一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備的製作方法
2023-10-11 21:18:34 1
一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備，包括粉碎機、攪拌罐、超微粉碎機、高壓提取器、臥式離心機、管式離心機和壓濾機，上述設備通過管道、泵和儲罐依次連接，所述高壓提取器至少為2臺，並聯方式設置。在本實用新型常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備中的高壓提取器的碰撞環內壁結構設置圓弧凹槽。本實用新型是對現有常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備生產線及高壓提取器設備的進一步改進，目的在於提供一種破壁效果更佳、提取效率及生產效率更高的常溫高壓連續提取設備。
【專利說明】一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種提取天然產物有效成分的設備，特別是涉及一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備。
【背景技術】
[0002]目前天然產物提取技術已廣泛應用於醫藥、食品、生活日用品、化妝品、保健品及農產品等領域，而已有的天然產物提取技術包括回流提取、低溫浸潰或滲漉提取、超臨界C02萃取、微波提取及超聲提取等。但上述提取技術的應用都具有一定的局限性，效果皆不其理相
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[0003]高壓提取技術應運而生，是一種全新的植物提取技術，通過控制溫度和壓力將提取物與溶媒共存並使提前物中的細胞壁破裂，細胞中的可溶性成分直接溶出至溶媒中。不過高壓提取設備同樣存在一定的缺憾:
[0004](I)提取技術用到的工作壓力高，相應的造成高壓提取設備的造價高昂，中小企業很難承受；
[0005](2)常規的高壓提取技術是一種間歇式工作過程，生產率低下，已經不太適合產業化要求較高的現代工業企業；
[0006](3)上述幾點原因造成目前的高壓提取技術推廣困難，無法實現大面積的深入運用該技術及設備。
[0007]最新發展的天然產物有效成分的常溫高壓連續提取技術及其設備成功克服了目前常規高壓提取設備存在的上述缺陷，實現了設備成本低、提取率高、環境友好、連續化生產及生產效率大幅提升的效果，特別適合現代工業化連續生產的需求。但現有的常溫高壓連續提取設備由於生產線布置及設備構造方面的原因，同樣有改進的空間，進一步提高生產效率，擴大工業企業的產能。
實用新型內容
[0008]本實用新型是對現有常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備生產線及高壓提取器設備的進一步改進，目的在於提供一種破壁效果更佳、提取效率及生產效率更高的常溫高壓連續提取設備。
[0009]本實用新型通過如下技術方案實現這一目的:
[0010]一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備，包括粉碎機、攪拌罐、超微粉碎機、高壓提取器、臥式離心機、管式離心機和壓濾機，上述設備通過管道、泵和儲罐依次連接，其中所述高壓提取器至少並聯設置為2臺。
[0011]進一步的，所述高壓提取器包括高壓泵、設有空腔的閥體、設有通孔的閥座、與高壓彈簧連接的閥芯及位於閥座和閥芯之間的碰撞環，所述閥座與閥芯分別位於閥體空腔的相對兩端，所述閥體上設有進液口和出液口，所述進液口兩端分別與高壓泵的輸出端、閥座通孔連通，所述碰撞環與閥座同軸固定在閥座凸臺結構的肩部，所述閥芯同樣與閥座、碰撞環同軸固定，且閥芯一端位於碰撞環之中，閥座凸臺端面與位於碰撞環之中的閥芯一端相離，形成供天然產物提取液流通的流動間隙，液體通過流動間隙進入到閥芯與碰撞環內壁之間所形成的工作間隙，其中，所述碰撞環內壁結構為圓弧凹槽，閥芯與碰撞環內壁之間形成的是環形圓弧凹槽的工作間隙。
[0012]進一步的,所述圓弧凹槽的半徑為2_8mm ;優選半徑為4_6mm。
[0013]進一步的，所述工作間隙通過截面為梯形的空腔與出液口相通。
[0014]進一步的，所述流動間隙的距離為0.5_2mm。所述流動間隙距離太寬會減弱提取液中顆粒的碰撞壓力，從而影響液體中顆粒的細胞破壁效果，流動間隙距離太窄則會影響液體流速，降低整個高壓提取器的生產效率。
[0015]進一步的，所述流動間隙的距離為0.8-1.2mm，所述工作間隙的圓弧凹槽半徑為4-6mm。當流動間隙與工作間隙分別處於上述範圍時，高壓提取器的破壁效果與生產率更優。
[0016]進一步的，所述與工作間隙連通的截面為梯形的空腔軸向高度為5-8_，優選的軸向高度為6mm。由於與工作間隙和出液口直接相通，液料在工作間隙經「空穴現象」的作用後進入截面為梯形的空腔並經出液口排出。截面為梯形的空腔有效的擴大了工作間隙的工作面積，使液料經過空穴現象後在排出前有一定的緩衝空間，充分緩衝後再通過出液口排出，降低了排液壓力，既提高了液料的破壁效果，又減輕了出液口飛濺情況。
[0017]進一步的，所述流動間隙的距離為1mm，工作間隙圓弧凹槽半徑為5mm，截面為梯形的空腔軸向高度為6mm。本實用新型中，這一技術方案經測試為最優技術方案，破壁率和提取率最優。
[0018]進一步的，所述超微粉碎機與高壓提取器之間通過單螺杆高濃漿泵連接。
[0019]與現有技術相比，本實用新型具有如下顯著的技術效果:
[0020](I)生產線布局更為合理，產能提高。通過並聯設置多臺高壓提取器，合理搭配其他配套設備，充分發揮整條生產線的生產潛力，同比提高了有效成分提取液的輸出，產能提升。
[0021](2)由於將高壓提取器中碰撞環內壁結構設計為圓弧凹槽，增大了碰撞環的內壁表面即大大增加了工作間隙的料液顆粒的碰撞面積，提高了生產效率。
[0022](3)料液細胞破壁率更優。通過調整高壓提取器中流動間隙距離範圍與工作間隙工作圓弧凹槽表面半徑範圍之間合理配合，使高壓提取器的工作效果更佳，料液在高壓泵工作壓力l_90Mpa範圍內，通過流動間隙與工作間隙時的破壁率與提取率效果更佳。
[0023](4)將高壓提取器中工作間隙與出液口之間設置截面為梯形的空腔連通，間接的增大了工作間隙的工作面積，料液在經過工作間隙的空穴作用後，在空腔內得到有效緩衝，有效成分聚集的更加均勻，同時出液口壓力減弱，排液時不至於飛濺損失。
[0024]本實用新型的常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備更加適合現代化工業企業在天然產物有效成分常溫高壓連續提取設備中的應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備工作流程圖；
[0026]圖2是本實用新型常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備生產線布局示意圖；
[0027]圖3是圖2中高壓提取器局部結構示意圖。
[0028]附圖標記說明
[0029]1-粉碎機，2-管道，3-攪拌罐，4-濃漿泵，5-超微粉碎機，6_儲罐，7_單螺杆高濃漿泵，8-儲罐，9-高壓提取器，10-儲罐，11-濃漿泵，12-儲罐，13-臥式離心機，14-管式離心機，15-儲罐。
[0030]91-進液口，92-閥座，93-碰撞環，931-圓弧凹槽，94-流動間隙，95-工作間隙，96-截面為梯形的空腔，97-出液口，98-閥芯，99-閥體，a-流動間隙距離，h-梯形空腔軸向高度。
【具體實施方式】
[0031]下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，並不應理解為局限於這裡敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發明全面和完整，並將本發明的範圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。
[0032]為了易於說明，在這裡可以使用諸如「上」、「下」 「左」 「右」等空間相對術語，用於說明圖中示出的一個元件或特徵相對於另一個元件或特徵的關係。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在於包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位於其他元件或特徵「下」的元件將定位在其他元件或特徵「上」。因此，示例性術語「下」可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位於其他方位)，這裡所用的空間相對說明可相應地解釋。
[0033]如圖1所示，本實用新型的常溫高壓連續提取天然產物的設備工作流程圖，天然產物首先通過粉碎機破碎，後放至攪拌罐中特定條件下浸泡一定時間，再用超微粉碎機超細粉碎後通過高濃漿泵連續泵入並聯設置的高壓提取器內高壓提取，再經固液分離步驟後獲得提取液。
[0034]如圖2所述，本實用新型的常溫高壓連續提取天然產物的設備包括粉碎機1、攪拌罐3、超微粉碎機5、高壓提取器9、臥式離心機13及管式離心機14通過管道2、濃漿泵4、7、11，其中濃漿泵7為單螺杆高濃漿泵，以及儲罐3、6、8、10、12、15依次連接。本實用新型中，高壓提取器9至少並聯設置為2臺，當然，粉碎機I和超微粉碎機5同樣可以串聯多設置幾臺，粉碎效果更佳。
[0035]如圖3所示，本實用新型常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備中，所述高壓提取器9包括高壓泵(圖中未示出)，設有空腔的閥體99、設有通孔的閥座92、與高壓彈簧連接的閥芯98及位於閥座92和閥芯98之間的碰撞環93，閥座92與閥芯98分別位於閥體99空腔的相對兩端，閥體99上設有進液口 91和出液口 97，進液口 91兩端分別與高壓泵的輸出端、閥座92通孔連通，所述碰撞環93與閥座92同軸固定在閥座92凸臺結構的肩部，閥芯98同樣與閥座92、碰撞環93同軸固定，且閥芯98 —端位於碰撞環93之中，閥座92凸臺端面與位於碰撞環93之中的閥芯98 —端相離，形成供天然產物提取液流通的流動間隙94，本實用新型中，流動間隙距離a為1mm，液體通過流動間隙94進入到閥芯98與碰撞環93內壁之間所形成的工作間隙95，而碰撞環3的內壁結構有圓弧凹槽931，從而使得碰撞環93與閥芯98之間的工作間隙為環形的圓弧凹槽，圓弧凹槽931結構的設計增加了碰撞環93的內壁工作表面，而環形圓弧凹槽的工作間隙95通過截面為梯形的空腔96與出液口 97相通。本實用新型中，圓弧凹槽931的工作間隙半徑範圍為2-8mm，優選為5mm，而截面為梯形的空腔96的軸向高度h為6mm。
[0036]本實用新型的常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備工作過程如下:天然產物首先用粉碎機I粉碎，通過管道2輸送至攪拌罐3中特定溫度及試劑條件下浸泡特定時間，然後再經濃漿泵4進入超微粉碎機5深入粉碎，重複上述浸泡步驟後進入高壓提取器9進行高壓提取，在高壓提取器9內，料液在高壓作用下，通過高壓提取器9的環形圓弧凹槽工作間隙95，以高速衝擊到碰撞環93上，將料液中的植物細胞破碎，再次重複攪拌浸泡步驟後進入到臥式離心機13及管式離心機14進行固液分離，固液分離工序完成後即獲得天然產物有效成分的提取液，進入到儲罐15。
[0037]本實用新型中高壓提取器9的工作過程如下:料液通過進液口 91進入到高壓提取器9中，經流動間隙94進入到環形圓弧凹槽工作間隙95，高壓高速條件下在到達環形圓弧凹槽工作間隙95時，高速衝擊碰撞環93內壁圓弧凹槽931表面，經空穴作用，將天然產物的細胞壁破裂，然後在截面為梯形的空腔96中稍微緩衝後通過出液口 97排出高壓破裂後的料液。
【權利要求】
1.一種常溫高壓連續提取天然產物有效成分的設備，包括粉碎機、攪拌罐、超微粉碎機、高壓提取器、臥式離心機、管式離心機和壓濾機，上述設備通過管道、泵和儲罐依次連接，其特徵在於:所述高壓提取器至少為2臺，並聯方式設置，所述高壓提取器包括高壓泵、設有空腔的閥體、設有通孔的閥座、與高壓彈簧連接的閥芯及位於閥座和閥芯之間的碰撞環，所述閥座與閥芯分別位於閥體空腔的相對兩端，所述閥體上設有進液口和出液口，所述進液口兩端分別與高壓泵的輸出端、閥座通孔連通，所述碰撞環與閥座同軸固定在閥座凸臺結構的肩部，所述閥芯同樣與閥座、碰撞環同軸固定，且閥芯一端位於碰撞環之中，閥座凸臺端面與位於碰撞環之中的閥芯一端相離，形成供天然產物提取液流通的流動間隙，液體通過流動間隙進入到閥芯與碰撞環內壁之間所形成的工作間隙，所述碰撞環內壁結構為圓弧凹槽，所述工作間隙為環形圓弧凹槽。
2.如權利要求1所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器內壁圓弧凹槽的半徑範圍為 2_8mm。
3.如權利要求2所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器內壁圓弧凹槽半徑範圍為4_6mm0
4.如權利要求1-3任一所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器中環形圓弧工作間隙通過截面為梯形的空腔與出液口相通。
5.如權利要求4所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器中流動間隙的距離為0.5_2mm0
6.如權利要求5所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器中流動間隙的距離為0.8-1.2mm。
7.如權利要求4所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器中截面為梯形的空腔軸向高度為5_8mm。
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於:所述高壓提取器中流動間隙的距離為1_，環形圓弧凹槽工作間隙的半徑為5mm,截面為梯形的空腔軸向高度為6_。
【文檔編號】B01D11/02GK203916137SQ201420240336
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】葉強 申請人:成都中醫藥大學