一种亚临界萃取液蒸发系统及其蒸发方法与流程

本发明涉及萃取技术领域，尤其涉及一种亚临界萃取液蒸发系统。

背景技术：

亚临界萃取是利用亚临界流体作为萃取剂，在密闭、无氧、低压的压力容器内，依据有机物相似相溶的原理，通过萃取物料与萃取剂在浸泡过程中的分子扩散过程，达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中，再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离，最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。亚临界流体萃取相比其它分离方法有许多优点：无毒、无害，环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性成分不破坏、不氧化，产能大、可工业化大规模生产，节能、运行成本低，易于和产物分离。

亚临界流体萃取得到的萃取液中通常含有萃取物料的粉末状固形物，在使用现有的蒸发系统对萃取液进行蒸发去除溶剂时，粉末状固形物容易将沉积在蒸发分离罐的底部，从而将蒸发分离罐的浓缩液出口堵塞，而且粉末状固形物长期与高温的蒸发罐的罐壁接触还容易使其糊化、焦化，进而会损坏蒸发罐中的萃取液。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种亚临界萃取液蒸发系统，并且提供采用该亚临界萃取液蒸发系统的蒸发方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种亚临界萃取液蒸发系统，包括立式热交换器、蒸发罐，立式热交换器的高温液体出口通过串联有水泵的管道与蒸发罐的高温液体入口连通，立式热交换器的高温气体入口通过串联有压缩机的管道与蒸发罐的高温气体出口连通，所述蒸发罐中从上往下依次安装有喷头、均液板、若干底端封闭的滤筒、多组c型的电加热管，所述喷头与位于蒸发罐顶端中心的高温液体入口向连通，所述均液板上开设有若干间隔均匀的沉孔，所述滤筒的顶部安装有圆环体，所述滤筒从沉孔中自上而下穿出而圆环体装卡在沉孔的沉头部位使滤筒固定在均液板上，并且所述滤筒的下部位于电加热管的中间，所述滤筒包括至少两层目数为200～400目的滤网叠加缝合而成，所述蒸发罐的顶部设有多个按照环形阵列排布的高温气体出口，蒸发罐的底部设有浓缩液出口。

优选的，所述沉孔的沉头部位中螺接有固定环，所述固定环的中心设有通过连杆与固定环连接为一体的支撑杆，所述支撑杆的底端设有半球形的支撑板，所述支撑板底端与支撑杆顶端的高度差小于滤筒的深度。

支撑杆与支撑板支撑在滤筒中，使滤筒保持竖直的状态，避免因为浮力而拥挤在一起。

优选的，所述蒸发罐上部的侧壁上设有圆形的检修口，所述检修口上螺接有检修口盖。

检修口便于工作人员对蒸发罐内的滤筒进行清理，方便对蒸发罐内进行查看、检修。

优选的，所述蒸发罐的侧壁上位于最上方一组电加热管的上方安装有液位传感器a，所述蒸发罐的侧壁上位于最下方一组电加热管的下方分别安装有液位传感器b，并且所述液位传感器a的底端与位于最上方一组电加热管的顶端之间的高度差大于或等于0.5mm，所述液位传感器b的顶端与位于最上下方一组电加热管的底端之间的高度差大于或等于0.5mm。

液位传感器a和液位传感器b用于监测蒸发罐内的萃取液的液面高度，方便工作人员根据蒸发罐内的萃取液的液面高度进行操作。

优选的，所述蒸发罐的侧壁上位于最下方一组电加热管的下方安装有温度传感器，所述温度传感器的顶端与位于最下方一组电加热管的底端之间的高度差大于或等于0.5mm。

温度传感器便于工作人员实时控制电加热管的工作状态，保证蒸发罐中的萃取液处于溶剂的沸点温度波动范围内。

优选的，所述由蒸发罐由下罐体和上罐体通过若干紧固件安装连接组成，所述下罐体的顶部内侧设有圈环形的安装板，所述安装板上开设有若干间隔均匀的通气孔，所述均液板的四周设有多个耳板，设置于所述耳板上的螺孔通过螺栓与设置于安装板上的螺孔相螺合。

上罐体与下罐体的组合在蒸发罐内部出现损坏时，便于对蒸发罐内部进行检修；将均液板通过螺栓安装在设置与下罐体中的安装板上，便于均液板的安装、拆卸；设置在安装板上的通气孔供从萃取液中蒸发出的溶剂蒸汽通过并上升到蒸发罐的顶部。

优选的，所述安装板的内径大于均液板的外径。

如此设置，能够提高安装板对均液板的支撑强度，提高均液板安装的稳固性和工作时的稳定性。

优选的，所述均液板的顶端外周设有一圈向上突出的挡边。

挡边用于防止萃取液直接从均液板与蒸发罐内壁间的缝隙流入到蒸发罐的下部。

上述的亚临界萃取液蒸发系统的蒸发方法，包括如下步骤：

(1)关闭立式热交换器的溶剂出口、蒸发罐的浓缩液出口，将萃取液依次通过立式热交换器、水泵输入蒸发罐中，待蒸发罐中萃取液的液面超过液位传感器a时，启动电加热管对蒸发罐中的萃取液加热使萃取液的温度达到溶剂的沸点温度，启动压缩机将蒸发罐中的溶剂蒸汽导入立式热交换器中对立式热交换器中的萃取液进行预热，同时打开立式热交换器的溶剂出口；

(2)待蒸发罐中的萃取液的液面高度低于液位传感器a时，再次启动水泵将立式热交换器中已经预热的萃取液泵入蒸发罐中，待蒸发罐中萃取液的液面超过液位传感器a时，水泵停止工作；

(3)待蒸发罐中的萃取液的液面高度再次低于液位传感器a时，打开蒸发罐的浓缩液出口，同时关闭全部电加热管；待蒸发罐中的萃取液的液面高度低于液位传感器b时，关闭蒸发罐的浓缩液出口，同时启动水泵将立式热交换器中已经预热的萃取液泵入蒸发罐中，待蒸发罐中萃取液的液面超过液位传感器a时，水泵停止工作；

(4)循环步骤(3)直至萃取液蒸发完。

本发明的有益效果是：在蒸发罐中安装均液板和滤筒，使进入蒸发罐中的萃取液均匀分散到各滤筒中，滤筒将残留在萃取液中的粉末状固形物截留，避免粉末状固形物沉淀堆积在蒸发罐的底部，从而防止粉末状固形物将蒸发分离罐的浓缩液出口堵塞，还能够避免粉末状固形物长期与高温的蒸发罐的罐壁接触造成糊化、焦化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中蒸发罐的剖视图；

图3是2中a部分放大后的结构示意图；

图4是本发明实施例中均液板的俯视图；

图5是本发明实施例中固定环的俯视图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种亚临界萃取液蒸发系统，包括立式热交换器1、蒸发罐10，立式热交换器1的高温液体出口3通过串联有水泵6的管道与蒸发罐10的高温液体入口14连通，立式热交换器1的高温气体入口4通过串联有压缩机7的管道与蒸发罐10的高温气体出口13连通，立式热交换器1的顶端具有萃取液入口2，立式热交换器1的侧面下部具有溶剂出口5，所述蒸发罐10中从上往下依次安装有喷头33、均液板18、若干底端封闭的滤筒23、四组c型的电加热管29，所述喷头33与位于蒸发罐10顶端中心的高温液体入口14向连通，所述均液板18上开设有若干间隔均匀的沉孔19，所述滤筒23的顶部安装有圆环体24，所述滤筒23从沉孔19中自上而下穿出而圆环体24装卡在沉孔19的沉头部位使滤筒23固定在均液板18上，并且所述滤筒23的下部位于电加热管29的中间，所述滤筒23包括两层目数为400目的滤网叠加缝合而成，所述蒸发罐10的顶部设有四个按照环形阵列排布的高温气体出口13，蒸发罐10的底部设有浓缩液出口15，蒸发罐的底部设有四个按照环形阵列排布的支脚12。

如图2、图3、图5所示，所述沉孔19的沉头部位中螺接有固定环25，所述固定环25的中心设有通过连杆26与固定环连接为一体的支撑杆27，所述支撑杆7的底端设有半球形的支撑板28，所述支撑板28底端与支撑杆27顶端的高度差小于滤筒23的深度。

如图1、图2、图3、图4所示，所述蒸发罐10上部的侧壁上设有圆形的检修口16，所述检修口16上螺接有检修口盖17。

如图2所示，所述蒸发罐10的侧壁上位于最上方一组电加热管29的上方安装有液位传感器a30，所述蒸发罐10的侧壁上位于最下方一组电加热管29的下方分别安装有液位传感器b31，并且所述液位传感器a30的底端与位于最上方一组电加热管29的顶端之间的高度差等于0.5mm，所述液位传感器b31的顶端与位于最上下方一组电加热管29的底端之间的高度差等于0.5mm。

如图2所示，所述蒸发罐10的侧壁上位于最下方一组电加热管29的下方安装有温度传感器32，所述温度传感器32的顶端与位于最下方一组电加热管29的底端之间的高度差等于0.5mm。

如图2、图4所示，所述由蒸发罐10由下罐体9和上罐体8通过若干紧固件11安装连接组成，所述下罐体9的顶部内侧设有圈环形的安装板34，所述安装板34上开设有若干间隔均匀的通气孔，所述均液板18的四周设有多个耳板21，设置于所述耳板21上的螺孔22通过螺栓与设置于安装板34上的螺孔相螺合。

如图2所示，所述安装板34的内径大于均液板18的外径。

如图2、图4所示，所述均液板18的顶端外周设有一圈向上突出的挡边20。

上述的亚临界萃取液蒸发系统的蒸发方法，以溶剂为乙醇为例，包括如下步骤：

(1)关闭立式热交换器1的溶剂出口5、蒸发罐10的浓缩液出口15，将萃取液依次通过立式热交换器1、水泵6输入蒸发罐0中，待蒸发罐10中萃取液的液面超过液位传感器a30时，启动电加热管29对蒸发罐0中的萃取液加热使萃取液的温度达到乙醇溶剂的沸点温度78摄氏度，启动压缩机7将蒸发罐10中的溶剂蒸汽导入立式热交换器1中对立式热交换器1中的萃取液进行预热，同时打开立式热交换器1的溶剂出口5；

(2)待蒸发罐10中的萃取液的液面高度低于液位传感器a30时，再次启动水泵6将立式热交换器1中已经预热的萃取液泵入蒸发罐10中，待蒸发罐10中萃取液的液面超过液位传感器a30时，水泵6停止工作；

(3)待蒸发罐10中的萃取液的液面高度再次低于液位传感器a30时，打开蒸发罐10的浓缩液出口15，同时关闭全部电加热管29；待蒸发罐10中的萃取液的液面高度低于液位传感器b31时，关闭蒸发罐10的浓缩液出口15，同时启动水泵6将立式热交换器1中已经预热的萃取液泵入蒸发罐10中，待蒸发罐10中萃取液的液面超过液位传感器a30时，水泵6停止工作；

(4)循环步骤(3)直至萃取液蒸发完。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。