一种超声波醇沉装置的制作方法

本实用新型涉及一种醇沉装置，具体涉及一种超声波醇沉装置，属于农产品及中药提取物加工设备领域。

背景技术：

醇沉罐是中药厂醇沉工艺的专用设备，主要应用于中药、口服液、食品保健品等的酒精沉淀。醇沉罐也适用于其它制药、化工、食品、口服液、保健品、染料等行业悬浮液的冷冻或常温沉淀、固液相分离的工艺操作。

在中药行业，醇沉精制常将中药水提液采用在醇沉罐中与乙醇搅拌醇沉的方法，但现有醇沉罐存在两方面的问题导致醇沉效果不太理想。醇沉罐存在的主要问题是醇沉罐只有一个桨式搅拌器在水平方向搅拌，液体的上下液层之间不能得到搅动，因此不能实现快速将药液混合均匀的目的，特别是多糖溶液等粘度较高的提取物遇乙醇后，会在表面形成固体沉淀，阻隔了内部的多糖与乙醇继续接触，从而导致提取物呈团块状沉淀下来，使得醇沉过程不充分并将影响后续工序的质量。此外，现有的醇沉罐体积较大，醇沉时间过长，需要消耗较多乙醇溶液的问题。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有的醇沉罐进行多糖醇沉时无法快速将药液混合均匀、醇沉时间过长的问题，进而提供了一种超声波醇沉装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种超声波醇沉装置，包括料液罐、进料管及醇沉反应罐，所述醇沉反应罐包括罐体、喷头、超声波发生器、若干超声波换能器及若干支架，罐体通过若干支架支撑，喷头设置在罐体内部上方且通过进料管与料液罐连通，若干超声波换能器通过超声波发生器驱动且若干超声波换能器均固装在罐体的底部。

超声波换能器可以固装在罐体底部外表面，也可以穿装在罐体底部与罐体内液体直接接触。

所述罐体上还设置有观察窗口。

一种超声波醇沉装置还包括悬浮液流出管、离心分离器及醇液回流管，离心分离器通过悬浮液流出管及醇液回流管与醇沉反应罐的罐体连通。

一种超声波醇沉装置还包括醇液补充罐、醇液补充管、废液管及废液罐，醇液补充罐通过醇液补充管与罐体连通，废液罐通过废液管与离心分离器连通。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

多糖水溶液经过适当加热后通过喷头形成小液滴，滴入罐体中与醇液混合，通过超声波换能器的震动作用，使药液(即多糖水溶液)与醇液快速充分混合、充分接触，形成含絮状沉淀悬浮液且很少有团块出现，与采用现有的醇沉罐进行多糖醇沉相比，醇沉过程工艺质量更好。

附图说明

图1为本实用新型的半剖视示意图(超声波发生器未示出)；

图2为图1的右视示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为本实用新型的工作原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式的一种超声波醇沉装置，包括料液罐1、进料管2及醇沉反应罐3，所述醇沉反应罐3包括罐体31、喷头32、超声波发生器、若干超声波换能器34及若干支架35，罐体31通过若干支架35支撑，喷头32设置在罐体31内部上方且通过进料管2与料液罐1连通，若干超声波换能器34通过超声波发生器驱动且若干超声波换能器34均固装在罐体31的底部。

高粘度的多糖水溶液经过适当加热后通过喷头32形成小液滴或雾状分散地注入罐体31内与醇液混合，通过多个超声波换能器34的震动作用，促进料液(即多糖水溶液)与醇液快速充分混合，使料液与醇液充分接触，加速醇沉过程，形成含絮状沉淀悬浮液且很少有团块出现，醇沉过程的工艺质量控制的更好。一般利用现有醇沉罐进行多糖醇沉需要搅拌数小时然后静置一至两天，而采用本实用新型的超声波醇沉装置，可高效率沉降多糖提取物，仅需要一至两小时即可完成醇沉过程。超声波发生器的频率为20KHz-200KHz，功率根据装置容积大小变化，超声功率强度5W/L-50W/L。

具体实施方式二：结合图1～图3说明本实施方式，超声波换能器34可以固装在罐体31底部外表面，也可以穿装在罐体31底部与罐体31内液体直接接触。如此设计，超声波换能器34固装在罐体31底部外表面，罐体31为薄壁罐体31，超声波换能器34通过罐体31传递超声波；超声波换能器34穿装在罐体31底部，即贯穿的镶嵌在罐体31底部，直接将超声波传给液体。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～图4说明本实施方式，所述罐体31上还设置有观察窗口36。如此设计，可以通过观察窗口36随时观察醇沉工艺效果。其它组成与连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1～图4说明本实施方式，一种超声波醇沉装置还包括悬浮液流出管4、离心分离器5及醇液回流管6，离心分离器5通过悬浮液流出管4及醇液回流管6与醇沉反应罐3的罐体31连通。如此设计，料液与醇液在醇沉反应罐3中充分接触后，形成的悬浮液通过悬浮液流出管4进入离心分离器5进行分离，分离出的醇液通过醇液回流管6流回至醇沉反应罐3，沉淀物50收集后进入下一步精制处理；采用离心分离器5进行固液相分离，有效的缩短了醇沉时间，减小醇沉装置的体积，同时，醇液反复循环利用，与现有的醇沉装置相比，乙醇的消耗量大大的降低。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1～图4说明本实施方式，一种超声波醇沉装置还包括醇液补充罐7、醇液补充管8、废液管9及废液罐10，醇液补充罐7通过醇液补充管8与罐体31连通，废液罐10通过废液管9与离心分离器5连通。如此设计，经过离心分离器5分离出的醇液，一部分经过醇液回流管6流回至醇沉反应罐3中，与醇液补充罐7中的无水乙醇混合形成所需浓度的醇液后与料液进行混合，另一部分经过废液管9流入废液罐10，保证醇沉反应罐3中乙醇浓度的动态稳定。醇液补充管8的一端可以穿装在罐体31的一侧壁上。其它组成与连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：结合图1～图4说明本实施方式，采用本实用新型的超声波醇沉装置沉淀铁皮石斛多糖溶液的方法：

制备铁皮石斛多糖主要包含多糖提取，醇沉和多糖精制三个过程。

(1)铁皮石斛多糖提取过程

称取铁皮石斛干条10千克，用粉碎机粉碎为粉末，过30目筛。石斛粉用95％v/v的乙醇反复渗漉，直到色素基本提取完全。按液固比10:1用热水浸煮处理后的石斛粉，采用减压蒸馏的方法浓缩石斛多糖溶液。浓缩好的石斛多糖溶液为淡黄色粘稠的半透明液体，并通过加入水控制溶液粘度在1-3Pa·s左右。

(2)铁皮石斛多糖醇沉过程

将铁皮石斛多糖溶液加热到60℃-70℃左右，用蠕动泵压入本实用新型所述超声波醇沉装置。高粘度的石斛多糖水溶液，通过喷头32形成小液滴注入醇沉装置中与温度为75℃浓度为90％v/v的乙醇混合。醇沉装置底部有多个超声波换能器34将促进多糖小液滴与醇液快速充分混合，使料液与醇液充分接触，迅速形成含白色絮状沉淀悬浮液。悬浮液经离心分离器5分离，分离出的乙醇经过醇液回流管6回流醇沉反应罐3，多糖絮状沉淀收集后进入下一步精制处理。醇沉过程中，多糖料液流速应控制在乙醇流速的10到30倍之间。当发现分离器分离的多糖沉淀中有结团结块的现象应降低多糖料液注入速度。为了保证醇沉装置中乙醇浓度的动态稳定，超声波醇沉装置还有醇液补充罐7不断添加无水乙醇，同时经离心分离器5分离出的部分乙醇经废液管9以相同速度流入废液罐10。

(3)铁皮石斛多糖精制过程

将离心分离器5分离的多糖絮状沉淀用重新分散到少量医药级乙酸乙酯中反复洗涤，然后过滤去除乙酸乙酯，最后真空烘干完全除去乙酸乙酯，获得洁白成疏松状的铁皮石斛多糖，多糖收率22.3％到36.4％。

具体实施方式七：结合图1～图4说明本实施方式，采用本实用新型的超声波醇沉装置沉淀霍山石斛多糖溶液的方法：

本实施方式描述了采用本实用新型所述装置沉淀霍山石斛多糖的过程。

(1)霍山石斛多糖提取过程

称取霍山石斛鲜条100克，洗净后加少量水用粉碎机成糊状。石斛糊用95％v/v的乙醇反复渗漉，直到色素基本提取完全。按液固比15:1用热水浸煮处理后的石斛粉，采用减压蒸馏的方法浓缩石斛多糖溶液。浓缩好的石斛多糖溶液为淡黄色粘稠的半透明液体，并通过加入去离子水控制溶液粘度在1-3Pa·s左右。

(2)霍山石斛多糖醇沉过程

将霍山石斛多糖水溶液加热到60℃-70℃左右，用蠕动泵压入本实用新型所述醇沉装置。高粘度的石斛多糖水溶液，通过喷头32形成小液滴注入醇沉装置中与温度为75℃浓度为90％v/v的乙醇混合。醇沉装置底部有多个超声波换能器34将促进多糖小液滴与醇液快速充分混合，使料液与醇液充分接触，迅速形成含白色絮状沉淀悬浮液。悬浮液经离心分离器5分离，分离的乙醇经过醇液回流管6回流醇沉反应罐3，多糖絮状沉淀收集后进入下一步精制处理。醇沉过程中，多糖料液流速应控制在乙醇流速的10到30倍之间。当发现分离器分离的多糖沉淀中有结团结块的现象应降低多糖料液注入速度。为了保证醇沉装置中乙醇浓度的动态稳定，超声波醇沉装置还有醇液补充罐7不断添加无水乙醇，同时经离心分离器5分离出的部分乙醇经废液管9以相同速度流入废液罐10。

(3)霍山石斛多糖精制过程

将离心分离器5分离的霍山石斛多糖絮状沉淀按液固比10:1用去离子水复溶，溶解后石斛多糖水溶液冻干24小时到48小时，获得洁白成疏松状的霍山石斛石斛多糖，多糖收率15.3％到28.4％。