一种高效超声波提取装置及超声波提取机组的制作方法

本实用新型涉及提取装置技术领域，更具体地说，它涉及一种高效超声波提取装置及超声波提取机组。

背景技术：

目前，将超声波已广泛应用于提取工艺中，使提取效率有所提高。超声波提取有效物质的原理为在容器中加入提取溶媒，将物料根据需要粉碎或切成颗粒状，放入提取溶媒中；容器的外壁粘接换能器振子或将振子密封于不锈钢盒中投入容器中；开启超声波发生器，振子向提取溶媒中发出超声波，超声波在提取溶媒中产生的“空化效应”和机械作用一方面可有效地破碎物料的细胞壁，使有效成分呈游离状态并溶入提取溶媒中，另一方面可加速提取溶媒的分子运动，使得提取溶媒和物料中的有效成分快速接触，相互溶合、混合。

在公开号为CN203886234U的中国专利中公开了一种超声波提取器，包括有罐体，所述罐体的上端分别设有通向罐体内部的进料口和进液口，所述的罐体内壁设有超声波振荡板，所述的超声波振荡板和超声波发生器相连，所述罐体的下端分别设有通向罐体的出料口和出液口，所述的出液口上方20cm安装有不锈钢筛网，所述的出液口处安装有控制阀，围绕罐体内壁的四周设有夹层，罐体顶部的外壁上设有通向夹层的进蒸汽口。本实用新型通过超声波产生的空化效应和蒸汽加热相结合，缩短提取时间，减少溶媒用量，通过带孔挡板，将提取液与固体分离开，便于收集提取液和提取结束时方便放出尾料。但是在通过超声波振荡板对物料进行提取时，由于超声波在传递过程中不断耗损，使超声波强度在罐体内分布不均，当超声波强度高的区域的物料破碎完成时，超声波强度低的区域的物料尚未破碎完成，所以需要继续对其破碎，然而这对易破碎好的物料做的相对来说是无用功，即导致对罐体内物料的有效成分的提取效率低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的一在于提供一种高效超声波提取装置，通过使物料与萃取液在提取管内得到更加充分的搅动，来提高对物料有效成分的提取效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种高效超声波提取装置，包括提取管、超声波发生器、超声波振荡板、进料口、进液管和出液管，所述提取管为轴线呈水平放置的圆柱体，所述提取管内同轴水平设置着连接有电机的旋转轴，所述旋转轴包括沿轴向分布的第一安装段和第二安装段，所述第一安装段和所述第二安装段沿径向均分别设置有至少一个搅拌叶，且所述第一安装段上的搅拌叶与所述第二安装段的搅拌叶沿所述旋转轴的周向呈交错设置。

通过采用上述技术方案，首先物料和萃取液分别从进料口和进液管加入，开启超声波发生器，超声波振荡板开始向提取管内腔发出超声波，将提取管内物料的有效成分从物料中破碎出来并溶入萃取液中，从而达到了萃取物料有效成分的目的；同时，开启电机，电机带动旋转轴转动，由于第一安装段上的搅拌叶与第二安装段的搅拌叶沿旋转轴的周向呈交错设置,第一安装段和第二安装段沿轴向分布，且旋转轴呈水平设置，物料在这样分布的搅拌叶搅拌下，一方面物料沿旋转轴周向翻转和搅动，另一方面物料会在第一安装段上的搅拌叶与第二安装段的搅拌叶之间来回翻动，使物料在提取管内既有沿旋转轴周向搅拌又有沿旋转轴轴向搅拌，而且由于旋转轴呈水平设置，物料在被搅拌叶推高并滑落的过程中，由于重力作用又进一步加大了物料在萃取液中的对流，从而使物料得以在提取管内得到更加充分的搅动，继而使提取管内的物料得到更加均匀的超声波破碎，从而达到了提高对物料有效成分的提取效率的目的；同时在物料得以在提取管内得到更加充分的搅动时，会增加物料中的有效成分与萃取液的快速接触，加快物料中的有效成分与萃取液的相互溶合、混合，进一步提高对物料有效成分的提取效率。

进一步的，所述提取管的底部开有抵接槽并且下端的外侧套接有上端设置有开口的底座，所述开口与所述抵接槽之间抵接有减震弹簧。

通过采用上述技术方案，当搅拌叶转动起来后，通过减震弹簧的减震以及底座的开口对提取管下端的侧面限位，使提取管的整体更加稳定，另外由于减小了搅拌叶转动带来的整体震动，从而降低了由于震动带来的噪音。

进一步的，所述搅拌叶上设置有多个通孔。

通过采用上述技术方案，使一部分物料和萃取叶在被搅拌叶搅起的同时可以从搅拌叶的通孔漏下来，与搅拌叶下方的物料和萃取液发生对冲，形成更加充分的搅拌。

进一步的，所述提取管的外壁两侧对称设置有两个超声波振荡板。

通过采用上述技术方案，通过两侧对称设置有两个超声波振荡板可以对提取管内部的物料进行更加均匀且更全面的破碎，提高了对物料的有效成分的萃取效率。

进一步的，在所述进液管和所述出液管上均安装有快速球阀。

通过采用上述技术方案，快速球阀对流体阻力小，使用广泛，除一般介质外，还可输送粘性流体、浆液以及固体颗粒,适合于对萃取液的输送控制；另外具有开关迅速且方便的优点，而且密封性能好，只需要手柄转动90℃就完成全开或全关动作，以实现对进液管和出液管内液体的通断的精准控制。

进一步的，所述提取管的圆柱端面安装有快开人孔。

通过采用上述技术方案，快开人孔为快开式结构，具有开启方便、密封性好以及安全的优点，并且由于快开人口在提取管的圆柱端面，更加便于作业人员从快开人孔对提取管的内部清理。

进一步的，所述快开人孔中央设置有方便观看所述提取管内部情况的玻璃窗。

通过采用上述技术方案，使作业人员可以通过玻璃窗观看到提取管内部物料的萃取情况，并据此控制进液管和出液管上快速球阀的启闭，其中只有当提取管内部物料的有效成分得以充分萃取后，再打开进液管的快速球阀，从而确保物料的有效成分得以充分萃取。

进一步的，所述出液管的管口设置有不锈钢滤网。

通过采用上述技术方案，实现了初步的固液分离，将物料的残渣与萃取有物料有效成分的萃取液分离开来。

进一步的，所述出液管的管口设置在与所述快开人孔正对的所述提取管的另一圆柱端面的底部。

通过采用上述技术方案，由于出液管的管口位于圆柱端面的底部，当出液管的快速球阀打开后，萃取液可以从出液管的管口基本全部流出，提高了萃取液的利用率，减少浪费。

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的二在于提供一种超声波提取机组。为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种超声波提取机组，包括高效超声波提取装置，还包括依次相连的提取药液过滤器、提取药液沉降罐、药液蒸发罐、蒸发溶媒回收罐、溶剂泵、进液筒和提取溶媒储液罐。

通过采用上述技术方案，先经高效超声波提取装置提取出物料中的有效成分，再通过提取药液过滤器和提取药液沉降罐的初步过滤，药液在药液蒸发罐中实现与溶媒的分离；溶媒再通过蒸发溶媒回收罐蒸发与水分相分离，溶媒最后经溶剂泵和进液筒到达提取溶媒储液罐内实现计量与暂存，从而实现了溶媒的回收利用。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

（1）旋转轴呈水平设置，第一安装段和第二安装段沿轴向分布，第一安装段上的搅拌叶与第二安装段的搅拌叶沿旋转轴的周向呈交错设置,提高了对物料有效成分的提取效率；

（2）提取管的外壁两侧对称设置有两个超声波振荡板，可以对提取管内部的物料进行更加均匀且更全面的破碎，提高了对物料的有效成分的萃取效率；

（3）提取管的圆柱端面安装有快开人孔，可以对提取管进行快速打开或密封，更加便捷；

（4）快开人孔中央设置有玻璃窗，便于观看提取管内部情况，提高作业人员的工作效率；

（5）通过超声波提取机组，是实现了物料有效成分的高效分离以及溶媒的回收利用，节约了成本；

（6）提取管与底座之间设置有减震弹簧，使整体结构更加稳定。

附图说明

图1为实施例一的高效超声波提取装置的正视图；

图2为实施例一的高效超声波提取装置下端的内部结构示意图，示出了抵接槽、底座和减震弹簧的结构；

图3为实施例一的高效超声波提取装置另一角度的结构示意图，示出了压紧组件、出液管和电机的结构；

图4为实施例一的高效超声波提取装置的结构示意图，示出了提取管的内部结构；

图5为图4中A部的放大图；

图6为图3中B部的放大图；

图7为实施例二的超声波提取机组各组件的连接示意图。

附图标记：1、提取管；101、抵接槽；102、开口；103、底座；104、减震弹簧；2、超声波振荡板；3、超声波发生器；4、进料口；5、进液管；6、出液管；7、快速球阀；8、电机；9、旋转轴；10、第一安装段；11、第二安装段；12、搅拌叶；13、通孔；14、快开人孔；15、人孔盖；16、玻璃窗；17、压紧组件；18、螺杆；19、压紧块；20、手环；21、不锈钢滤网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一，如图1和图3所示，一种高效超声波提取装置，包括提取管1、在提取管1外壁的两侧对称设置的两个超声波振荡板2、与超声波振荡板2相连接的超声波发生器3、进料口4、进液管5和出液管6，进料口4、进液管5和出液管6连通着提取管1的内腔。在进液管5和出液管6上均安装有用于快速通断的快速球阀7。

如图3和图4所示，提取管1为轴线呈水平放置的圆柱体，提取管1内同轴水平安装着连接有电机8的旋转轴9，旋转轴9包括沿轴向分布的第一安装段10和第二安装段11，第一安装段10和第二安装段11沿径向均分别对称固连有三个搅拌叶12，且第一安装段10上的搅拌叶12与第二安装段11的搅拌叶12沿旋转轴9的周向呈交错设置。搅拌叶12上开有多个通孔13。

如图1和图2所示，所述提取管1的底部开有抵接槽101并且下端的外侧套接有上端设置有开口102的底座103，所述开口102与所述抵接槽之101间抵接有减震弹簧104。通过减震弹簧104的减震以及底座103的开口102对提取管1下端的侧面限位，使提取管1的整体更加稳定，另外由于减小了搅拌叶12转动带来的整体震动，从而降低了震动带来的噪音。

如图1和图3所示，提取管1的圆柱端面安装有快开人孔14。快开人孔14包括铰接在提取管1侧壁上的人孔盖15、固定在人孔盖15中央的玻璃窗16以及铰接在人孔盖15四周的压紧组件17。

如图3和图6所示，压紧组件17包括铰接在提取管1外壁上的螺杆18以及螺纹连接在螺杆18上的压紧块19，压紧块19上固连有手环20。当人孔盖15关闭后，可通过旋转手环20使压紧块19沿螺杆18移动并将人孔盖15压紧在提取管1的侧壁上，实现了对提取管1的快速的密封。另外，在对提取管1内添加萃取液、物料以及排萃取后的萃取液时，可通过玻璃窗16清晰而方便地了解到提取管1的内部情况，以达到更高的工作效率。

如图3和图5所示，出液管6的管口连通在与快开人孔14正对的提取管1的另一圆柱端面的底部。当出液管6的快速球阀7打开后，萃取液可以从出液管6的管口基本全部流出，提高了萃取液的利用率，减少浪费。出液管6的管口安装有不锈钢滤网21。可以将物料的残渣与萃取有物料有效成分的萃取液分离开来。

本实施例的高效超声波提取装置实际工作过程如下：

首先打开进液管5的快速球阀7，并关闭出液管6的快速球阀7，物料和萃取液分别从进料口4和进液管5加入，开启超声波发生器3，超声波振荡板2开始向提取管1内腔发出超声波，将提取管1内物料的有效成分从物料中破碎出来并溶入萃取液中，从而达到了萃取物料有效成分的目的；同时，开启电机8，电机8带动旋转轴9转动，由于第一安装段10上的搅拌叶12与第二安装段11的搅拌叶12沿旋转轴9的周向呈交错设置,第一安装段10和第二安装段11沿轴向分布，且旋转轴9呈水平设置，物料在这样分布的搅拌叶12搅拌下，一方面物料沿旋转轴9周向翻转和搅动，另一方面物料会在第一安装段10上的搅拌叶12与第二安装段11的搅拌叶12之间来回翻动，使物料在提取管1内既有沿旋转轴9周向搅拌又有沿旋转轴9轴向搅拌，而且由于旋转轴9呈水平设置，物料在被搅拌叶12推高并滑落的过程中，由于重力作用又进一步加大了物料在萃取液中的对流，从而使物料得以在提取管1内得到更加充分的搅动，继而使提取管1内的物料得到更加均匀的超声波破碎，从而达到了提高对物料有效成分的提取效率的目的；同时在物料得以在提取管1内得到更加充分的搅动时，会增加物料中的有效成分与萃取液的快速接触，加快物料中的有效成分与萃取液的相互溶合、混合，进一步提高对物料有效成分的提取效率。

当提取管1内的物料的有效成分得到充分萃取后，打开出液管6的快速球阀7，并关闭进液管5的快速球阀7，物料的残渣与萃取有物料有效成分的萃取液经不锈钢滤网21分离后，萃取液从出液管6流出。

实施例二，如图7所示，一种超声波提取机组，包括上述的高效超声波提取装置以及与其依次相连的提取药液过滤器、提取药液沉降罐、药液蒸发罐、蒸发溶媒回收罐、溶剂泵、进液筒和提取溶媒储液罐。物料的有效成分经高效超声波提取装置提取出来，再通过提取药液过滤器和提取药液沉降罐的初步过滤，药液在药液蒸发罐中实现与溶媒的分离；溶媒再通过蒸发溶媒回收罐蒸发与水分相分离，溶媒最后经溶剂泵和进液筒到达提取溶媒储液罐内实现计量与暂存，从而实现了溶媒的回收利用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。