用于含脑精油的冷凝装置及含有该冷凝装置的蒸馏系统的制作方法

本发明涉及精油蒸馏设备技术领域，特别是涉及一种用于含脑精油的冷凝装置及含有该冷凝装置的蒸馏系统。

背景技术：

精油是从植物的花、叶、茎、根或果实中，通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质。

水蒸气蒸馏法是提取植物精油的最常用的一种方法，主要包括蒸馏和冷凝两个工序，对应的生产设备为蒸馏设备和冷凝设备；其中，常见的冷凝设备为列管式冷凝器。经蒸馏设备蒸馏出来的精油经过冷凝设备中进行冷凝，再经油水分离得到精油。

含脑精油是指樟脑、龙脑、异龙脑等脑含量较高的精油，含脑精油遇冷容易出现结晶现象，导致有固体析出。现有的水蒸气蒸馏法提取含脑精油的工艺中，经蒸馏设备蒸馏出来的含脑精油在列管式冷凝器中进行冷凝时，出现结晶现象，大量固体产物析出，挂在列管式冷凝器中列管的内壁上；由于不能被及时清理，导致固体结晶产物在列管式冷凝器内不断积累，导致后期产物的收集较为困难，甚至造成列管式冷凝器的堵塞，严重影响蒸馏工序的顺利进行。

技术实现要素：

为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种用于含脑精油的冷凝装置及含有该冷凝装置的蒸馏系统。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种用于含脑精油的冷凝装置，包括列管式冷凝器、储液槽和循环泵；所述列管式冷凝器竖直设置在所述储液槽的上方；所述列管式冷凝器包括冷凝器本体、上延伸段和喷淋组件；所述上延伸段的一端与所述冷凝器本体的顶部连通，另一端密封；所述上延伸段上设置有第一物料口和循环水接头；所述喷淋组件设置在所述上延伸段内，用于将所述冷凝器本体中的结晶产物冲洗至所述储液槽中；所述循环水接头的一端与所述喷淋组件连通，另一端与所述循环泵的出水口连通；所述循环泵的进水口与所述储液槽的底部连通。

通过采用上述技术方案，当含脑精油与加热蒸汽的混合物料进入到所述列管式冷凝器中进行冷凝时，部分含脑精油遇冷结晶析出固体产物，附着在所述列管式冷凝器中，所述循环泵将所述储液槽中的循环水通过所述循环水接头注入到所述喷淋组件中，并通过所述喷淋组件对所述固体产物进行冲洗，从而及时地将所述固体产物冲洗至所述储液槽中；有效地避免所述固体产物长时间附着在所述列管式冷凝器中，方便所述固体产物后期的收集，避免造成所述列管式冷凝器的堵塞。

在一些优选地实施例中，所述列管式冷凝器的底部设置有下延伸段；所述下延伸段的一端与所述冷凝器本体的底部连通，另一端开口，并延伸至所述储液槽内；所述下延伸段靠近所述冷凝器本体的一端设置有第二物料口。

通过采用上述技术方案，能够有效地将所述列管式冷凝器中冷凝产物和循环水导入至所述储液槽中；同时，所述下延伸段与所述储液槽配合，向所述储液槽中加入循环水后，实现对所述下延伸段底部的液封，使得未被所述列管式冷凝器冷凝的含脑精油与加热蒸汽的混合物料从所述第二物料口或者所述第一物料口流出，方便多个所述列管式冷凝器的串联使用。

在一些更加优选地实施例中，所述列管式冷凝器的数量为两个以上；两个以上所述列管式冷凝器之间串联连通。

通过采用上述技术方案，未被所述列管式冷凝器冷凝的含脑精油与加热蒸汽的混合物料从所述第二物料口或者所述第一物料口流出后进入到下一个所述列管式冷凝器中，进行冷凝，依次类推，实现两级或者多级冷凝，提高冷凝效果。

在一些更加优选地实施例中，所述冷凝器本体包括壳体、列管、上管板和下管板；所述上管板和所述下管板分别设置在所述壳体的上下两端；所述列管均匀分布在所述上管板和所述下管板之间；

所述上延伸段和所述下延伸段分别与所述列管连通；

所述喷淋组件包括分散容器、第一连接管和喷淋头；所述分散容器设置在所述上延伸段内，并与所述循环水接头连通；所述第一连接管的一端与所述分散容器连通，另一端分别延伸至所述列管中；所述喷淋头分别设置在所述第一连接管的另一端，并与所述第一连接管连通。

通过采用上述技术方案，直接对所述列管式冷凝器中的列管内壁，也就是固体产物的富集地，进行针对性的冲洗，可以有效地提高冲洗效率。

本发明还提出一种包含上述用于含脑精油的冷凝装置的蒸馏系统，所述蒸馏系统还包括蒸馏装置；所述蒸馏装置与所述冷凝装置连通。

通过采用上述技术方案，所述含脑精油被所述蒸馏装置蒸馏出来后，进入到所述列管式冷凝器中，可以及时将所述固体产物冲洗至所述储液槽中；有效地避免所述固体产物长时间附着在所述列管式冷凝器中，方便后期所述固体产物的收集，避免造成所述列管式冷凝器的堵塞，保证蒸馏工序的顺利进行。

在一些优选地实施例中，所述蒸馏装置包括扩散蒸馏装置、水上蒸馏装置或者水中蒸馏装置。

通过采用上述技术方案，设备结构简单，使用方便，蒸馏效率较高。

在一些优选地实施例中，所述蒸馏装置包括装置本体和夹套；所述夹套设置在所述装置本体上，用于保温。

通过采用上述技术方案，可以有效地防止蒸馏产物在流出所述蒸馏装置之前就已经冷凝，提高蒸馏效率。

综上所述，本发明与现有技术对比的有益效果包括：

本发明中的用于含脑精油的冷凝装置，具有结构简单，使用方便，能够有效地避免所述固体产物长时间附着在所述列管式冷凝器中，方便后期所述固体产物的收集，避免造成所述列管式冷凝器的堵塞；另外，本发明中的含有所述用于含脑精油的冷凝装置的蒸馏系统具有结构简单，使用方便，能够有效地避免所述固体产物长时间附着在所述列管式冷凝器中，方便后期所述固体产物的收集，避免造成所述列管式冷凝器的堵塞，保证蒸馏工序的顺利进行。

附图说明

图1是本发明实施例1中包含用于含脑精油的冷凝装置的蒸馏系统的结构示意图；

图2是本发明实施例2中包含用于含脑精油的冷凝装置的蒸馏系统的结构示意图；

图3是本发明实施例3中包含用于含脑精油的冷凝装置的蒸馏系统的结构示意图；

图4是本发明实施例1-3中列管式冷凝器2的结构示意图；

图5是图4列管式冷凝器中喷淋组件212的结构示意图；

其中，1、扩散蒸馏装置；101、筛板；102、排液口；103、蒸汽出口；104、夹套；105、快开法兰；106、蒸汽入口；2、一级列管式冷凝器；201、壳体；202、下管板；203、下延伸段；204、第二物料口；205、冷凝介质入口；206、列管；207、上管板；208、循环水接头；209、上延伸段；210、封头；211、第一物料口；212、喷淋组件；2121、连接件；2122、第一连接管；2123、喷淋头；2124、第二连接管；2125、分散容器；213、冷凝介质出口；3、第一储液槽；301、第一接头；601、第二接头；602、第三接头；401、第一电磁阀；402、第二电磁阀；403、第三电磁阀；5、二级列管式冷凝器；6、第二储液槽；7、循环泵；8、第三储液槽。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。

需要说明的是，含脑精油是指樟脑、龙脑、异龙脑等脑含量较高的精油，含脑精油遇冷容易出现结晶现象，导致有固体产物析出。

实施例1

参考图1，本实施例中的蒸馏系统，包括用于含脑精油的冷凝装置、蒸馏装置和第三储液槽8；所述蒸馏装置与所述冷凝装置连通。

在本实施例中，所述蒸馏装置为扩散蒸馏装置1。

作为本实施例的变形，所述蒸馏装置还可以为水上蒸馏装置或者水中蒸馏装置。

具体地，扩散蒸馏装置1内部的下端设置有筛板101，底部设置有排液口102；扩散蒸馏装置1的侧壁的下端设有蒸汽出口103，上端设置有蒸汽入口106；扩散蒸馏装置1的顶部设置有快开法兰105；扩散蒸馏装置1的侧壁外侧设置有夹套104，用于通入加热介质进行保温；夹套104侧壁的下端设置有加热介质入口(图中未示出)，上端设置有加热介质出口(图中未示出)。

示例性地，加热介质可以为加热蒸汽、导热油或者水。

具体地，参考图1和4，用于含脑精油的冷凝装置，包括列管式冷凝器、储液槽和循环泵7；列管式冷凝器竖直设置在储液槽的上方；列管式冷凝器包括冷凝器本体、上延伸段209和喷淋组件212；上延伸段209的一端与冷凝器本体的顶部连通，另一端通过封头210密封；封头210与上延伸段209顶部通过法兰连接；上延伸段209上设置有第一物料口211和循环水接头208；喷淋组件212设置在上延伸段209内，用于将冷凝器本体中的结晶产物冲洗至储液槽中；循环水接头208的一端与喷淋组件212连通，另一端与循环泵7的出水口连通；循环泵7的进水口与储液槽的底部连通。

列管式冷凝器的底部设置有下延伸段203；下延伸段203的一端与冷凝器本体的底部连通，另一端开口，并延伸至储液槽内；下延伸段203靠近冷凝器本体的一端设置有第二物料口204。

在本实施例中，列管式冷凝器的数量为两个；两个以上列管式冷凝器之间串联连通；为了方便说明，将两个列管式冷凝器分别命名为一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5；一级列管式冷凝器2与扩散蒸馏装置1连通，用于冷凝从扩散蒸馏装置1中蒸馏出来的蒸汽混合物料；二级列管式冷凝器5与一级列管式冷凝器2连通，用于冷凝一级列管式冷凝器2未冷凝的蒸汽混合物料。

作为本实施例的变形，列管式冷凝器的数量还可以为三个以上；三个以上列管式冷凝器之间串联连通。

在本实施例中，储液槽的数量为三个，包括第一储液槽3、第二储液槽6和第三储液槽8；第一储液槽3和第二储液槽6分别位于一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5的下方，分别用于收集从一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中冲洗下来的冷凝产物和循环水；第一储液槽3还用于盛装循环水对一级列管式冷凝器2中的下延伸段203的下端进行液封，以防止未冷凝的蒸汽混合物料从一级列管式冷凝器2中的下延伸段203的底部泄露；第二储液槽6还用于盛装循环水对二级列管式冷凝器5中的下延伸段203的下端进行液封，以防止二级列管式冷凝器5中未冷凝的蒸汽混合物料从二级列管式冷凝器5中的下延伸段203的底部泄露；第一储液槽3的底部设置有第一接头301；第二储液槽6的底部分别设置有第二接头601和第三接头602；第一储液槽3和第二储液槽6通过第一接头301、第二接头601和水平管道连通，以使得第一储液槽3和第二储液槽6中的循环水的液面位于同一水平面上；第三接头602与循环泵7的进水口连通；循环泵7的出水口分别与一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5上延伸段209中循环水接头208的一端连通，用于将第一储液槽3和第二储液槽6中的循环水分别注入一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中的喷淋组件212中；循环泵7与一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中的循环水接头208之间分别分别设置有第一电磁阀401和第二电磁阀402，分别用于控制循环泵7出水口与一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中循环水接头208之间的连通与断开；循环泵7的出水口和第三储液槽8连通；循环泵7与储液槽之间设置有第三电磁阀403，用于控制循环泵7出水口与第三储液槽8之间连通与断开；第三储液槽8用于盛放循环水。

具体地，参考图1和5，冷凝器本体包括壳体201、列管206、上管板207和下管板202；上管板207和下管板202分别设置在壳体201的上下两端；列管206均匀分布在上管板207和下管板202之间；所述壳体201上分别设置有冷凝介质入口205和冷凝介质出口213；

上延伸段209与壳体201的上端通过法兰连接；下延伸段203与壳体201的下端通过法兰连接；上延伸段209和下延伸段203分别与列管206连通；

喷淋组件212包括分散容器2125、第一连接管2122和喷淋头2123；分散容器2125设置在上延伸段209内，并与循环水接头208连通；分散容器2125的侧壁上设置有两个连接件2121；分散容器2125通过连接件2121与上延伸段209的内壁固定连接；第一连接管2122的一端与分散容器2125连通，另一端分别延伸至列管206中；喷淋头2123分别设置在第一连接管2122的另一端，并与第一连接管2122连通；第二连接管2124的一端与分散容器2125连通，另一端与循环水接头208连通，用于将从循环水接头208中流入的水导入分散容器2125中；第一连接管2122与喷淋头2123配合用于将分散容器2125中的水分别导入列管206中，将列管206中结晶出来的固体物料冲洗至下延伸段203中，并通过下延伸段203进入第一储液槽3或者第二储液槽6中。

在本实施例中，扩散蒸馏装置1的蒸汽出口103与一级列管式冷凝器2的第一物料口211通过保温管道连通；一级列管式冷凝器2的第二物料口204与二级列管式冷凝器5的第二物料口204通过保温管道连通。

本实施例中的蒸馏系统的工作过程及原理：

本实施例中的蒸馏系统在使用过程中，先向第一储液槽3和第二储液槽6中分别加入循环水，使得循环水将一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中的下延伸段203的下端被液封住；然后分别通过冷凝介质入口205向一级列管是冷凝器和二级列管式冷凝器5的壳程中注入冷凝介质，并开启循环泵7，并控制第一电磁阀401和第二电磁阀402使得循环泵7向喷淋组件212中注入循环水；接下来，打开扩散蒸馏器中的快开法兰105，放入含脑精油蒸馏原料，关闭快开法兰105，向夹套104中通入加热介质，进行保温；再通过蒸汽入口106向扩散蒸馏装置1中通入加热蒸汽，进行扩散蒸馏；蒸馏出来的蒸汽混合物料通过蒸汽出口103、保温管道和第一物料口211进入一级列管式换热器中进行一级冷凝；部分产物在列管206的内壁上进行结晶，析出固体；在喷淋组件212的作用下，将列管206内壁上凝固的固体产物冲洗至第一储液槽3中；未被一级列管式冷凝器2冷凝的蒸汽混合物料通过一级列管式冷凝器2中的第二物料口204、保温管道和二级列管式冷凝器5中的第二物料口204进入到二级列管式冷凝器5中进行冷凝；同理，部分产物在二级列管式冷凝器5的列管206中结晶析出固体产物，在喷淋组件212的作用下，列管206中析出的固体产物被冲洗至第二储液槽6中；蒸馏完毕后，停止向扩散蒸馏器中倒入加热蒸汽，并停止向夹套104中通入加热介质；同时，停止向一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中通入冷凝介质；然后控制第一电磁阀401和第二电磁阀402停止循环泵7向喷淋组件212供水，并控制第三电磁阀403将第一储液槽3和第二储液槽6中的循环水部分导入第三储液槽8中，使得第一储液槽3和第二储液槽6中的液面下降至一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中下延伸段203的下方，解除液封，并使得一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中下延伸段203中积累的部分固体析出物因循环水液面的下降，从下延伸段203中露出，再分别收集第一储液槽3和第二储液槽6中的固体析出物和液体精油产物，即可；有效地避免了含脑精油在一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5中结晶析出固体产物后，长时间附着在列管206的内壁上，导致后期的收集较为困难，甚至造成列管206堵塞，严重影响含脑精油蒸馏工序的正常运行。

实施例2

参考图2，本实施例与实施例1的区别在于，一级列管式冷凝器2的第二物料口204与二级列管式冷凝器5的第一物料口211通过保温管道连通。

实施例3

参考图3，本实施例与实施例1的区别在于，一级列管式冷凝器2的第二物料口204与二级列管式冷凝器5的第一物料口211通过保温管道连通；一级列管式冷凝器2和二级列管式冷凝器5均位于第一储液槽3的上方，共用第一储液槽3，省略第二储液槽6。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。