多功能揮髮油提取裝置的製作方法

2023-07-11 05:13:51

專利名稱：多功能揮髮油提取裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化學物質提取設備，具體涉及一種具有多種功能 的從植物原料中提取揮髮油的裝置。
背景技術：
從植物中提取分離而獲得的揮髮油在醫藥、香精、香料、化妝品 等行業有重要用途。由於植物中揮髮油含量較少，要滿足市場需求必 須進行大規模工業化生產。現有技術中的超臨界流體萃取技術成本較 高，有機溶劑提取會讓揮髮油中有溶劑殘留。所以目前市場上揮髮油 的提取主要以水蒸氣蒸餾為主。但目前工業上常用的揮髮油提取裝置 不利於植物中低含量揮髮油的提取分離，得到的往往是油水混合物， 而且整個操作過程需要操作人員根據實際情況控制閥門來保持過程 的連續性，因而，生產過程較煩瑣且耗費人力，生產成本高。
目前關於揮髮油提取器的專利較少，其中適合工業化生產的更
少。專利文獻CN1431285A介紹了一種揮髮油提取分離器，該分離器 由油水接受器、2個管狀分支和一個連接管共同構成。該揮髮油提取 器既可以用來分離比水輕的揮髮油，也可以用來分離比水重的揮發 油。但是，該分離器只適用於實驗室使用，整個裝置用玻璃製成，不 適用於工業化生產用。專利文獻CN2743355Y是一種用於玫瑰油提取 的油水分離器，由殼體、進液管、排液管、集油盅、出油管、溢流管 等組成，整個裝置較為複雜，而且使用範圍有限，僅限於比水輕的揮 髮油提取。專利文獻CN1833775A公開了一種輕、重揮髮油測定提取
器。該提取器不適用於工業生產，且冷凝管3會讓部分冷凝的油水混 合物又回到提取瓶中，影響出油率，同樣也不適合工業化生產用。專 利文獻CN2686690Y公開了一種中藥揮髮油簡易分離提取器，該提取 器冷凝後油水混合液滴有一個自由落體運動，這樣造成油水進一步混 合，降低了油水分離的效率。
實用新型內容
針對現有技術的上述不足，本實用新型要解決的技術問題是提供 一種多功能揮髮油提取裝置，本裝置高效、多功能、適合於工業化生 產，不僅能夠進行不同比重揮髮油的提取分離，而且還能夠進行常規 的回流提取。
本實用新型的技術方案是多功能揮髮油提取裝置含有冷凝管、 接收器，接收器入口前設置有兩個相互串接的冷凝管，其中第二個冷 凝管下端出口通過導管與接收器上端相連通，集油筒與接收器中部相 連通，集油筒還與接收器底部相連通，接收器下部還與帶有上彎管和 下彎管的排水管相連通。所述的第一個冷凝管中的盤管較第二個冷凝 管中的盤管的內徑大。第一個冷凝管中的盤管是第二個冷凝管中的盤 管內徑的L2 2倍。集油筒與接收器中部的連通口下端C點，和上彎 管的上端B點處於同一水平面上。
排水管與接收器的連通口之間設置有控制閥a;收集較輕揮髮油 的集油筒與接收器中部的連通口之間設置有控制閥g;收集較重揮發
油的集油筒與接收器底部連通口之間設置有控制閥b。接收器頂部設
置有排氣閥e。接收器上設置有視窗。收集較輕揮髮油的集油筒和收 集較重揮髮油的集油筒是透明材料製作的，且在其上設置有刻度。
本實用新型設計合理，結構簡單，便於操作、而且整個生產過程 中無需操作人員跟蹤監控。是一種高效、多功能、適合於工業化生產
用的油水分離裝置。

附圖1是本實用新型一實施例結構示意圖。
附圖中標記分述如下l一冷凝管；2—冷凝管；3—盤管；4一盤 管；5—導管；6—接收器；7—集油筒；8—集油筒；9—排水管；10 一上彎管；ll一下彎管；12—冷凝水進口； 13—冷凝水出口； 14一蒸 汽入口； 15—視窗；16—回流管；17—排氣閥e; 18—控制閥g; 19
一控制閥b; 20—控制閥a; 21—排液閥d; 22—排液閥c; 23—排液閥f。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的描
述。為了達到好的冷凝效果，本裝置採用兩次冷凝，現例如盤管3和 盤管4的內徑分別為3cm和2cm。排水管9由上彎管10和下彎管11 組成。上彎管的上端B點和集油筒8的入口下端C點水平高度一致。 接收器6上有一個視窗15，可以觀察接收器6中油水分離情況和液 面高度。整個裝置有a， b， g三個控制閥，有c， d， f三個排液閥， 還有一個排氣閥e，根據不同的情況開啟相應的閥。其中集油筒7、 8 的體積V要根據不同規格的提取罐的容量來定，設提取罐的最大物 料質量為m，最大出油率為Y%，揮髮油的最小密度為P ，則V>m*Y%/ P 。
當提取罐中的物料加熱沸騰時，會有大量水蒸汽進入冷凝管1中 的盤管3，絕大部分蒸汽會在冷凝管3中迅速冷凝，油水混合液滴會 沿盤管3內壁緩緩流下，進入冷凝器2中的盤管4，緩緩流入導管5， 從D點沿接收器內壁流到底部。冷凝管1中還沒有冷凝的少部分蒸 汽進入冷凝管2中冷凝，油水混合液滴沿盤管4內壁緩緩流下，進入
導管5，從D點沿接收器內壁流到容器底部。
當提取的揮髮油比水輕時，打開閥門a， g。關閉閥門b， c， d， e， f。當接收器6中的液面上升時，上彎管10中的液面也會上升，由於 接受器6和上彎管10相當於連通管，所以當接收器6中只有水時， 兩邊的液面保持平衡，當水位高於A點時，水會順著排水管9進入 下彎管ll，積累到一定量後通過回流管16回流到提取罐。當接收器 6中的油層積累到一定的厚度時，接收器6中的液面會高於上彎管10 中的B點液面，部分油會流入集油筒8，隨著提取時間的延長，集油 筒8中的油會逐漸增多，當提取結束時，關閉閥門a，接收器6中的 液面上升，當接收器6中剩餘的油全部流入集油筒8時，迅速打開閥 門a，讓接收器6中的液面迅速下降，避免水也流入集油筒8中。
當提取的揮髮油比水重時，打開閥門a， b，關閉閥門c,d,e,f， g。 當提取罐中物料沸騰時，油水混合蒸汽進入冷凝管1、 2，以上述同 樣的方式進入接收器6，通過閥b進入集油筒7中，油水會在集油筒 7中分離，油在下層，水在上層，當接收器6中的水面高於A點時， 水會流到下彎管11，最後回流到提取罐，當提取結束時，重油層集 在集油筒7的下面，可以直接放出，但要注意不要把水放出來。
當進行常規回流提取而非揮髮油提取時，打開閥a，關閉閥 b,c，d,e,f， g。提取溶劑在冷凝管中冷凝後進入接收器6，當接受容器 6中的液面高於A點時，溶劑會進入下彎管，最後回流到提取罐。
本實用新型的裝置具有很多優點，現簡述如下 1、由於工業化大生產過程中，提取罐的體積很大，裝的物料也 很多，因此產生的蒸汽量也非常的大， 一般情況下單級冷凝管的冷凝 效果不好，會讓整個管路中蒸汽壓力增高，而且油水分離不夠完全。 採用2級冷凝，冷凝效果很好，而且冷凝管1中的盤管3直徑較大，
可以讓蒸汽通過量大且起到冷凝效果。冷凝管2中的盤管4直徑較小， 因為此處的蒸汽已經較少，小的表面積可以減少揮髮油在管壁的損 失，而且不影響冷凝效果。
2、 在現有技術中，經冷凝的油水混合液滴自由落體到接收器底 部，造成油水進一步的乳化，不利於油水分離。而在本裝置中，油水 混合蒸汽從進入到冷凝管1、 2到進入接收器6，整個過程中油水混 合液一直沿盤管3、 4或容器壁緩緩流下，沒有激烈的碰撞，防止油 水乳化，有利於油水分離。
3、 本裝置中，在排水管9上有一個上彎管10，它的上端B點與 集油筒8的入口下端C點在一個平面上，上彎管10與接收器6相當 於一個連通器，當接收器中只有水時，兩邊的液面保持一致，水會從 排水管9回流到提取罐，而不會流入集油筒8，只有當接收器6中有 輕油浮於水面上時，接收器6中的油麵會稍高於上彎管10中的水面， 部分油會流入集油筒8中。在整個提取結束時，先關閉控制閥a，讓 接收器6中液面緩慢上升，剩餘的油會回到集油筒8，然後打開控制 閥a，防止水流入到集油筒8中。
4、 接受器6上有視窗，可以觀察到油水分離的情況，便於操作。 集油筒7、 8為透明筒，並標有刻度，不僅可以觀察油的情況，而且 可以直接知道油的體積，判斷提取是否完全。
5、 排水管9上有一個下彎管11，下彎管11會有水聚集在裡面， 防止提取罐中的蒸汽進入上彎管10，造成上彎管10中壓力增加，讓 上彎管10中的液面下降，接收器6中的液面上升，讓水也流到集油 筒8中。同時，在下彎管11中有一個排液閥f，在提取結束時可以排 出下彎管中的水。
6、 在接收器6頂部有一個排氣閥門e，由於在關閉熱源後，整
個管路中壓力降低，此時打開閥門d或c接油時，由於管路中的壓力 低於大氣壓，會造成油流不出來，甚至會讓外面的空氣倒吸到集油筒 中，當打開閥門e時，讓內外壓力平衡，油會很容易流出來。除此之 外，當進行常規提取時，用到低沸點的溶劑(例如95%的乙醇)時， 蒸汽量會很大，管路中的壓力會上升，此時打開閥門e，保持管路中 的壓力不會發生明顯變化。
在集油筒8的入口導管上有一個控制閥g，從理論上來說此控制閥沒 有必要，但是在進行常規回流提取時，提取溶劑常常是70%或95% 的乙醇，這種沸點較低的溶劑在沸騰時蒸汽量很大，冷凝管中冷凝下 來的溶劑量也很大，很可能超過排水管的排水量，這樣溶劑會流入集 油筒8中。所以在進行常規回流提取時，可關閉閥門g，避免溶劑流 入集油筒8。
下面簡單述本實用新型的幾種應用實例。
1、輕油的提取
提取陳皮油時，關閉閥門b，c，d， e， f.打開閥門a， g，提取罐 中的油水混合蒸汽進入冷凝管1進行一次冷凝，然後進入冷凝管2進 行二次冷凝，油水液滴沿盤管3， 4從導管5進入接收器6，沿器壁 流入底部。隨著液滴的逐漸積累，液面越來越高，上彎管中的液面也 同時上升。開始沒有油時兩邊的液面保持一致，冷凝下來的水會從上 彎管10到下彎管11回流到提取罐，但當油層逐漸增厚時，接收器6 中的油麵會高於上彎管10中的水面，部分油會流入到集油筒8中。 當提取結束時，接收器6中會有一些油沒有進入集油筒8，關閉閥門 a，接收器中的油麵會緩慢上升，逐漸流入集油筒8，當油全部流入 集油筒8時，迅速打開閥門a，讓水回流到提取罐。提取罐停止加熱， 整個提取過程結束。
2、 重油的提取
在提取丁香油時，打開閥門a，b，關閉閥門c，d， e, f，g.提取罐 中的油水混合蒸汽進入冷凝管1進行一次冷凝，然後進入冷凝管2進 行二次冷凝，油水液滴沿盤管3， 4從導管5進入接收器6，沿器壁 流入底部，流入集油筒7。重油會集在集油筒7的底部，隨著油量的 逐漸增加，底部的油層逐漸增厚，多餘的水只會回流到提取罐中。提 取結束時直接關閉加熱源。從集油筒7的下端閥門c放出重油。
3、 常規回流提取
在進行常規回流提取時，即一般的回流提取而非揮髮油的提取 時，如用70%的乙醇提取山楂時，打開閥門a， e,關閉閥門b，c，d， f， g.提取罐中的水蒸氣或溶劑蒸汽在冷凝管1中進行一次冷凝，然 後進入冷凝管2中進行二次冷凝，液滴沿盤管3， 4從導管5進入接 收器6，沿器壁流入底部，液面逐漸上升，上彎管10中的液面也同 時上升，液面高度超過A點時回流到提取罐中，而不會流入到集油筒 8中。提取結束時直接關閉加熱源。
權利要求1、一種多功能揮髮油提取裝置，含有冷凝管、接收器，其特徵在於接收器(6)入口前設置有兩個相互串接的冷凝管(1、2)，其中冷凝管(2)下端出口通過導管(5)與接收器(6)上端相連通，集油筒(8)與接收器(6)中部相連通，集油筒(7)與接收器(6)底部相連通，接收器(6)下部還與帶有上彎管(10)和下彎管(11)的排水管(9)相連通。
2、 根據權利要求1所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於: 所述的冷凝管(1)中的盤管(3)較冷凝管(2)中的盤管(4)的內 徑大。
3、 根據權利要求2所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於-盤管(3)的內徑是盤管(4)內徑的1.2 2倍。
4、 根據權利要求1所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於 集油筒(8)與接收器(6)中部的連通口下端C點，和上彎管(10) 的上端B點處於同一水平面上。
5、 根據權利要求1所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於-排水管(9)與接收器(6)的連通口之間設置有控制閥a (20);集 油筒(8)與接收器(6)中部的連通口之間設置有控制閥g (18); 集油筒(7)與接收器(6)底部連通口之間設置有控制閥b (19)。
6、 根據權利要求1所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於 接收器(6)頂部設置有排氣閥e (17)。
7、 根據權利要求1所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於 接收器(6)上設置有視窗(15)。
8、 根據權利要求1所述的多功能揮髮油提取裝置，其特徵在於-集油筒(8)和集油筒(7)是透明材料製作的，且在其上設置有刻度。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能揮髮油提取裝置，屬於化學物質提取設備。多功能揮髮油提取裝置含有冷凝管、接收器，接收器入口前設置有兩個相互串接的冷凝管，其中第二個冷凝管下端出口通過導管與接收器上端相連通，集油筒與接收器中部相連通，集油筒還與接收器底部相連通，接收器下部還與帶有上彎管和下彎管的排水管相連通。第一個冷凝管中的盤管較第二個冷凝管中的盤管的內徑大。集油筒與接收器中部的連通口下端C點，和上彎管的上端B點處於同一水平面上。本實用新型設計合理，結構簡單，便於操作、而且整個生產過程中無需操作人員跟蹤監控。是一種高效、多功能、適合於工業化生產用的油水分離裝置。
文檔編號B01D5/00GK201208518SQ20082006707
公開日2009年3月18日 申請日期2008年5月12日 優先權日2008年5月12日
發明者珊 王, 霖 肜, 董世良, 鵬 魏, 黃曉偉 申請人:湖北中煙工業有限責任公司