CN204017401U - 一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备，在水箱第一上水口处连接蒸汽锅炉进水口，蒸汽锅炉出汽口连接超声式蒸发器进汽口，超声式蒸发器进料口连接预热罐出料口，超声式蒸发器出料口处安装三通接头，其中一条支路连接提取液储罐；超声式蒸发器排汽口与分离器进口相连，分离器第一出口与分离液储罐相连，分离器第二出口与冷凝器被冷却介质进口相连，冷凝器被冷却介质出口与冷凝水储罐相连，冷凝器冷却介质进口与水箱第二上水口相连，冷凝器冷却介质出口与水箱冷凝水进口相连，超声式蒸发器出料口处的另一支路与浓缩液储罐相连，真空泵安装在各储罐的管道上。本实用新型具有提取均匀、循环速度快、不易结垢、方便清洗与维修等优点。

Description

一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备

技术领域

本实用新型属于提取与蒸发浓缩领域，特别是一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备。

背景技术

超声波自产生以来，广泛应用于食品、医疗卫生和家电等领域，表现为超声提取、超声灭菌、超声过滤、超声清洗等方面。近年，超声技术在中药制剂提取工艺中的应用受到了国内外学者的关注和研究，研究内容主要为小规模实验室超声提取工艺的研究。

在当前植物化学成分的提取工艺中，一般都是采用电加热，局部温度升高，而导致提取不均匀，出现“糊罐”现象。

中央循环管蒸发器是常见的一种蒸发浓缩设备，它的循环速度较低，一般在0.4m/s-0.5m/s以下。而且由于溶液不断循环，使管束内的溶液组成始终接近完成液的组成，因而溶液的粘度大、沸点高、有效温度差减小、容易产生结垢。此外，设备的清洗和检修也不够方便。因此，现有的中央循环管蒸发器适用于蒸发结构不严重，有少量结晶析出和腐蚀性较小的溶液，适用范围较小。

现有提取浓缩设备，一般都是提取设备与蒸发浓缩设备分开的形式，使整个工艺结构更为繁琐复杂，效率低，成本高，耗能大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计科学合理、提取均匀、循环速度快、溶液性能好、不易结垢、方便清洗与维修、适用范围广、工艺简单的超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备，包括超声式蒸发器，其特征在于：还包括水箱、蒸汽锅炉、预热罐、过滤器、提取液储罐、分离器、冷凝器、真空泵、冷凝水储罐、分离液储罐及浓缩液储罐，在所述水箱的第一上水口处通过第一水泵连接蒸汽锅炉的进水口，蒸汽锅炉的出汽口连接超声式蒸发器的进汽口，超声式蒸发器的进料口通过离心泵与转子流量计连接预热罐的出料口，超声式蒸发器的出料口处安装一三通接头，其中一条由提取阀门控制的支路连接安装过滤器的提取液储罐；所述超声式蒸发器的排汽口与分离器的进口相连，分离器的第一出口与分离液储罐相连，分离器的第二出口与所述冷凝器的被冷却介质进口相连，冷凝器的被冷却介质出口与冷凝水储罐相连，冷凝器的冷却介质进口通过第二水泵与水箱的第二上水口相连，冷凝器的冷却介质出口与水箱的冷凝水进口相连，超声式蒸发器出料口处安装有浓缩阀门的另一支路与浓缩液储罐相连，所述的真空泵安装在连接冷凝水储罐、分离液储罐、浓缩液储罐以及提取液储罐的管道上。

本实用新型的优点和有益效果为：

1.本超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备，通过将传统的单独分开工作的提取设备与蒸发浓缩设备结合为一体，大大简化了工艺流程、使设备的空间布局合理化、提高了提取浓缩效率。通过将传统的电加热式的提取方法设计为蒸汽加热的方法，使提取液与物料迅速加热且均匀受热，避免因电加热而导致的“糊罐”问题。由于中央循环管与加热管内部之间形成的压力降，物料随着提取液进行循环，使物料提取更加充分。利用超声式蒸发器的超声换能器产生超声波，在超声波的辅助作用下，可以使提取液中产生空化作用、机械作用、热效应等以增大物资分子运动频率、速度，产生局部高温高压，增加溶剂穿透力，从而提高物料成分浸出率，大大缩短提取时间及节约能源。同样超声提取过程可无需加热，在蒸汽加热关闭的状态下，可用于热敏性成分的提取；在蒸发浓缩段，蒸发液在超声波的作用下，在加热室中产生超声空化，蒸发室内液体表面产生超声雾化，与现有技术相比，从而大大提高了蒸发面积，湍流系数，压力降和蒸汽挥发速率。可使蒸发液在较低温度下、较短时间内快速完成蒸发。同时降低了蒸发液的表面张力，降低了成核势垒，促进溶液内部的能量交换，增加汽化成核几率。超声波对于加热室内结垢的防止和去除具有明显的效果，从而增加传热系数，使液体蒸发过程得以强化。可在单效蒸发***得到较高的浓缩比，为热敏性稀溶液物料的浓缩提供了一条较为合适的途径。

2.本实用新型结构设计科学合理，具有提取均匀、循环速度快、溶液性能好、不易结垢、方便清洗与维修、适用范围广、工艺简单的优点，是一种具有较高创新性的超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型超声式蒸发器的结构示意图。

附图标记说明：

1-预热罐、2-离心泵、3-转子流量计、4-超声式蒸发器、5-分离器、6-蒸汽锅炉、7-第一水泵、8-水箱、9-第二水泵、10-冷凝器、11-管道、12-浓缩阀门、13-提取阀门、14-过滤器、15-提取液储罐、16-浓缩液储罐、17-分离液储罐、18-冷凝水储罐、19-真空泵、20-超声式蒸发器的排汽口、21-超声式蒸发器的进料口、22-超声换能器、23-超声式蒸发器的出料口、24-超声式蒸发器的进汽口。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备，包括超声式蒸发器4，其创新之处在于：还包括水箱8、蒸汽锅炉6、预热罐1、过滤器14、提取液储罐15、分离器5、冷凝器10、真空泵19、冷凝水储罐18、分离液储罐17及浓缩液储罐16，在所述水箱的第一上水口处通过第一水泵7连接蒸汽锅炉的进水口，蒸汽锅炉的出汽口连接超声式蒸发器的进汽口24，超声式蒸发器的进料口21通过离心泵2与转子流量计3连接预热罐的出料口，超声式蒸发器的出料口23处安装一三通接头，其中一条由提取阀门13控制的支路连接安装过滤器的提取液储罐；所述超声式蒸发器的排汽口20与分离器的进口相连，分离器的第一出口与分离液储罐相连，分离器的第二出口与所述冷凝器的被冷却介质进口相连，冷凝器的被冷却介质出口与冷凝水储罐相连，冷凝器的冷却介质进口通过第二水泵9与水箱的第二上水口相连，冷凝器的冷却介质出口与水箱的冷凝水进口相连，超声式蒸发器出料口处安装有浓缩阀门12的另一支路与浓缩液储罐相连，所述的真空泵安装在连接冷凝水储罐、分离液储罐、浓缩液储罐以及提取液储罐的管道11上。

所述的超声式蒸发器由下管箱、管壳、上管箱组成的外壳以及超声换能器22构成，在管壳内焊接上管板、下管板，上管板与下管板之间穿装并固定连接一组换热管，在该一组换热管的中部位置固装中央循环管，管壳上设置进汽口，在管壳上设置位于中央循环管上部的进料口，上管箱的顶部制有排汽口，下管箱的底部制有出料口，在下管箱内固装一支架，在该支架上固定安装有由一组复合棒压电换能器构成的超声换能器。

本实用新型的工作原理：

本工艺一般可以分为两个工段：超声提取段及超声蒸发浓缩段。

超声提取段：1.向水箱内注水到液位面，开启第一水泵向蒸汽锅炉内输水，启动蒸汽锅炉；2.将物料放入预热罐中，并将其加热至所需温度后开启离心泵，进料至超声式蒸发器；3.启动超声式蒸发器，利用超声波进行辅助提取；4.待提取完毕，开启提取阀门，使物料及提取液进入过滤器进行过滤，之后收集提取液至提取液储罐。

如物料需多次提取，需将过滤器中的物料取出重复步骤1到3。

若用于热敏性成分的提取，为避免加热因素所引起的药物成分结构发生改变，直接从步骤2开始。

超声蒸发浓缩段：1.向水箱内注水到液位面，开启第一水泵向蒸汽锅炉内输水，启动蒸汽锅炉；2.开启真空泵与第二水泵，同时开启各储罐上进料口处的阀门，使整个***处于所需的真空状态；3.收集提取液储罐内的提取液进入预热罐进行预热，同时开启蒸汽锅炉的阀门，使蒸汽预热超声式蒸发器，待提取液温度达到所需预热温度，开始进料；4.分离器为旋风分离器，其用于将混入蒸汽内的固体物料进行分离，蒸汽通过冷凝器生成冷却水储存到冷凝水储罐内，夹杂的物料储存到分离液储罐内，待浓缩完成，开启浓缩阀门，收集浓缩液至浓缩液储罐内。

如需多次蒸发浓缩，需将浓缩液储罐中的浓缩液再次注入预热罐内，重复1到4步骤，直至浓缩液达到所需要求。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (1)

1.一种超声提取与超声蒸发浓缩一体化设备，包括超声式蒸发器，其特征在于：还包括水箱、蒸汽锅炉、预热罐、过滤器、提取液储罐、分离器、冷凝器、真空泵、冷凝水储罐、分离液储罐及浓缩液储罐，在所述水箱的第一上水口处通过第一水泵连接蒸汽锅炉的进水口，蒸汽锅炉的出汽口连接超声式蒸发器的进汽口，超声式蒸发器的进料口通过离心泵与转子流量计连接预热罐的出料口，超声式蒸发器的出料口处安装一三通接头，其中一条由提取阀门控制的支路连接安装过滤器的提取液储罐；所述超声式蒸发器的排汽口与分离器的进口相连，分离器的第一出口与分离液储罐相连，分离器的第二出口与所述冷凝器的被冷却介质进口相连，冷凝器的被冷却介质出口与冷凝水储罐相连，冷凝器的冷却介质进口通过第二水泵与水箱的第二上水口相连，冷凝器的冷却介质出口与水箱的冷凝水进口相连，超声式蒸发器出料口处安装有浓缩阀门的另一支路与浓缩液储罐相连，所述的真空泵安装在连接冷凝水储罐、分离液储罐、浓缩液储罐以及提取液储罐的管道上。