìn)蒸發(fā)罐，程序啟動(dòng)離心模式，吊籃在電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，吊籃內(nèi)的物質(zhì)在離心作用下，使內(nèi)部的溶媒甩出，電磁閥關(guān)閉，離心泵自動(dòng)開啟，將儲(chǔ)液罐內(nèi)的溶媒注入蒸發(fā)罐內(nèi)，進(jìn)行新一輪的提取。以上過程重復(fù)循環(huán)。超聲輔助提取，效果更佳。本實(shí)用新型操作簡單，全自動(dòng)，效率高，可控，靈活性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備，它由蒸發(fā)罐1、冷凝塔4、儲(chǔ)液罐3、提取罐2和離心機(jī)5和連接管道組成，蒸發(fā)罐I的出氣口與冷卻塔4的進(jìn)氣口通過管道連接，所述的蒸發(fā)罐I內(nèi)設(shè)置有攪拌機(jī)6，冷卻塔4下面固定連接有儲(chǔ)液罐3，儲(chǔ)液罐3的出液口通過管道與離心機(jī)5相連，提取罐2的進(jìn)液口管通過管道與離心機(jī)5連接，所述的提取罐2的內(nèi)壁設(shè)置有超聲換能器8，提取罐2內(nèi)的轉(zhuǎn)軸14上垂直設(shè)置有兩層以上相互平行的吊籃7，所述的吊籃7表面設(shè)有均勻分布的微孔，提取罐2內(nèi)設(shè)置有波輪11，波輪11位于提取罐2的底部，波輪11與轉(zhuǎn)軸14固定連接，轉(zhuǎn)軸14的下端連接有減速器12，減速器12通過皮帶連接電動(dòng)機(jī)9，提取罐2底部設(shè)置有回流管13，回流管13與蒸發(fā)罐I的進(jìn)液口連接，回流管13上設(shè)置有電磁閥10。所述的電動(dòng)機(jī)9為正反轉(zhuǎn)電機(jī)，可根據(jù)程序需要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理:
[0016]1.提取原理
[0017]工作時(shí)，首先將所要提取的原料裝進(jìn)提取罐2的吊籃7中，并把吊籃7緊密串聯(lián)，在蒸發(fā)罐I和儲(chǔ)液罐3內(nèi)裝入一定量的溶媒，然后通過離心機(jī)5將儲(chǔ)液罐3內(nèi)的溶媒注入提取罐2內(nèi)。然后開啟電加熱，和超聲裝置，全自動(dòng)程序啟動(dòng)。此時(shí)，蒸發(fā)罐I通過電加熱將溶媒蒸發(fā)，氣態(tài)的溶媒通過冷卻塔4流進(jìn)儲(chǔ)液罐3，通過離心機(jī)5將儲(chǔ)液罐3內(nèi)的溶媒注進(jìn)蒸發(fā)罐2，通過蒸發(fā)罐2底部的波輪11正反旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)吊籃7正反旋轉(zhuǎn)，使吊籃7內(nèi)的物質(zhì)與吊籃7壁在溶媒中摩擦，達(dá)到固液充分接觸。提取罐2內(nèi)的機(jī)械作用主要是波輪11，在電動(dòng)機(jī)9的帶動(dòng)下，重復(fù)正反旋轉(zhuǎn)，使溶媒產(chǎn)生軸向和徑向的作用力，軸向的分力可減少物質(zhì)與吊籃7底部的摩擦，徑向分力使溶媒甩向罐壁，使之沿罐壁上升，造成波輪11中心區(qū)的負(fù)壓，因壓力差，四周的溶媒迅速向下流動(dòng)，以彌補(bǔ)波輪11四周的液體，這樣形成了上下翻滾的流場，使有效物質(zhì)充分溶解在溶媒中，附加超聲波震蕩，效果更佳。當(dāng)儲(chǔ)液罐3的液位再次達(dá)規(guī)定位置時(shí)，設(shè)備通過傳感，使提取罐2內(nèi)的回流管的電磁閥10打開，提取罐2內(nèi)液體流進(jìn)蒸發(fā)罐1，當(dāng)蒸發(fā)罐2內(nèi)溶液流盡后，程序啟動(dòng)離心模式，吊籃7在電動(dòng)機(jī)9的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，吊籃7內(nèi)的物質(zhì)在離心作用下，使原料內(nèi)部的溶媒甩出，甩出的溶媒通過回流管13流進(jìn)蒸發(fā)罐，離心完畢后，電磁閥10關(guān)閉，離心泵5自動(dòng)開啟，將儲(chǔ)液罐3內(nèi)的溶媒注入蒸發(fā)罐2內(nèi)，進(jìn)行新一輪的提取。以上過程重復(fù)循環(huán)。根據(jù)需要設(shè)置循環(huán)次數(shù)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定循環(huán)次數(shù)后，設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉。
[0018]2.濃縮及溶媒回收原理
[0019]提取任務(wù)完成后，首先根據(jù)溶媒沸點(diǎn)，設(shè)置加熱溫度，開啟電加熱，蒸發(fā)罐I內(nèi)的溶媒受熱蒸發(fā)后經(jīng)冷凝塔4冷凝回流到儲(chǔ)液罐3，此時(shí)蒸發(fā)罐I內(nèi)的物質(zhì)得到濃縮，溶媒在儲(chǔ)液罐3內(nèi)得到回收。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備，包括由管道連接的蒸發(fā)罐(I)、冷凝塔(4)、儲(chǔ)液罐(3)、提取罐(2)和離心機(jī)(5)，其特征在于:所述的提取罐(2)的內(nèi)壁設(shè)置有超聲換能器(8)，提取罐(2)內(nèi)的轉(zhuǎn)軸(14)上垂直設(shè)置有兩層以上相互平行的吊籃(7)，所述的吊籃(7)表面設(shè)有均勻分布的微孔，提取罐(2)內(nèi)設(shè)置有波輪(11)，波輪(II)位于提取罐(2)的底部，波輪(11)與轉(zhuǎn)軸(14 )固定連接，轉(zhuǎn)軸(14 )的下端連接有減速器(12)，減速器(12)通過皮帶連接電動(dòng)機(jī)(9)，提取罐(2)底部設(shè)置有回流管(13)，回流管(13)與蒸發(fā)罐(I)的進(jìn)液口連接，回流管(13)上設(shè)置有電磁閥(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備，其特征在于:所述的電動(dòng)機(jī)(9)為正反轉(zhuǎn)電機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型采用的一種波輪式全自動(dòng)超聲離心提取、濃縮及溶媒回收設(shè)備，包括蒸發(fā)罐、冷凝塔、儲(chǔ)液罐、提取罐和離心機(jī)，提取罐的內(nèi)壁設(shè)置有超聲換能器，提取罐內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上垂直設(shè)置有兩層以上相互平行的吊籃，所述的吊籃表面設(shè)有均勻分布的微孔，提取罐內(nèi)設(shè)置有波輪，波輪與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)軸的下端連接有減速器，減速器通過皮帶連接電動(dòng)機(jī)，提取罐底部設(shè)置有回流管，回流管上設(shè)置有電磁閥，所述的電動(dòng)機(jī)為正反轉(zhuǎn)電機(jī)，帶動(dòng)波盤和吊籃正反旋轉(zhuǎn)，使吊籃內(nèi)的物質(zhì)與吊籃壁在溶媒中摩擦，達(dá)到固液充分接觸，也可高速旋轉(zhuǎn)起到離心作用，將剩余物質(zhì)內(nèi)的溶液甩干。超聲輔助提取，效果更佳。本實(shí)用新型操作簡單，全自動(dòng)，提取效率高，可控，靈活性強(qiáng)。
【IPC分類】B01J19-10, B01D1-00, B01D11-02
【公開號(hào)】CN204364938
【申請?zhí)枴緾N201420792304
【發(fā)明人】王棟, 郭啟浩, 李沐芳, 趙青華
【申請人】武漢紡織大學(xué), 昆山匯維新材料有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月16日