用于植物精油的回流型水上蒸馏提取装置的制作方法

本发明涉及精油提取装置技术领域，尤其涉及用于植物精油的回流型水上蒸馏提取装置。

背景技术：

通常烟草在燃烧时会产生一些辛辣味道的有机物，如果在香烟中加入一些香精，例如植物精油，就可以用香气掩盖烟草燃烧过程中产生的辛辣味，使之在燃吸时产生良好的烟气效果。植物精油是萃取植物特有的芳香物质，取自于草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子等以蒸馏、压榨方式提炼出来的。水蒸气蒸馏法是一种常用的植物精油提取方法，其流程、设备、操作等方面的技术都比较成熟，成本低而产量大，设备及操作都比较简单。传统的水蒸气蒸馏方法有3种主要形式：水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏。

目前，非工业化大生产所使用的蒸馏方式主要是水中蒸馏和水上蒸馏，其设备主要由蒸馏锅、冷凝器和油水分离器组成。水中蒸馏通常采用蒸馏-回流的方式，而水上蒸馏通常不采用回流的方式。不回流的方式蒸馏结束后馏分体积较大，油水分离后精油得率较低，或者需要有机溶剂对馏分进行萃取，若用有机溶剂萃取馏分，那么还需要去除有机溶剂的工序，而且产品中存在溶剂残留的问题；采用回流方式的好处在于，蒸馏结束后馏分体积较小，油水分离后精油得率较高。现有的水蒸气蒸馏法在不同程度上均存在蒸馏过程中易发生反应的问题，如不饱和脂肪酸、萜类等物质的氧化，酯的水解，美拉德反应等，从而生成新物质，导致精油风味及品质变化。这些反应主要是由于蒸馏过程中待蒸馏物料中的水进入溶剂中，而这部分水中含有部分不挥发性物质，如糖、氨基酸等，在长期加热的条件下就会发生化学反应，产生新的物质。因此，需要一种能够把待提取物料中的水导出，避免其进入溶剂中的蒸馏提取装置，用以减少蒸馏过程中发生的化学反应，提高精油得率和精油品质。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供用于植物精油的回流型水上蒸馏提取装置，采用水上蒸馏和回流结合的方式提高精油得率，通过导流机构减少蒸馏过程中发生的反应，提高精油品质。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

用于植物精油的回流型水上蒸馏提取装置，包括蒸馏锅体、冷凝管和油水分离器，所述蒸馏锅体的底部安装有加热机构，还包括导流机构，所述蒸馏锅体内安装有样品盘支架，所述样品盘支架将蒸馏锅体内分为蒸汽层、溶剂层两层，所述样品盘支架上安装有用于盛放蒸馏原料的样品盘，所述蒸馏锅体的锅盖上设置有连通蒸馏锅体内部的蒸汽出口，所述蒸汽出口密封且插接有导流管，所述蒸馏锅体通过导流管与油水分离器连通，所述油水分离器的上端口与冷凝管的下端口连通，所述油水分离器的下端安装有阀门，所述导流机构包括相互连通的接液器和引流管，所述接液器位于样品盘正下方，所述引流管将接液器中的流体引出蒸馏锅体外。

采用上述技术方案的蒸馏提取装置，通过接液器接收样品盘滴落的水滴，并通过引流管将接液器中的水滴引出蒸馏锅体外，避免样品盘中滴落的水滴进入溶剂层中长期加热产生反应，提高精油品质。

进一步，所述引流管的出口端插入装有溶液的管体内，所述引流管的出口端位于溶液液面下方。

将引流管的出口端设置在液面下方，既可以收集样品盘滴落的水滴，又可以起到过压保护的作用，避免蒸馏过程中蒸馏锅体内压力过大，发生安全事故。

进一步，所述蒸汽出口位于样品盘的斜上方，且与样品盘错位设置。

如果回流液直接滴落在样品盘中，会降低样品盘中物料的温度，影响提取效率，而将蒸汽出口与样品盘错位设置，可以防止蒸汽出口流入的回流液直接滴落在样品盘中，提高提取效率。

进一步，所述油水分离器下部于阀门的上方连接有与导流管连通的回流管。采用水上蒸馏与回流结合的方式进行精油蒸馏提取，可以在一定程度上提高精油得率。

进一步，所述样品盘支架安装在蒸馏锅体内壁，所述样品盘支架呈圆锥台结构，且中间开设有用于卡设样品盘的圆孔。

进一步，所述样品盘支架于靠近蒸馏锅体内壁的位置安装有导液管，所述导液管与溶剂层相连通。

圆锥台结构的样品盘支架有利于蒸汽出口流下的回流液的流动收集，并通过导液管将回流液导入溶剂层中，进一步避免回流液累积流经蒸馏物料，进一步提高提取效率。

进一步，所述接液器为锥形漏斗，所述锥形漏斗的出口端与引流管连接。锥形漏斗将样品盘底部完全覆盖住，以便能够更好的接收样品盘滴落的水滴。

进一步，所述样品盘为顶部敞开、底部安装筛网的圆筒，所述筛网的目数为40～100目，所述样品盘的圆周外壁上成型有圆环，所述圆环卡设在圆孔上。

进一步，所述蒸馏锅体于样品盘支架上方开设有换料口，所述换料口上铰接有密封门。

进一步，所述蒸馏锅体于样品盘支架下方设置有水位观察窗。

本发明的蒸馏提取装置设置了导流机构，通过导流机构将样品盘滴落的水滴导出蒸馏锅体外，避免水滴中的蒸馏物料成份在水中长期加热发生反应，能够有效的提高精油品质；本发明的蒸馏提取装置中的蒸汽出口与样品盘错位设置，可避免回流液降低样品盘中物料的温度，能够有效提高精馏效率；本发明的蒸馏提取装置采用水上蒸馏与回流结合的方式，能够有效的提高精油得率。

附图说明

图1是实施例1描述的回流型水上蒸馏提取装置的结构示意图；

图2是实施例2描述的回流型水上蒸馏提取装置的结构示意图；

图3是实施例3描述的回流型水上蒸馏提取装置的结构示意图；

图4是实施例2中的安装架的结构示意图；

其中，蒸馏锅体1、冷凝管2、油水分离器3、加热机构4、样品盘支架5、接液器61、引流管62、安装圆环7、样品盘8、管体9、卡环10、安装架111、支撑杆112、大圆环121、小圆环122、连接杆123、导液管13、蒸汽出口14、导流管15、阀门16、回流管17、换料口18、密封门19、水位观察窗20。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例1

本实施例的回流型水上蒸馏提取装置，包括蒸馏锅体1、冷凝管2、油水分离器3，以及用于加热蒸馏锅体1的加热机构4，加热机构4可以是电磁炉、电陶炉或者油浴锅等常用的加热装置，用于加热蒸馏锅体1内部的水蒸发形成水蒸汽。蒸馏锅体1的内壁上一体成型有安装圆环7，安装圆环7上安装有样品盘支架5，样品盘支架5将蒸馏锅体1内分为蒸汽层、溶剂层上下两层，样品盘支架5上安装有用于盛放蒸馏原料的样品盘8，样品盘8为顶部敞开、底部安装筛网的圆筒，筛网能够防止蒸馏物料漏出，筛网的目数选择以能够使水蒸汽通过为准，优选范围为40～100目，样品盘8的圆周外壁上还一体成型有卡环10，用于安装样品盘8。

样品盘支架5呈圆锥台结构，其顶部开设有圆孔，圆孔的直径略大于样品盘8的直径，方便将样品盘8卡设在圆孔内，且基本无缝隙，并通过卡环10卡设在圆孔上，避免样品盘8掉落。样品盘支架5的下圆直径尺寸与蒸馏锅体1的内径尺寸相同，样品盘支架5可通过卡在安装圆环7上或通过螺钉固定在安装圆环7上，迫使水蒸汽经过样品盘8。样品盘支架5于靠近蒸馏锅体1内壁的位置安装有导液管13，导液管13与溶剂层相连通，将样品盘支架5上收集的液体导入溶剂层中。

蒸馏锅体1的锅盖上设置有连通蒸馏锅体1内部的蒸汽出口14，蒸汽出口14位于样品盘8的斜上方，且蒸汽出口14与样品盘8错位设置，防止蒸汽出口14流入的回流液直接滴落在样品盘8中，防止回流液降低蒸馏物理的温度，从而提高提取效率。蒸汽出口14采用密封塞密封，且密封塞上插接有连通蒸馏锅体1内部的导流管15，蒸馏锅体1通过导流管15与油水分离器3连通，导流管15上套设有保温层，减少导流管15内部与外界的热交换，油水分离器3的上端口与冷凝管2的下端口连通，冷凝管2的上端口封闭。油水分离器3的下端安装有阀门16，油水分离器3的下部连接有与导流管12连通的回流管17，回流管17用于将油水分离器3下部的水回流进入溶剂层中加热蒸发。

蒸馏锅体1于样品盘支架5上方开设有换料口18，换料口18上铰接有密封门19。换料口18的设置方便蒸馏结束后，取出样品盘8，更换蒸馏物料。蒸馏过程中，密封门19将换料口18密封，避免挥发精油泄露。

蒸馏锅体1于样品盘支架5下方设置有水位观察窗20。水位观察窗20用于观察水位，以便在缺水时采取补水措施，保证蒸馏过程的持续进行。

另外，蒸馏锅体1于样品盘支架5下方安装有进水管，进水管上安装有阀门，以便随时向蒸馏锅体1内部补水，保证蒸馏持续稳定进行。

实施例2

本实施的回流型水上蒸馏提取装置包括实施例1的所有结构，且在实施例1的结构基础上，还设置了导流机构，导流机构包括相互连通的接液器61和引流管62，接液器61位于样品盘8正下方，并将样品盘8的下端全覆盖，用于接收样品盘8滴落的水滴，接液器61可以设置成任何可以接收液滴的形状，优选为锥形漏斗，锥形漏斗的出口端与引流管62连接，引流管62将锥形漏斗中的液体引出蒸馏锅体1外，引流管62的出口端插入装有溶液的管体9内，引流管62的出口端位于溶液液面下方，以便能够随时调节蒸馏锅体1内部压力。

蒸馏锅体1内安装有用于支撑接液器61的不锈钢支架，不锈钢支架包括安装架111和支撑杆112，安装架111的结构如图4所示，安装架111包括大圆环121、小圆环122，以及焊接在大圆环121和小圆环122之间的连接杆123，小圆环122套设在接液器61上。支撑杆112一端与大圆环121焊接，另一端与样品盘支撑架5焊接。

实施例3

本实施例为现有的水上蒸馏提取装置，如图3所示，其未设置本发明的回流结构和导流机构。

采用实施例1、2、3的植物精油提取装置进行精油蒸馏提取实验，分别向各个提取装置的样品盘中加入100g薰衣草和100g烟末的混合物作为蒸馏原料，蒸馏2小时，蒸馏结束后计算各个装置的精油得率，如表1所示，并用gc-ms分析精油成份，计算乙酸芳樟酯的相对百分含量和糠醛的相对百分含量，如表1所示。乙酸芳樟酯的含量与酯的水解反应相关，糠醛含量与美拉德反应相关，用这两个物质的相对百分含量来表征蒸馏过程中发生反应的轻重程度，由此可以看出，本发明的提取装置可以有效减少蒸馏过程中所发生的反应，提高精油品质。

表1

表1的数据对比表明，实施例1和实施例2的蒸馏装置设置了回流结构后，精油得率显著提高，实施例1的蒸馏装置精油得率与实施例3相比，相对提高了30.43％，实施例2的蒸馏装置精油得率与实施例3相比，相对提高了21.74％，说明回流结构的设计能够有效提高精油得率；另外，实施例1和实施例3的数据相比，实施例1的乙酸芳樟酯和糠醛相对百分含量较实施例3的相对变化了9.76％和-10.00％，实施例2和实施例3的数据相比，实施例2的乙酸芳樟酯和糠醛相对百分含量较实施例3的相对变化了变化了14.94％和-17.50％，实施例2和实施例1的数据相比，实施例2的乙酸芳樟酯和糠醛相对百分含量较实施例1的相对变化了4.72％和-8.33％，说明实施例2的蒸馏提取装置用于精油提取时，酯的水解和美拉德反应在一定程度上得以减少。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。