新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的制作方法

文档序号:15816250发布日期:2018-11-02 22:40阅读:345来源:国知局

本发明涉及植物物料提取技术领域,尤其是一种新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统。

背景技术

目前国内有关医药、食品生产过程中植物物料提取技术以静态方式提取为主,提取所花费的时间大约为6-8小时,其提取效率较低,而且无法提取植物中很大一部份有用成分,在工作中,很多工序仍旧需要依靠人工操作,其劳动强度大,操作过程多凭经验判断,生产时间周期长,并且在人工操作的过程中无形增加了许多不稳定因素,比如操作失误所带来原料报废,药品(食品)卫生等一系列问题。

中国发明专利(公告号:cn1965869b)公开了一种中药连续循环提取浓缩方法及设备,采用的设备包括药液提取罐、溶剂储罐和蒸馏罐,其方法是在蒸馏罐中加入提取溶剂,经过加热经导管冷凝后不断流入提取罐中,浸泡药材后,液面达到一定高度后,提取液自动按索氏毛细管作用全部虹吸入蒸馏罐中,不断循环,直至提取完全后,蒸馏罐中的提取液继续加热,溶剂冷凝后导入一储罐待用,浓缩后的药液即可进入下一道工序,储罐中的溶剂可用于下一次提取。该发明的连续提取紧紧是对同一批物料从投料到产品产出整个过程的连续化操作,而非针对多批次连续流提取,因此,其提取效率较低,并不能实现连续投料,连续出料,并且消除批次间的差异,达到有效提高有用成分的收率和提取质量,降低能耗,节约溶剂,便于操作的目的。



技术实现要素:

本发明的目的旨在克服上述植物物料提取技术提取时间较长,提取效率和有用成分收率低,以及植物提取过程中劳动强度大,操作稳定性差等一系列缺陷问题,通过各种装置、设备和机构相互间的连续机械配合和控制,提供了一种高效、节能、安全的新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统。

为了达到上述目的,本发明包括:包括:提取罐组设备、吊篮组和电蒸汽加热水罐,所述提取罐组设备设置了多个提取罐,并呈圆周分布,所述各个提取罐之间设置了相通的溢流口,且每个提取罐均配备了一台实现自循环的循环泵,所述吊篮组设置了若干吊篮,并由提升旋转机构控制吊篮以旋转方式按顺序逐个向提取罐进料,所述电蒸汽加热水罐设置了向所述提取罐补给溶剂的输液管和液体输送泵。其中,所述提取罐组设备呈圆周分布,采用了提升旋转机构控制装载植物物料的吊篮以逆时针旋转的方式按顺序连续向逐个提取罐进料,植物物料经过提取罐的多级溶剂煎煮提取,使各提取罐中的植物物料形成浓度梯度,然后,电蒸汽加热水罐按一定量连续逆流供给提取罐补充新鲜溶剂,同时,提取罐通过循环泵进行自循环,形成液固两相流态化,使单个提取罐里的提取液与补充溶剂充分混合,并通过各个提取罐之间的溢流口自然溢流至下一个提取罐,使整个提取过程达到一个稳态。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述提取罐组设备还包括了清洗罐,该清洗罐设置了进补水口和配备了真空抽滤装置。植物物料经多次提取后,将植物物料残渣通过吊篮旋转进入清洗罐内进行冲洗,以清除附着在物料残渣上的提取液,同时用真空抽滤装置有效分离提取液与原料渣,收集含提取液的用于在线清洗的溶剂回收套用至电蒸汽溶剂加热罐,进行再次利用,达到提高收率节约成本的目的,而经真空抽滤、沥干,得到干燥的原料渣。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述提取罐组设备还设置了用于接收植物物料残渣的除渣工位。该除渣工位与提取罐、清洗罐之间形成连续生产模式。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述除渣工位设置了料渣输送装置和与之配合的翻转倒渣装置,该翻转倒渣装置接收料渣输送装置输送来的植物物料残渣(即原料渣)。通过提升旋转机构提出干燥的原料渣并旋转置放到料渣输送装置上,再传输到翻转倒料装置上进行倒渣处理。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述提取罐和清洗罐设置了采用铰链连接和气缸控制打开、关闭及压紧动作的罐盖。通过此控制方式,能很好的控制罐盖开、闭的角度,以及用气缸来完成吊篮挡料盖的提升及下压动作,有效控制挡料盖与吊篮的间隙大小。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述吊篮采用了自带过滤的丝网结构。该丝网结构的吊篮自带过滤,能够提高分离效果,有效阻挡大块固体物料和粗颗粒物料混入提取液中,使提取液澄明度好,提取液中残留的植物残渣少,有效避免蒸发、浓缩和喷雾干燥等操作过程中发生焦结、粘壁、堵塞等现象,同时减少了后续过滤的步骤,降低了后续过滤的需求。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述液体输送泵采用了蠕动泵。蠕动泵作为输送和补充溶剂的动力,加大溶剂补充量来提高提取罐中的温度,可有效控制提取输送及出料速率,提高提取效率,在满足输送能力需求的同时,控制出料的速度及把控提取时间。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述植物提取系统还包括了设置在高位的固体料仓,该固体料仓通过物料输送机将物料送入至每个吊篮中。固体料仓能提前储物植物物料,需要供料时,打开放料阀。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述固体料仓还设置称重模块,该称重模块设置了远传信号接收器。控制系统可以通过重量变化来监测和控制每次植物物料输送时料仓中固体物料减少的重量,来配比固体物料的量。

作为本发明新型旋转吊篮式连续动态逆流植物提取系统的技术方案的一种改进,上述植物物料输送机采用螺旋输送机。螺旋输送机主要是将固体料仓的植物物料传送至各个吊篮中。

本发明以安全,高效,节能为设计理念,解决了目前传统提取工艺效率低,耗时长,占地广等问题,在整个提取过程中以有序的连续动态逆流补给的方式提取,有效地将提取时间缩短到1-2小时,而植物物料经过提取罐的多级溶剂煎煮提取,有效提高有用成分的收率和提取质量,整个提取过程更加稳定,并且有效避免在蒸发、浓缩和喷雾干燥等操作过程中发生焦结、粘壁、堵塞等现象,减少了后续过滤的步骤,降低了后续过滤的需求,为后续蒸发、浓缩、干燥等工序提供良好的原料。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

附图标记说明:1-提取罐,2-循环泵,3-料渣输送装置,4-翻转倒料装置,5-清洗罐,6-蠕动泵,7-电蒸汽加热水罐,8-吊篮;9-螺旋输送机;10-固体料仓。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本发明,在本发明的示意性实施及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。

参照图1,本发明主要包括:提取罐组设备、吊篮组和电蒸汽加热水罐7等部分。

提取罐组设备共分五个工位,并呈圆周分布,按逆时针方向分别为第一提取罐1、第二提取罐、第三提取罐、清洗罐5以及除渣工位,从而使各个工位之间的结构连接紧凑,占地面积小。每个提取罐及清洗罐设置了罐盖,并采用了气缸与铰链结构来控制罐盖的打开、关闭及压紧动作,而且在各个提取罐之间设置相通的溢流口,且每个提取罐均配备一个循环泵2,该循环泵的输入端连接提取罐的底部,其输出端连接提取罐的顶部,从而实现单循环混合。

清洗罐5设置了进补水口和配备了真空抽滤装置(图中未画出),其作用是清除附着在植物残渣上的提取液,收集含提取液的用于在线清洗的溶剂回收套用至电蒸汽溶剂加热罐,并且经真空抽滤、沥干,得到干燥的植物物料残渣。

在一个更优的方式中,除渣工位设置了料渣输送装置3和与之配合的翻转倒渣装置4,从而组成了自动出渣机构,料渣输送装置是将干燥的植物物料残渣通过电机传动输送至翻转倒渣装置上,转动翻转倒渣装置进行倒渣处理。

吊篮组可由若干个吊篮组成,其中,在图1中的吊篮8设置了四个,而各个是吊篮通过提升旋转机构控制,提升旋转机构用抓钩及气缸来完成吊篮的抓取动作,能准确无误的抓取吊篮并保持平衡;用步进电机及减速机的组合来作为吊篮旋转的动力装置,有效控制吊篮每次旋转的角度、旋转、停留的时间;用齿轮齿条的结构来完成吊篮的提升及下降动作,提升稳定,距离高度可控。在一个更优的方式中,吊篮1采用了丝网结构,具备自带过滤功能,有效分离植物提取液、植物残渣及悬浮物。

电蒸汽加热水罐7可以对溶剂进行加热至设定的温度,例如:能快速的将加热水罐内溶剂由常温升至溶剂沸点减5℃,由控制系统控制电加热装置或蒸汽系统的开闭,能很好的控制温度高低。电蒸汽加热水罐设置了向提取罐补、给溶剂的输液管和液体输送泵,其中,输液管连接最后一个提取罐(即第三提取罐),从而通过溢流口实现逆向溢流补给溶剂至各个提取罐中,而液体输送泵则采用了蠕动泵6加大溶剂补充量来提高提取罐中的温度,控制提取输送及出料速率,让提取时间更充分合理,提高提取效率。

本发明还包括:设置高位的固体料仓10、植物物料输送机9。其中,固体料仓能提前储备固体物料,需要供料时,打开放料阀,固体料仓设有称重模块,称重模块带有远传信号收发器,通过控制系统精确控制每次投放固体物料的数量。而植物物料输送机采用螺旋输送机,能将固体料仓的物料输送至各个吊篮中。

上述的固体料仓、螺旋输送机、提取罐组设备、真空抽滤装置、吊篮组、提升旋转机构、电蒸汽加热水罐及所应用的各个泵类等工作节点均可以通过plc控制系统进行精准控制,实现自动化生产。

下面根据附图1对本发明的功能给予介绍:旋转吊篮式连续动态逆流提取系统利用电蒸汽溶剂加热罐7将新鲜溶剂加热90℃±5℃,以达到植物物料提取时所需的温度;之后打开固体料仓10,通过称重控制每批固体物料(即植物物料)的供给量,然后再通过螺旋输送机输将植物物料送至各个吊篮8中,并将装载有植物物料的第一吊篮8通过提升旋转机构控制置入第一提取罐1中,同时通过电蒸汽加热水罐7逆向加入新鲜溶剂进行煎煮提取;提取一定时间后,将第一吊篮8提出,旋转一格,进入第二提取罐1再次提取,同时装载有新鲜固体物料的第二吊篮8旋转进入第一提取罐1进行提取,如此重复,每吊篮新鲜植物物料都经过三次提取,充分提取出其中的有效成分,经多级溶剂煎煮提取,使第一至第三提取罐1中的提取液自然形成浓度梯度;然后电蒸汽加热水罐7通过蠕动泵6向第三提取罐1开始补充新鲜溶剂,经溢流口逆向溢流,保证其内溶剂所需的温度,同时开启每个提取罐1配备的循环泵2,使提取液循环,进行充分混合的同时,使溢流的提取液达到固液两相流态化,连续不断的从第一提取罐1的出料口流出,收集至缓冲罐中;提取过程完毕后,将装有植物物料残渣的吊篮8旋转置入清洗罐5进行冲洗、抽滤、沥干得到干燥的植物残渣和可以回收套用电蒸汽加热水罐的溶剂;然后提出并旋转置放到料渣输送装置3上,再传输到翻转倒料装置4上进行倒渣处理,至此完成整个系统的工作。

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