空氣能植物活性物提取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，包括提取罐、真空濃縮器、冷凝器、第一換熱器、第二換熱器及制冷劑回路，提取罐用于提取植物活性物，真空濃縮器用于濃縮提取的植物活性物，并將溶劑分離，冷凝器將從真空濃縮器出來的溶劑進行冷凝，并供給提取罐，第一換熱器包括互相換熱的加熱水管與制冷劑換熱管，加熱水管向提取罐與真空濃縮器供熱；第二換熱器包括互相換熱的冷卻水管與制冷劑換熱管，冷卻水管向冷凝器供冷；制冷劑回路由第一換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管、第二換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管、制冷劑管路及壓縮機連接形成制冷劑循環(huán)回路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提高了系統(tǒng)的集成程度，提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，降低了系統(tǒng)能耗。
【專利說明】
空氣能植物活性物提取系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種植物活性物提取系統(tǒng)，尤其是涉及一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，傳統(tǒng)的活性物提取系統(tǒng)通常由活性物提取單元、活性物真空濃縮單元以及加熱冷卻單元組成。其中活性物提取單元主要由提取罐1、第一存儲罐4及連接在兩者之間的混合管路21組成，其中，第一存儲罐4用于儲存植物活性物與溶劑的混合液，混合管路21用于植物活性物與溶劑混合液的輸送;活性物真空濃縮單元主要由真空濃縮器2、冷凝器3(采用真空冷凝器)及第二儲存罐5組成，真空濃縮器2與第一存儲罐4之間通過混合管路21連接，真空濃縮器2、冷凝器3及第二儲存罐5之間依次通過溶劑管路22連接，第二儲存罐5與提取罐I之間也通過溶劑管路22連接;加熱冷卻單元主要由加熱設(shè)備25(可以采用鍋爐或電加熱設(shè)備)、蒸汽管路24、水塔6及冷卻水管19組成，其中提取罐I與真空濃縮器2均有夾層或換熱盤管，蒸汽管路24通入提取罐I與真空濃縮器2的夾層或換熱盤管中，蒸汽管路24內(nèi)蒸汽的熱量由加熱設(shè)備25提供，冷凝器3也設(shè)有夾層或換熱盤管，其夾層或換熱盤管內(nèi)通入冷卻水，冷卻水通過冷去水管19循環(huán)，冷卻水管19與水塔6連接，水塔6提供冷源。
[0003]如圖1所示，傳統(tǒng)的活性物的提取方法是將植物放在帶夾套的金屬材質(zhì)提取罐I中，通過蒸汽管路24提供高溫，在提取罐I中植物與溶劑(水、酒精等)浸泡融合?；钚晕镞_(dá)到一定濃度后，打開位于提取罐I出口的第一閥門I，活性物與溶劑的混合物通過混合管路21進入第一存儲罐4中。
[0004]當(dāng)?shù)谝淮鎯?內(nèi)混合液到一定存儲量后，打開位于真空濃縮器2下端出口處的第二閥門15，收集真空濃縮器2中的活性物濃縮液，打開位于第二儲存罐5下端的第四閥門17，將第二儲存罐5中收集的溶劑通過溶劑管路22排空至提取罐I中，同時解除真空濃縮單元的真空狀態(tài)。打開第一存儲罐4下方的第三閥門16，混合液通過混合管路21進入到真空濃縮器
2中。關(guān)閉第二閥門15、第三閥門16及第四閥門17，使真空濃縮單元形成封閉的回路，對回路進行抽真空。
[0005]混合液在真空濃縮器2中高溫加熱，溶劑汽化后進入冷凝器3中，使得真空濃縮器2中的有效活性物濃度提高，同時溶劑在冷凝器3中溫度降低，液化后回流至第二儲存罐5中收集。重復(fù)以上提取過程與濃縮過程，完成植物活性物提取，植物活性物最終從真空濃縮器2下方的植物活性物管路排出。
[0006]傳統(tǒng)的植物活性物提取系統(tǒng)的活性物提取單元在非真空環(huán)境下工作，而濃縮單元是在真空環(huán)境下進行工作，系統(tǒng)之間需要通過閥門阻斷，使得混合液及溶劑都需要存儲罐，使兩個單元同步，保證系統(tǒng)的連續(xù)工作。傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各閥門的控制順序要求嚴(yán)格，員工操作難度大。
[0007]傳統(tǒng)的植物活性物提取系統(tǒng)的加熱、冷卻系主要通過蒸汽加熱提取罐和真空濃縮器，少量小型設(shè)備通過電加熱的方式。蒸汽加熱的方式需要配置相應(yīng)的鍋爐，建設(shè)專門的鍋爐房，及專業(yè)操作工和專業(yè)管道維護人員，溶劑冷凝器也需要配置相應(yīng)的水塔，系統(tǒng)復(fù)雜，產(chǎn)地要求高，建造成本高。同時生產(chǎn)過程中煤鍋爐產(chǎn)生的廢氣導(dǎo)致空氣污染，隨著環(huán)境保護意識的提高，煤鍋爐生產(chǎn)已被限制使用。天然氣鍋爐一定程度上能降低排放污染，但二氧化碳的排放同樣不利于環(huán)境保護，在工業(yè)上接受度不高。
[0008]電加熱的方式需要配置大功率變壓器和電路，過濾溶劑冷凝器也需要配置相應(yīng)的水塔，系統(tǒng)相對蒸汽加熱的方式簡單，對大功率變壓器和電路依然有較高的要求，建造成本高。能避免廢氣排放的問題，但提取和濃縮生產(chǎn)成本高，其當(dāng)量成本是煤鍋爐蒸汽加熱的四倍以上。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的就是為了提供一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以下問題:傳統(tǒng)活性物提取系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，設(shè)備集成度低，提取單元與濃縮單元分別獨立運行，生產(chǎn)效率低，鍋爐和電加熱設(shè)備生產(chǎn)能耗大，場地要求高，零件數(shù)量多設(shè)備昂貴，設(shè)備操作難度高，維護成本高，及廢氣排放污染環(huán)境的問題。
[0010]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0011 ] 一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，包括:
[0012]提取罐:用于混合植物與溶劑，并提取植物活性物；
[0013]真空濃縮器:與提取罐連接，用于濃縮提取的植物活性物，并將溶劑分離；
[0014]冷凝器:同時與真空濃縮器及提取罐連接，將從真空濃縮器出來的溶劑進行冷凝，并供給提取罐；
[0015]第一換熱器:包括互相換熱的加熱水管與制冷劑換熱管，所述的加熱水管同時與提取罐及真空濃縮器的夾層或換熱盤管連通，向提取罐與真空濃縮器供熱；
[0016]第二換熱器:包括互相換熱的冷卻水管與制冷劑換熱管，所述的冷卻水管與冷凝器的夾層或換熱盤管連通，向冷凝器供冷；
[0017]制冷劑回路:由第一換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管、第二換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管、制冷劑管路及壓縮機連接形成用于制冷劑循環(huán)的循環(huán)回路，在制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑膨脹閥及制冷劑儲液罐。
[0018]具體而言，所述的壓縮機一端與第一換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管一端連接，壓縮機的另一端與第二換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管的一端連接，第一換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管另一端、第二換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管另一端之間通過制冷劑管路連接。
[0019]沿第一換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管流向第二換熱器內(nèi)的制冷劑換熱管的方向，制冷劑順序流經(jīng)制冷劑儲液罐與制冷劑膨脹閥。
[0020]所述的加熱水管上設(shè)有第一循環(huán)水栗。
[0021 ]所述的冷卻水管上設(shè)有第二循環(huán)水栗。
[0022]所述的提取罐下方為植物活性物與溶劑的混合溶液出口，該混合溶液出口通過混合管路與真空濃縮器進料口相連，在混合管路靠近提取罐下方的混合溶液出口處設(shè)置有第一閥門。
[0023]所述的真空濃縮器下端為濃縮后的植物活性物出口，在該植物活性物出口處設(shè)有第二閥門。
[0024]所述的真空濃縮器上端為氣態(tài)溶劑出口，該氣態(tài)溶劑出口通過溶劑管路與冷凝器入口連接，所述的冷凝器出口通過溶劑管路連接到提取罐上端。
[0025]所述的冷凝器為真空冷凝器。
[0026]還包括對真空濃縮器、冷凝器或兩者相連管路進行抽真空的抽真空裝置。
[0027]使用本實用新型的系統(tǒng)時，首先關(guān)閉第一閥門與第二閥門，將植物與溶劑加入到金屬材質(zhì)的提取罐中，系統(tǒng)檢測活性物提取回路封閉，自動將回路中空氣排空，使整個活性物提取過程在真空環(huán)境下進行。植物與溶劑充分浸泡，同時通過加熱水管加熱提取罐，促進活性物的提取。當(dāng)植物活性物達(dá)到一定濃度時，打開提取罐下方的第一閥門使植物活性物與溶劑混合物流至真空濃縮器中。混合物加滿真空濃縮器后，關(guān)閉第一閥門，加熱真空濃縮器使溶劑汽化，活性物在真空濃縮器中濃度增加。汽化后的溶劑在冷凝器中溫度降低，液化后回流到提取罐中繼續(xù)活性物提取。打開第二閥門，解除提取回路的真空環(huán)境，收集經(jīng)過濃縮后的高濃度活性物。關(guān)閉第二閥門，重復(fù)下一個提取循環(huán)。
[0028]第一換熱器與第二換熱器的換熱過程如下:壓縮機將制冷劑回路中的制冷劑從低溫低壓氣態(tài)轉(zhuǎn)換成高溫高壓氣態(tài)，由于存在溫度差，經(jīng)過第一換熱器與加熱水管中的水進行熱量交換，被加熱的水經(jīng)過第一循環(huán)水栗將熱水輸送到真空濃縮器和提取罐的夾層或換熱盤管，對真空濃縮器和提取罐加熱。與此同時，制冷劑回路中的高溫高壓氣態(tài)轉(zhuǎn)換成低溫高壓氣態(tài)，在制冷劑儲液罐中形成低溫高壓氣態(tài)與低溫高壓液態(tài)共存，進行氣液分離。低溫高壓液體經(jīng)過制冷劑膨脹閥，轉(zhuǎn)換成低溫低壓液態(tài)，經(jīng)過第二換熱器與冷卻水管中的水在溫差下進行熱量交換，經(jīng)過冷卻的水經(jīng)過第二循環(huán)水栗將冷水輸送到冷凝器，起到冷卻溶劑的作用。與此同時，制冷劑吸收熱量變成低溫低壓氣態(tài)，回到壓縮機中進行下一次循環(huán)。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的系統(tǒng)將活性物提取單元與真空濃縮單元設(shè)計成一個系統(tǒng)，實現(xiàn)活性物的連續(xù)提取;同時設(shè)計了空氣能加熱與冷卻單元，無需額外的鍋爐房或大功率電加熱設(shè)備，加熱提取罐和真空濃縮器的同時冷卻冷凝器中的溶劑。提高了系統(tǒng)的集成程度，提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，降低了系統(tǒng)能耗，降低了系統(tǒng)場地要求，降低了系統(tǒng)的投入，降低了系統(tǒng)操作難度及維護成本，避免了廢氣排放污染環(huán)境。
【附圖說明】
[0030]圖1為傳統(tǒng)的植物活性物提取系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型的空氣能植物活性物提取系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中標(biāo)號:I為提取罐，2為真空濃縮器，3為冷凝器，4為第一存儲罐，5為第二存儲罐，6為水塔，7為第一換熱器，8為第二換熱器，9為第一循環(huán)水栗，10為第二循環(huán)水栗，11為壓縮機，12為制冷劑膨脹閥，13為制冷劑儲液罐，14為第一閥門，15為第二閥門，16為第三閥門，17為第四閥門，18為加熱水管，19為冷卻水管，20為制冷劑管路，21為混合管路，22為溶劑管路，23為植物活性物管路，24為蒸汽管路，25為加熱設(shè)備。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。
[0034]實施例
[0035]一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，如圖2所示，包括提取罐1、真空濃縮器2、冷凝器3、第一換熱器7、第二換熱器8及制冷劑回路，提取罐I用于混合植物與溶劑，并提取植物活性物;真空濃縮器2與提取罐I連接，用于濃縮提取的植物活性物，并將溶劑分離;冷凝器3同時與真空濃縮器2及提取罐I連接，將從真空濃縮器2出來的溶劑進行冷凝，并供給提取罐I;第一換熱器7包括互相換熱的加熱水管18與制冷劑換熱管，加熱水管18同時與提取罐I及真空濃縮器2的夾層或換熱盤管連通，向提取罐I與真空濃縮器2供熱；第二換熱器8包括互相換熱的冷卻水管19與制冷劑換熱管，冷卻水管19與冷凝器3的夾層或換熱盤管連通，向冷凝器3供冷;制冷劑回路由第一換熱器7內(nèi)的制冷劑換熱管、第二換熱器8內(nèi)的制冷劑換熱管、制冷劑管路20及壓縮機11連接形成用于制冷劑循環(huán)的循環(huán)回路，在制冷劑管路20上設(shè)置有制冷劑膨脹閥12及制冷劑儲液罐13。
[0036]具體而言，壓縮機11一端與第一換熱器7內(nèi)的制冷劑換熱管一端連接，壓縮機11的另一端與第二換熱器8內(nèi)的制冷劑換熱管的一端連接，第一換熱器7內(nèi)的制冷劑換熱管另一端、第二換熱器8內(nèi)的制冷劑換熱管另一端之間通過制冷劑管路20連接。沿第一換熱器7內(nèi)的制冷劑換熱管流向第二換熱器8內(nèi)的制冷劑換熱管的方向，制冷劑順序流經(jīng)制冷劑儲液罐13與制冷劑膨脹閥12。加熱水管18上設(shè)有第一循環(huán)水栗9。冷卻水管19上設(shè)有第二循環(huán)水栗10。
[0037]提取罐I下方為植物活性物與溶劑的混合溶液出口，該混合溶液出口通過混合管路21與真空濃縮器2進料口相連，在混合管路21靠近提取罐I下方的混合溶液出口處設(shè)置有第一閥門14。真空濃縮器2下端為濃縮后的植物活性物出口，在該植物活性物出口處設(shè)有第二閥門15。真空濃縮器2上端為氣態(tài)溶劑出口，該氣態(tài)溶劑出口通過溶劑管路22與冷凝器3入口連接，冷凝器3出口通過溶劑管路22連接到提取罐I上端。冷凝器3為真空冷凝器。
[0038]還包括對真空濃縮器2、冷凝器3或兩者相連管路進行抽真空的抽真空裝置。
[0039]使用本實用新型的系統(tǒng)時，首先關(guān)閉第一閥門14與第二閥門15，將植物與溶劑加入到金屬材質(zhì)的提取罐I中，系統(tǒng)檢測活性物提取回路封閉，自動將回路中空氣排空，使整個活性物提取過程在真空環(huán)境下進行。植物與溶劑充分浸泡，同時通過加熱水管18加熱提取罐I，促進活性物的提取。當(dāng)植物活性物達(dá)到一定濃度時，打開提取罐I下方的第一閥門14使植物活性物與溶劑混合物以下簡稱混合物流至真空濃縮器2中。混合物加滿真空濃縮器2后，關(guān)閉第一閥門14，加熱真空濃縮器2使溶劑汽化，活性物在真空濃縮器2中濃度增加。汽化后的溶劑在冷凝器3中溫度降低，液化后回流到提取罐I中繼續(xù)活性物提取。打開第二閥門15，解除提取回路的真空環(huán)境，收集經(jīng)過濃縮后的高濃度活性物。關(guān)閉第二閥門15，重復(fù)下一個提取循環(huán)。
[0040]第一換熱器7與第二換熱器8的換熱過程如下:壓縮機11將制冷劑回路中的制冷劑從低溫低壓氣態(tài)轉(zhuǎn)換成高溫高壓氣態(tài)，由于存在溫度差，經(jīng)過第一換熱器7與加熱水管18中的水進行熱量交換，被加熱的水經(jīng)過第一循環(huán)水栗9將熱水輸送到真空濃縮器2和提取罐I的夾層或換熱盤管，對真空濃縮器2和提取罐I加熱。與此同時，制冷劑回路中的高溫高壓氣態(tài)轉(zhuǎn)換成低溫高壓氣態(tài)，在制冷劑儲液罐13中形成低溫高壓氣態(tài)與低溫高壓液態(tài)共存，進行氣液分離。低溫高壓液體經(jīng)過制冷劑膨脹閥12，轉(zhuǎn)換成低溫低壓液態(tài)，經(jīng)過第二換熱器8與冷卻水管19中的水在溫差下進行熱量交換，經(jīng)過冷卻的水經(jīng)過第二循環(huán)水栗10將冷水輸送到冷凝器3，起到冷卻溶劑的作用。與此同時，制冷劑吸收熱量變成低溫低壓氣態(tài)，回到壓縮機11中進行下一次循環(huán)。
[0041]上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，包括: 提取罐(I):用于混合植物與溶劑，并提取植物活性物； 真空濃縮器(2):與提取罐(I)連接，用于濃縮提取的植物活性物，并將溶劑分離； 冷凝器(3):同時與真空濃縮器(2)及提取罐(I)連接，將從真空濃縮器(2)出來的溶劑進行冷凝，并供給提取罐(I); 第一換熱器(7):包括互相換熱的加熱水管(18)與制冷劑換熱管，所述的加熱水管(18)同時與提取罐(I)及真空濃縮器(2)的夾層或換熱盤管連通，向提取罐(I)與真空濃縮器(2)供熱； 第二換熱器(8):包括互相換熱的冷卻水管(19)與制冷劑換熱管，所述的冷卻水管(19)與冷凝器(3)的夾層或換熱盤管連通，向冷凝器(3)供冷； 制冷劑回路:由第一換熱器(7)內(nèi)的制冷劑換熱管、第二換熱器(8)內(nèi)的制冷劑換熱管、制冷劑管路(20)及壓縮機(11)連接形成用于制冷劑循環(huán)的循環(huán)回路，在制冷劑管路(20)上設(shè)置有制冷劑膨脹閥(12)及制冷劑儲液罐(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓縮機(11)一端與第一換熱器(7)內(nèi)的制冷劑換熱管一端連接，壓縮機(11)的另一端與第二換熱器(8)內(nèi)的制冷劑換熱管的一端連接，第一換熱器(7)內(nèi)的制冷劑換熱管另一端、第二換熱器(8)內(nèi)的制冷劑換熱管另一端之間通過制冷劑管路(20)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，沿第一換熱器(7)內(nèi)的制冷劑換熱管流向第二換熱器(8)內(nèi)的制冷劑換熱管的方向，制冷劑順序流經(jīng)制冷劑儲液罐(13)與制冷劑膨脹閥(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱水管(18)上設(shè)有第一循環(huán)水栗(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷卻水管(19)上設(shè)有第二循環(huán)水栗(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的提取罐(I)下方為植物活性物與溶劑的混合溶液出口，該混合溶液出口通過混合管路(21)與真空濃縮器(2)進料口相連，在混合管路(21)靠近提取罐(I)下方的混合溶液出口處設(shè)置有第一閥門(14)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的真空濃縮器(2)下端為濃縮后的植物活性物出口，在該植物活性物出口處設(shè)有第二閥門(15)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的真空濃縮器(2)上端為氣態(tài)溶劑出口，該氣態(tài)溶劑出口通過溶劑管路(22)與冷凝器(3)入口連接，所述的冷凝器(3)出口通過溶劑管路(22)連接到提取罐(I)上端。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷凝器(3)為真空冷凝器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣能植物活性物提取系統(tǒng)，其特征在于，還包括對真空濃縮器(2)、冷凝器(3)或兩者相連管路進行抽真空的抽真空裝置。
【文檔編號】F25B41/04GK205598704SQ201620323890
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】劉儒華, 曹小勇
【申請人】上海依肯機械設(shè)備有限公司