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一种循环式连续萃取浓缩装置及方法

阅读：146发布：2024-02-07

专利汇可以提供一种循环式连续萃取浓缩装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种循环式连续萃取浓缩装置，包括提取罐和用于对提取罐进行加热的加热腔，所述加热腔分别连通有水蒸气加热管和出水阀；提取罐上部连通有溶媒蒸汽管，提取罐下部的出液口连通有浓缩装置；所述浓缩装置包括浓缩加热室列管外腔，浓缩加热室列管外腔内安装有加热室列管；加热室列管底部通过气液分离器连通有溶媒管，顶部连通有溶媒蒸汽循环管，溶媒蒸汽循环管通过第二压缩机与加热腔连通；溶媒蒸汽管通过第一压缩机与浓缩加热室列管外腔连通，提取罐下部的出液口与加热室列管内连通。本发明结构简单，使用方便，可以对溶媒循环利用，降低了物料消耗，并且采用溶媒蒸汽的热量进行浓缩，节省了能量，连续性的萃取浓缩，大大提高工作效率。，下面是一种循环式连续萃取浓缩装置及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种循环式连续萃取浓缩装置，包括提取罐(1)和用于对提取罐(1)进行加热的加热腔(2)，其特征在于，所述加热腔(2)分别连通有水蒸气加热管(21)和出水阀(22)；提取罐(1)上部连通有溶媒蒸汽管(3)，提取罐(1)下部的出液口连通有浓缩装置(4)；所述浓缩装置(4)包括外壳(45)，外壳(45)内安装有加热室列管(42)，加热室列管(42)与外壳(45)形成加热室列管外腔；加热室列管(42)连通分离室(41)，分离室(41)通过气液分离器(43)连通蒸发管(44)；蒸发管(44)连通有溶媒蒸汽循环管(5)，溶媒蒸汽循环管(5)通过第二压缩机(6)与加热腔(2)连通；溶媒蒸汽管(3)通过第一压缩机(11)与浓缩加热室列管外腔连通，提取罐(1)下部的出液口与加热室列管(42)连通；溶媒蒸汽循环管(5)和水蒸气加热管(21)上均安装有阀门。
2.如权利要求1所述的循环式连续萃取浓缩装置，其特征在于，所述蒸发管(44)连通有第一换热器(7)的第一散热腔(71)，第一散热腔(71)连通有溶媒收集罐(12)的进口，溶媒收集罐(12)的出口连通第一换热器(7)的第一吸热腔(72)，第一吸热腔(72)与提取罐(1)的溶媒入口连通；第一散热腔(71)与第一吸热腔(72)紧密接触。
3.如权利要去1所述的循环式连续萃取浓缩装置，其特征在于，所述加热腔(2)与溶媒收集罐(12)通过阀门连通，溶媒收集罐(12)连通有新溶媒加入管(13)。
4.如权利要求1所述的循环式连续萃取浓缩装置，其特征在于，所述提取罐(1)下部的出液口依次通过过滤器(8)、卫生泵(9)、第二换热器(10)的第二吸热腔(101)与加热室列管(42)连通；分离室(41)与第二换热器(10)的第二散热腔(102)连通；第二吸热腔(101)与第二散热腔(102)紧密接触。
5.如权利要去1所述的循环式连续萃取浓缩装置，其特征在于，若干浓缩装置(4)串联设置，上一级浓缩装置的蒸发管(44)连通下一级浓缩装置的加热室列管外腔；上一级浓缩装置的的分离室(41)底部连通下一级浓缩装置的加热室列管(42)；加热源(2)为水蒸气。
6.如权利要去1所述的循环式连续萃取浓缩装置，其特征在于，所述第一压缩机(11)和第二压缩机(6)分别通过气液分离装置(14)连通有溶媒回液管(15)，回液管(15)通过阀门与溶媒收集罐(12)连通。
7.一种连续萃取浓缩方法，其特征在于，包括节能保温模式，节能保温模式包括如下步骤：
步骤一、将物料和溶媒在提取罐(1)混合，然后通过水蒸气加热管(21)向加热腔(2)加入水蒸气对提取罐(1)内的物料进行加热萃取；
步骤二、加热萃取得到带有溶质的溶媒和一次溶媒蒸汽，然后关闭水蒸气加热管(21)；
一次溶媒蒸汽经过溶媒蒸汽管(3)上的第一压缩机(11)压缩后进入浓缩装置(4)的浓缩加热室列管外腔；带有溶质的溶媒进入加热室列管(42)；一次溶媒蒸汽加热浓缩加热加热室列管(42)内的带有溶质的溶媒，对带有溶质的溶媒加热浓缩，形成浓缩萃取液和萃取蒸汽；
步骤三、经过浓缩萃取液和萃取蒸汽进入分离室(41)，然后通过气液分离器(43)分离，浓缩萃取液流出收集，萃取依次经过蒸汽蒸发管(44)、第二压缩机(6)进入加热腔(2)对提取罐(1)进行加热浓缩。
8.如权利要求7所述的连续萃取浓缩方法，其特征在于，还包括连续萃取模式，连续萃取模式包括如下步骤：
步骤一)、将物料和溶媒在提取罐(1)混合，然后通过水蒸气加热管(21)向加热腔(2)加入水蒸气对提取罐(1)内的物料进行加热萃取；
步骤二)、加热萃取得到带有溶质的溶媒和一次溶媒蒸汽；一次溶媒蒸汽经过溶媒蒸汽管(3)上的第一压缩机(11)压缩后，进入浓缩装置(4)的浓缩加热室列管外腔；带有溶质的溶媒进入加热室列管(42)内；一次溶媒蒸汽加热浓缩加热室列管(42)内的带有溶质的溶媒，对带有溶质的溶媒加热浓缩，形成浓缩萃取液和萃取蒸汽；步骤三)、浓缩萃取液被收集，萃取蒸汽通过第一换热器(7)的第一散热腔(71)散热后进入溶媒收集罐(12)进口，溶媒收集罐(12)内的溶媒经过第一换热器(7)的第一吸热腔(72)吸收萃取蒸汽散发的热量后进入提取罐(1)内，实现对提取罐(1)内物料的连续萃取。
9.如权利要求7或8所述的连续萃取浓缩方法，其特征在于，所述浓缩萃取液经过第二换热器(10)的第二散热腔(102)散热后被收集；带有溶质的溶媒经过过滤器(8)过滤后经第二换热器(10)的第二吸热腔(101)吸热后进入加热室列管(42)。
10.如权利要求7或8所述的连续萃取浓缩方法，其特征在于，所述浓缩装置(4)为三个，这样萃取液在第一浓缩装置受热后部分溶媒蒸发成气态，对第二浓缩装置的加热室列管加热，第二浓缩装置受热后部分溶媒蒸发成气态对第三浓缩装置的加热室列管加热，使得萃取液达到设定浓度；所述物料包括有机物和无机物，有机物包括中药材。

说明书全文

一种循环式连续萃取浓缩装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于物料萃取领域，尤其涉及一种循环式连续萃取浓缩装置及方法。

背景技术

[0002] 许多植物或矿物等内含有的物质通常是采用萃取的方法提取，其步骤通常为在加热的条件下使得目标物质溶解在溶媒中，然后将溶媒过滤后再加热使得溶媒挥发得到目标物质，但是其存在如下问题：1.溶媒通常为有机物，有机物直接挥发到空气中，会污染空气，而且造成了原料的浪费。

[0003] 2.萃取和浓缩两个步骤均需要进行加热，而加热的热量没有进行回收，使得消耗能量过多，且造成了热量损失。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明公开了一种循环式连续萃取浓缩装置及方法。本发明结构简单，使用方便，可以对溶媒(溶媒)循环利用，降低了物料消耗，并且采用溶媒蒸汽的热量进行浓缩，大大节省了能量。

[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：

[0006] 一种循环式连续萃取浓缩装置，包括提取罐1和用于对提取罐1进行加热的加热腔2，所述加热腔2分别连通有水蒸气加热管21和出水阀22；提取罐1上部连通有溶媒蒸汽管3，提取罐1下部的出液口连通有浓缩装置4；所述浓缩装置4包括外壳45，外壳45内安装有加热室列管42，加热室列管42与外壳45形成加热室列管外腔；加热室列管42连通分离室41，分离室41通过气液分离器43连通蒸发管44；蒸发管44连通有溶媒蒸汽循环管5，溶媒蒸汽循环管
5通过第二压缩机6与加热腔2连通；溶媒蒸汽管3通过第一压缩机11与浓缩加热室列管外腔连通，提取罐1下部的出液口与加热室列管42连通；溶媒蒸汽循环管5和水蒸气加热管21上均安装有阀门。

[0007] 进一步的改进，所述蒸发管44连通有第一换热器7的第一散热腔71，第一散热腔71连通有溶媒收集罐12的进口，溶媒收集罐12的出口连通第一换热器7的第一吸热腔72，第一吸热腔72与提取罐1的溶媒入口连通；第一散热腔71与第一吸热腔72紧密接触。

[0008] 进一步的改进，所述加热腔2与溶媒收集罐12通过阀门连通，溶媒收集罐12连通有新溶媒加入管13。

[0009] 进一步的改进，所述提取罐1下部的出液口依次通过过滤器8、卫生泵9、第二换热器10的第二吸热腔101与加热室列管42连通；分离室41与第二换热器10的第二散热腔102连通；第二吸热腔101与第二散热腔102紧密接触。

[0010] 进一步的改进，若干浓缩装置4串联设置，上一级浓缩装置的蒸发管44连通下一级浓缩装置的加热室列管外腔；上一级浓缩装置的的分离室41底部连通下一级浓缩装置的加热室列管42；加热源2为水蒸气。

[0011] 进一步的改进，所述第一压缩机11和第二压缩机6分别通过气液分离装置14连通有溶媒回液管15，回液管15通过阀门与溶媒收集罐12连通。

[0012] 一种连续萃取浓缩方法，包括节能保温模式，节能保温模式包括如下步骤：

[0013] 步骤一、将物料和溶媒在提取罐1混合，然后通过水蒸气加热管21向加热腔2加入水蒸气对提取罐1内的物料进行加热萃取；

[0014] 步骤二、加热萃取得到带有溶质的溶媒和一次溶媒蒸汽，然后关闭水蒸气加热管21；一次溶媒蒸汽经过溶媒蒸汽管3上的第一压缩机11压缩后进入浓缩装置4的浓缩加热室列管外腔；带有溶质的溶媒进入加热室列管42；一次溶媒蒸汽加热浓缩加热加热室列管42内的带有溶质的溶媒，对带有溶质的溶媒加热浓缩，形成浓缩萃取液和萃取蒸汽；

[0015] 步骤三、经过浓缩萃取液和萃取蒸汽进入分离室41，然后通过气液分离器43分离，浓缩萃取液流出收集，萃取依次经过蒸汽蒸发管44、第二压缩机6进入加热腔2对提取罐1进行加热浓缩。

[0016] 进一步的改进，还包括连续萃取模式，连续萃取模式包括如下步骤：

[0017] 步骤一)、将物料和溶媒在提取罐1混合，然后通过水蒸气加热管21向加热腔2加入水蒸气对提取罐1内的物料进行加热萃取；

[0018] 步骤二)、加热萃取得到带有溶质的溶媒和一次溶媒蒸汽；一次溶媒蒸汽经过溶媒蒸汽管3上的第一压缩机11压缩后，进入浓缩装置4的浓缩加热室列管外腔；带有溶质的溶媒进入加热室列管42内；一次溶媒蒸汽加热浓缩加热室列管42内的带有溶质的溶媒，对带有溶质的溶媒加热浓缩，形成浓缩萃取液和萃取蒸汽；

[0019] 步骤三)、浓缩萃取液被收集，萃取蒸汽通过第一换热器7的第一散热腔71散热后进入溶媒收集罐12进口，溶媒收集罐12内的溶媒经过第一换热器7的第一吸热腔72吸收萃取蒸汽散发的热量后进入提取罐1内，实现对提取罐1内物料的连续萃取。

[0020] 进一步的改进，所述浓缩萃取液经过第二换热器10的第二散热腔102散热后被收集；带有溶质的溶媒经过过滤器8过滤后经第二换热器10的第二吸热腔101吸热后进入加热室列管42。

[0021] 进一步的改进，所述浓缩装置4为三个，这样萃取液在第一浓缩装置受热后部分溶媒蒸发成气态，对第二浓缩装置的加热室列管加热，第二浓缩装置受热后部分溶媒蒸发成气态对第三浓缩装置的加热室列管加热，使得萃取液达到设定浓度；所述物料包括有机物和无机物，有机物包括中药材。

[0022] 本发明的优点：

[0023] 1.节能环保，节能的核心是将提取和浓缩产生二次蒸汽的热焓通过提升其温度作为热源替代新鲜蒸汽，外加一部分压缩机做工从而实现循环蒸发。利用物料冷热原理换热，溶媒循环利用，从而不需要冷却水和新蒸汽，降低了锅炉烧蒸汽的碳排放，从而达到节能环保和降低成本的投入。

[0024] 2.提取率高：

[0025] 使提取物在提取罐内保持一定的温度，在新溶媒连续浸泡，冲洗，图去污的有效物质不断溶解到溶媒力被溶媒带出，经连续浓缩器把物料和溶媒分离，溶媒又回到提取罐继续溶解提取物，物料进下一步工序使用，从而达到高萃取，减少了溶媒的浪费。

[0026] 3.工作效率高，利用提取和浓缩的同步进行，从而达到流水作业。热能的相互利用，自动化控制，减少大量提取、浓缩时间，人工的操作，从而达到工序的高效率。附图说明

[0027] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0028] 图2为浓缩装置的内部结构示意图。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

[0030] 实施例

[0031] 如图1-2所示的一种循环式连续萃取浓缩装置，包括提取罐1和用于对提取罐1进行加热的加热腔2，所述加热腔2分别连通有水蒸气加热管21和出水阀22；提取罐1上部连通有溶媒蒸汽管3，提取罐1下部的出液口连通有浓缩装置4；所述浓缩装置4包括外壳45，外壳45内安装有加热室列管42，加热室列管42与外壳45形成加热室列管外腔；加热室列管42连通分离室41，分离室41通过气液分离器43连通蒸发管44；蒸发管44连通有溶媒蒸汽循环管
5，溶媒蒸汽循环管5通过第二压缩机6与加热腔2连通；溶媒蒸汽管3通过第一压缩机11与浓缩加热室列管外腔连通，提取罐1下部的出液口与加热室列管42连通；溶媒蒸汽循环管5和水蒸气加热管21上均安装有阀门。

[0032] 蒸发管44连通有第一换热器7的第一散热腔71，第一散热腔71连通有溶媒收集罐12的进口，溶媒收集罐12的出口连通第一换热器7的第一吸热腔72，第一吸热腔72与提取罐
1的溶媒入口连通；第一散热腔71与第一吸热腔72紧密接触。

[0033] 加热腔2与溶媒收集罐12通过阀门连通，溶媒收集罐12连通有新溶媒加入管13。

[0034] 提取罐1下部的出液口依次通过过滤器8、卫生泵9、第二换热器10的第二吸热腔101与加热室列管42连通；分离室41与第二换热器10的第二散热腔102连通；第二吸热腔101与第二散热腔102紧密接触。

[0035] 若干浓缩装置4串联设置，上一级浓缩装置的蒸发管44连通下一级浓缩装置的加热室列管外腔；上一级浓缩装置的的分离室41底部连通下一级浓缩装置的加热室列管42；加热源2为水蒸气。

[0036] 第一压缩机11和第二压缩机6分别通过气液分离装置14连通有溶媒回液管15，回液管15通过阀门与溶媒收集罐12连通。

[0037] 上述装置的具体使用方法如下：

[0038] 一种连续萃取浓缩方法，包括节能保温模式和连续萃取模式。

[0039] 节能保温模式包括如下步骤：

[0040] 步骤一、将物料和溶媒在提取罐1混合，然后通过水蒸气加热管21向加热腔2加入水蒸气对提取罐1内的物料进行加热萃取；

[0041] 步骤二、加热萃取得到带有溶质的溶媒和一次溶媒蒸汽，然后关闭水蒸气加热管21；一次溶媒蒸汽经过溶媒蒸汽管3上的第一压缩机11压缩后进入浓缩装置4的浓缩加热室列管外腔；带有溶质的溶媒进入加热室列管42；一次溶媒蒸汽加热浓缩加热加热室列管42内的带有溶质的溶媒，对带有溶质的溶媒加热浓缩，形成浓缩萃取液和萃取蒸汽；

[0042] 步骤三、经过浓缩萃取液和萃取蒸汽进入分离室41，然后通过气液分离器43分离，浓缩萃取液流出收集，萃取依次经过蒸汽蒸发管44、第二压缩机6进入加热腔2对提取罐1进行加热浓缩。

[0043] 连续萃取模式包括如下步骤：

[0044] 步骤一)、将物料和溶媒在提取罐1混合，然后通过水蒸气加热管21向加热腔2加入水蒸气对提取罐1内的物料进行加热萃取；

[0045] 步骤二)、加热萃取得到带有溶质的溶媒和一次溶媒蒸汽；一次溶媒蒸汽经过溶媒蒸汽管3上的第一压缩机11压缩后，进入浓缩装置4的浓缩加热室列管外腔；带有溶质的溶媒进入加热室列管42内；一次溶媒蒸汽加热浓缩加热室列管42内的带有溶质的溶媒，对带有溶质的溶媒加热浓缩，形成浓缩萃取液和萃取蒸汽；

[0046] 步骤三)、浓缩萃取液被收集，萃取蒸汽通过第一换热器7的第一散热腔71散热后进入溶媒收集罐12进口，溶媒收集罐12内的溶媒经过第一换热器7的第一吸热腔72吸收萃取蒸汽散发的热量后进入提取罐1内，实现对提取罐1内物料的连续萃取。

[0047] 浓缩萃取液经过第二换热器10的第二散热腔102散热后被收集；带有溶质的溶媒经过过滤器8过滤后经第二换热器10的第二吸热腔101吸热后进入加热室列管42。

[0048] 浓缩装置4为三个，这样萃取液在第一浓缩装置受热后部分溶媒蒸发成气态，对第二浓缩装置的加热室列管加热，第二浓缩装置受热后部分溶媒蒸发成气态对第三浓缩装置的加热室列管加热，使得萃取液达到设定浓度；所述物料包括有机物和无机物，有机物包括中药材。

[0049] 其中由于物料经常需要进行多次萃取后才可将其中的物料萃取干净，而到萃取的最后几次，萃取液中有效物质的浓度会降低，所以一般情况下，本装置先进行连续萃取模式，不断循环溶媒从而实现循环萃取，当有效物质的浓度较低时，改为节能保温模式，从而提高提取罐内有效物质的浓度。

[0050] 本发明工作原理为：

[0051] 1.提取的物料进入提取罐开启加热蒸汽进行蒸煮，使物料达到设定温度。开启出料阀对浓缩器(即浓缩装置)进料，同时提取产生的二次蒸汽经压缩机提升二次蒸汽的温度，对浓缩器加热。

[0052] 2.浓缩器在真空的作用下把提取罐的物料吸进浓缩器，受到企图二次蒸汽的加热浓缩，工作开始，物料在一效加热器受热后，部分溶媒蒸发成气态产生二次蒸汽对二效加热器进行加热，蒸发的溶媒在加热器经热交换后变成液态流到收集罐。一效物料在真空差的作用下被吸到二效加热器进行加热，同样的原理二效产生的二次蒸汽对三效加热器进行加热，物料经过三效加热器后基本达到需要的浓度，进入浓缩液收集罐进行下一步工序使用。

[0053] 3.浓缩器第三效产生的二次蒸汽经压缩机及压缩后加热提取罐(此时提取罐的物料不需要大量的热来加热，只需要维持工艺需要的温度即可)。经浓缩分离出来的溶媒又回提取罐，稀释、溶解提取物，提取物的有效物质不断的被析出溶解到溶媒里，物料被溶媒带出经浓缩器后又把溶媒和物料分离出来，溶媒会提取罐继续溶解提取物，分离出的物料进下一个工序，形成一个循环的过程。

[0054] 循环提取、浓缩连续作业，二次热能的利用和溶媒循环使用，自动化作业，减少人工操作，从而达到高的提取率。高的工作效率和节能环保。

[0055] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

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