植物挥发油提取分离装置的制作方法

本发明涉及一种中药挥发油提取分离装置。

背景技术：

挥发油是一类在常温下能挥发的、可随水蒸气蒸馏的、与水不相混的油状液体，具有广泛的生物学活性，实验中可用水蒸气蒸馏法、油脂吸收法、溶剂萃取法、超临界流体萃取法和冷压法等进行提取。

其中水蒸气蒸馏法是将水蒸气通入不溶或难溶于水但有一定挥发性的有机物质中，使该有机物质在低于100℃的温度下，随着水蒸气一起蒸馏出来。由于其具有设备简单、操作安全、不污染环境、成本低、避免了提取过程中有机溶剂残留对油质造成影响等特点，是有效提取中药挥发油的中药方法。

目前，对于少量的中药挥发油提取，需要在实验室中进行。实验室中常用的提取设备为小型的玻璃容器，装配过程繁琐，设备稳定性差，产量及其有限，制作成本高，效率低，不适合长期反复操作。而且很多蒸馏设备，物料在蒸馏釜内是静态的，不利于物料和蒸气进行充分的接触，而且容易导致局部焦化，即影响提取的效率，也影响挥发油的质量。另外，在挥发油的分离过程中，也存在不易分层，分离不充分的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种性能稳定、使用方便、适于实验室使用的集成式中药挥发油提取设备。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种植物挥发油提取分离装置，其特征在于，其包括：

蒸馏罐，其顶部开口，开口处设置有顶盖；所述蒸馏罐顶部设置有蒸气出口；所述蒸馏罐内侧壁两侧分别设置有两个滚轮；

盛料滚筒，呈圆筒状结构，可通所述蒸馏罐的顶部开口进行取放，其筒壁设置有若干通气孔，盛料滚筒一侧中心设置有连接座；所述盛料滚筒两端外壁设置有与所述滚轮相适配的轨道槽；所述盛料滚筒横向放置在所述蒸馏罐内并通过所述滚轮支撑，所述盛料滚筒可在所述滚轮上旋转；

驱动机构，用于驱动所述盛料滚筒旋转，其包括通过机械密封件固定在所述蒸馏罐侧壁上的转轴，驱动所述转轴转动的电机减速机；所述转轴位于所述蒸馏罐内侧的一端设置有连接头，所述连接头与所述连接座相连接；

蒸气连通管，其设置在蒸馏罐上，用于连接蒸气发生器，向所述蒸馏罐内通入水蒸气；

冷凝器，其进料管与所述蒸馏罐上的蒸气出口连接；

分离装置，其与所述冷凝器的出料管连接。

作为本发明的进一步改进，所述盛料滚筒内设置有使蒸气快速均匀分布的布气结构，所述布气结构的连接管口设置于所述连接座内；所述蒸气连通管设置在所述转轴内，沿所述转轴伸入到所述连接座内与所述布气结构连通。

作为本发明的进一步改进，所述布气结构包括一个中心管和多个排气管，所述中心管一端设在所述连接座内与所述蒸气连通管对接，另一端通过布气管与所述排气管连通；多个所述排气管均匀分布在所述盛料滚筒内，布气管固设在筒体的内壁或嵌置在筒体上。

作为本发明的进一步改进，所述连接座上设置有一端开口的矩形卡槽，所述连接头与所述矩形卡槽相适配。

作为本发明的进一步改进，所述蒸馏罐架设在支撑架上，蒸馏罐底部为圆形或椭圆形结构，其底部中心设置有排液管，所述排液管上依次连接有视镜和排液管球阀。

作为本发明的进一步改进，所述盛料滚筒内沿其径向均匀分布的隔板。

作为本发明的进一步改进，所述分离装置包括依次连接的一级分离器、二级分离器和三级分离器；所述一级分离器上设置有用于加热的夹套；所述二级分离器上设置有搅拌装置；所述三级分离器上设置有超声换能器；所述一级分离器底部通过三通放料机构与二级分离器连接，所述二级分离器底部通过三通放料机构与三级分离器连接。

作为本发明的进一步改进，所述三级分离器底部呈收缩形成圆筒状结构，所述超声换能器为圆环状结构，所述超声换能器套设在所述三级分离器底部的圆筒状结构上。

作为本发明的进一步改进，所述冷凝器的出料管设置有y型连接管，所述y型连接管左侧支管与出料管连接，右侧支管放空，中部支管与分离装置连接。

作为本发明的进一步改进，所述蒸气出口和冷凝器之间设置有蒸气出口阀，所述顶盖上设置有压力表。

作为本发明的进一步改进，所述蒸馏罐顶部设置有罐体圈口，所述罐体圈口与所述顶盖之间通过法兰连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明整体操作简便，避免了对不同的玻璃仪器进行组装和支撑，其容量较大，大大提高了实验室做中药挥发油提取的效率和产量。

本发明通过一可以取放的盛料滚筒来盛装物料，方便物料在箱体外面进行装料；盛料滚筒可以在蒸馏罐内水平滚动，起到了对物料的翻料和搅拌的作用，搅传统的搅拌桨具有更好的效果，其翻料搅拌更加均匀有效，避免物料堆积焦化。将蒸汽发生器和蒸馏罐分离，可以保证蒸汽不间断供应，无需关注蒸馏罐中的水量，安全系数提高。

本装置的滚筒不仅适用于细碎的物料，同时也可以适用于体积较大的物料，如不需要提前粉碎的木棒、木块等物料，适用范围较大，对于较大型的物料同样具有较好的翻料和搅拌的作用。

盛料滚筒通过滚轮支撑，不仅实现了旋转，而且方便盛料滚筒的取放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是蒸馏罐的内部结构示意图。

图3是蒸气连通管的安装结构示意图。

图4是转轴和蒸气连通管俯视结构示意图。

图5是盛料滚筒的侧视结构示意图。

图6是盛料滚筒的俯视结构示意图。

图7是盛料滚筒的剖视结构示意图。

图8是盛料滚筒的中布气结构的示意图。

图9是本发明分离装置的结构示意图。

其中：1蒸馏罐、1-1外壁板、1-2内壁板、1-3保温层、1-4耳轴、1-5滚轮、2支撑架、3顶盖、4支座、5电机减速机、6紧固螺栓、7主动轮、8从动轮、9冷凝器、9-1进料管、9-2出料管、9-3冷凝水进口、9-4冷凝水出口、10蒸气连通管、11把手、12压力表、13盛料筒、13-1筒体、13-2排气管、13-3固定座、13-4连接杆、13-5连接座、13-6轨道槽、13-7卡槽、13-8中心管、13-9布气管、13-10分布球头、13-11隔板、14排液管、15视镜、16排液管球阀、17罐体圈口、18蒸气出口、19蒸气出口阀、20排液口、21转轴、21-1连接头、22机械密封件、23y型连接管、24一级分离器、24-1夹套、25二级分离器、25-1搅拌装置、26三级分离器、27三通放料机构、28超声换能器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的一种植物挥发油提取分离装置，其包括支撑架2、架设在支撑架2上的蒸馏罐1、设置在所述蒸馏罐1内的盛料滚筒13、用于驱动所述盛料滚筒13旋转的驱动机构、与蒸馏罐1的蒸气出口18连接的冷凝器9以及与所述冷凝器9连接的分离装置。

如图1和2所示，所述蒸馏罐1顶部开口，开口处设置有顶盖3；所述蒸馏罐1顶部设置有罐体圈口17，所述罐体圈口17与所述顶盖3之间通过法兰连接；罐体圈口17与所述顶盖3之间设置有密封垫圈，通过若干紧固螺栓6固定。所述顶盖3顶部设置有把手11，方便拿取顶盖。所述主箱体1内部为空腔结构，其包括不锈钢的外壁板1-1和内壁板1-3以及设在外壁板1-1和内壁板1-3之间的保温层1-2。

所述蒸馏罐1顶部设置有蒸气出口18，该蒸气出口18设置在所述罐体圈口17一侧，蒸气出口18与冷凝器9的进料管9-1连接，连接管路水平延伸设置，避免了设置立管、弯头等多余负责的管路，使物料快速直接的进入到冷凝器9中，从而可以提高提取效率。

所述蒸馏罐1内侧壁两侧分别设置有两个滚轮1-5，滚轮1-5通过固定在蒸馏罐1内侧壁的耳轴1-4安装。所述滚轮1-5用于支撑所述盛料滚筒13。

如图2和图5所示，所述盛料滚筒13呈圆筒状结构，可通所述蒸馏罐1的顶部开口进行取放，盛料滚筒13在蒸馏罐1外部进行投料和卸料，操作方便；其筒壁设置有若干通气孔。

如图5所示，所述盛料滚筒13一侧中心设置有连接座13-5；所述盛料滚筒13两端外壁设置有与所述滚轮相适配的轨道槽13-6；所述盛料滚筒13横向放置在所述蒸馏罐1内并通过所述滚轮1-5支撑，所述盛料滚筒13可在所述滚轮1-5上旋转。

如图1所示，用于驱动所述盛料滚筒13旋转的驱动机构包括通过机械密封件22固定在所述蒸馏罐1侧壁上的转轴21，驱动所述转轴21转动的电机减速机5；所述电机减速机5安装在所述支撑架2上，电机减速机5输出轴上设置有主动轮7，转轴21上设置有从动轮8，所述主动轮7和从动轮8通过皮带连接。所述转轴21位于所述蒸馏罐1内侧的一端设置有连接头21-1，所述连接头21-1与所述连接座13-5相连接；如图3、图4和图6所示，所述连接座13-5上设置有一端开口的矩形的卡槽13-7，所述连接头21-1与所述卡槽13-7相适配。矩形的卡槽13-7和连接头21-1可以快速的卡接，并且不会发生相对转动，将盛料滚筒13放入到蒸馏罐1内时，卡槽13-7开口向下，调整好连接头21-1的角度，使二者对接即可。

所述蒸馏罐1上设置有蒸气连通管10，其用于连接蒸气发生器（图未示出），向所述蒸馏罐1内通入水蒸气。

参见图5、图6、图7和图8所示，所述盛料滚筒13内设置有使蒸气快速均匀分布的布气结构，所述布气结构的连接管口设置于所述连接座13-5内；所述蒸气连通管10设置在所述转轴21内，沿所述转轴21伸入到所述连接座13-5内与所述布气结构连通。所述盛料滚筒13的一侧中心设置有固定座13-3，所述固定座13-3通过多个连接杆13-4与所述盛料滚筒13的边沿固定，所述连接杆13-4呈辐射状分布。所述连接座13-5固定设置在所述固定座13-3上。

所述布气结构包括一个中心管13-8和多个排气管13-2，所述中心管13-8一端设在所述连接座13-5内与所述蒸气连通管10对接，另一端通过布气管13-9与所述排气管13-2连通；多个所述排气管13-2均匀分布在所述盛料滚筒13内，布气管13-2固设在筒体13-1的内壁或嵌置在筒体13-1上。所述排气管13-2上设置有朝向所述盛料滚筒13内侧的若干排气孔。如图7所示，作为优选，布气管13-2嵌置在筒体13-1上，使筒体13-1内壁形成半圆形的隆起，在物料进行翻滚时起到阻挡的作用，从而更有利于运料翻转。

作为进一步改进，所述盛料滚筒13内沿其径向均匀分布的隔板13-11，所述隔板13-11可将盛料滚筒13等分呈多个扇形的区域，可进一步避免物料的堆积，使物料充分分散，并与蒸气充分接触，提高挥发油的提取效率。

如图7和图8所示，所述中心管13-8的一端设置有分布球头13-10，所述布气管13-9通过所述分布球头13-10与中心管13-8连通。

所述中心管13-8的管口置于所述连接座13-5内，并且位于所述卡槽13-7内。所述蒸气连通管10可通过所述转轴21的连接头21-1插入到卡槽13-7内，与所述中心管13-8对接。其连接处可以通过螺纹和密封垫密封连接。所述蒸气连通管10可以与转轴21内部通孔设置螺纹和密封圈结构，即方便蒸气连通管10伸缩，又能够起到密封作用。蒸气连通管10与中心管13-8连接好以后可以通过螺母使其与转轴21固定，随转轴21同步旋转，其与蒸气发生器之间通过密封可旋转的机械密封结构连接即可。

如图1所示，所述蒸气出口18和冷凝器9之间设置有蒸气出口阀19，所述顶盖3上设置有压力表12。当关闭蒸气出口阀19时，可以给蒸馏罐1内部进行加压或保压操作，以使物料快速的被蒸气浸透，提高挥发油提取的效率。通过压力表12随时监测蒸馏罐1内部的压力。

所述蒸馏罐1四周设置有多个支座4，蒸馏罐1通过支座4固定架设在支撑架2上，蒸馏罐1底部为圆形或椭圆形结构，其底部中心设置有排液管14，所述排液管14上依次连接有视镜15和排液管球阀16，排液管球阀16底部连接有排液口20，便于少量液体稳定排出。提取过程中，蒸馏罐1内部必然会有蒸气凝结，且会附带有一定量的挥发油汇聚到蒸馏罐的顶部，通过使劲15即可观察到凝结液体的量已经其中挥发油的分层情况，如果需要排除液体分离挥发油，则可以暂停蒸气通入，打开排液管球阀16使液体快速从排液口20进入到分液漏斗中，进行油水分离。

如图1所示，所述冷凝器9采用卧式结构，其包括外部的壳体和内部的盘管，所述壳体上设置有进料管9-1和出料管9-2，以及与盘管连通的冷凝水进口9-3和冷凝水出口9-4；所述冷凝器9的出料管9-2设置有y型连接管23，所述y型连接管23左侧支管与出料管9-2连接，右侧支管放空，中部支管与分离装置连接。所述y型连接管23右侧支管也可以通过管路通入到冷凝水中，经过长期排放，也可以收集微少的挥发油。

如图9所示，所述分离装置包括依次连接的一级分离器24、二级分离器25和三级分离器26；一级分离器24、二级分离器25和三级分离器26依次向低位布置。所述一级分离器24底部通过三通放料机构27与二级分离器25连接，所述二级分离器25底部通过三通放料机构27与三级分离器26连接。

所述一级分离器24上设置有用于加热的夹套24-1，夹套24-1通入热水促进油水分离；所述二级分离器25上设置有搅拌装置25-1，通过搅拌来促进油水分离；所述三级分离器26上设置有超声换能器28，通过超声波振动促进油水分离。

所述三级分离器26底部呈收缩形成圆筒状结构，所述超声换能器28为圆环状结构，所述超声换能器28套设在所述三级分离器26底部的圆筒状结构上。

使用过程中，冷凝器9冷凝下来的物料通过型连接管23的左侧支管和中间支管进入到一级分离器24中，当一级分离器24中有一定量物料时，上层为挥发油，下层为水，可先将下层的水层通过三通放料机构27的侧管分入到二级分离器25中，然后在=再通过直管将挥发油分离出来；二级分离器25中的水层进行搅拌，进一步使油水进行分离，同样通过其底部的三通放料机构27将水层放入到三级分离器26中，将挥发油再单独分离出来。三级分离器26中的水层进行超声波振动，进一步使油水进行分离，然后再通过其底部的放料阀分离水层和油层。通过三个不同的分离器依次通过加热、搅拌和超声波振动，分别进行油水分离，能够使冷凝液中的挥发油得到充分的分离，进而保证了挥发油的产率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。