一種超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，包括萃取器筒體(9)、蓋體(2)、攪拌裝置(10)、超聲波發(fā)生器(1)、電源引線(3)、樹脂密封結(jié)構(gòu)(4)、O形密封圈(8)、超臨界流體進口(7)、超臨界流體出口(5)、超聲換能器(6)、攪拌裝置(10)，所述超聲換能器(6)位于攪拌裝置(10)內(nèi)，超聲換能器(6)為雙頻超聲換能器。
【專利說明】
一種超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及中藥提取萃取設(shè)備領(lǐng)域，具體為超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對于中藥的逐漸深入，使越來越多的人認識到中藥的好處，但是中藥藥材中大多含有雜質(zhì)，所以人們在使用中藥時要先對藥材進行過濾和濃縮。目前中藥有效成分的應(yīng)用價值已被國際認可，需求量每年以15?20%的速度增長。傳統(tǒng)的中藥有效成分提取萃取主要采用熱煎法、蒸餾法、冷浸法。傳統(tǒng)方法工藝簡單，但存在提取萃取純度差，有效成分提取萃取率低、效率低、能耗高、環(huán)保污染較大等缺點，已從產(chǎn)量和質(zhì)量上難以滿足市場上克爭的需求。
[0003 ]中藥制藥一般包括提取萃取、濃縮、純化、干燥和制劑等。其中，提取萃取液的濃縮是現(xiàn)代中藥制藥的關(guān)鍵單元操作之一。為了提高濃縮效果和藥品質(zhì)量，近年來開發(fā)了許多有價值的中藥濃縮新工藝和新技術(shù)。合理引進這些先進實用的共性技術(shù)和裝置，可以提升中藥制藥業(yè)的科技含量和整體制造水平。對主要的濃縮新工藝和新技術(shù)進行分析和述評，以供選擇參考。涉及的濃縮新方法有蒸發(fā)濃縮、冷凍濃縮、膜濃縮和吸附樹脂分離濃縮等。近代的分離方法有微波提取萃取、超聲提取萃取、超臨界提取萃取，這些方法有效成分提取萃取率較高，環(huán)境污染較小，有效成分純度好等特點。
[0004]超臨界流體萃取技術(shù)是近二十年才發(fā)展起來的新型萃取分離技術(shù)。超臨界流體是指其溫度和壓力均高于臨界溫度和臨界壓力的流體，它具有特異增加的溶解能力。超臨界流體萃取作為一種新的萃取分離技術(shù)，在高附加值、熱敏性、難分離物質(zhì)的回收和微量雜質(zhì)的脫除方面有其優(yōu)越之處。20世紀80年代以來，國際上投入大量人力、物力進行這方面的研究。研究范圍涉及食品、香料、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域，并取得一系列進展。但是，由于其存在著萃取壓力高、萃取時間長，特別是對于一些固體物料的萃取，萃取效率低，需要較多的循環(huán)次數(shù)，從而限制了它大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。
[0005]超聲強化超臨界流體萃取技術(shù)是近兩年研究出的技術(shù)，它是在超臨界流體萃取的同時附加超聲場，以達到降低萃取壓力和萃取溫度、縮短萃取時間、最終提高萃取率目的的技術(shù)。通過超聲作用使提取萃取物細胞破碎可以直接提高萃取效率或加快反應(yīng)速度;使空化測試材料(鋁箔)產(chǎn)生空洞或破裂等變化是超聲效果的一種檢驗方式，有助于進行超聲強化提取萃取效率的機理研究。以上兩點在超聲強化超臨界流體萃取研究和生產(chǎn)中有著非常重要的作用，而這兩點與萃取釜中的超聲功率密度相關(guān)。目前使用這種技術(shù)的裝置有兩種，一種是內(nèi)置式另一種是外置式。內(nèi)置式是將超聲換能器直接安裝在高壓萃取釜中，使超聲波直接輻射到萃取介質(zhì)中，這樣可以減少萃取過程中超聲波能量的損耗，超聲波能量的利用率高，但其缺點是:由于受到尺寸的限制，無法安裝大功率超聲換能器。
[0006]公開號為CN101579583A的發(fā)明專利申請公開了一種“超聲強化超臨界或亞洲臨界流體萃取裝置”，該裝置包括萃取釜、超聲換能器，變幅桿，變幅桿以其節(jié)點處安裝在萃取釜上，其特征在于所述超聲換能器位于萃取釜外，變幅桿一端與超聲換能器連接，另一端伸進萃取爸中。
[0007]公開號為CN201710995U的實用新型專利申請公開了一種“一種中藥有效成份的超聲強化超臨界流體萃取爸”，該裝置該萃取釜包括釜體和超聲振動子，其特征在于，所述的超聲振動子安裝在釜體的底部，其變幅桿由釜體的底部伸進釜體內(nèi)。
[0008]上述反應(yīng)釜設(shè)計超聲波的利用率太低，能量損耗比較大，超聲波額定輸出功率只有60%的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種改進的超聲強化超臨界流體中藥萃取裝置，具體提供一種既有足夠的超聲功能密度，又能高效率利用超聲波的超聲強化超臨界中藥萃取裝置。
[0010]本實用新型超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，包括萃取器筒體9、蓋體2、攪拌裝置10、超聲波發(fā)生器1、電源引線3、樹脂密封結(jié)構(gòu)4、0形密封圈8、超臨界流體進口 7、超臨界流體出口5、超聲換能器6、攪拌裝置10，其特征在于超聲換能器6位于攪拌裝置10內(nèi)，超聲換能器6為雙頻超聲換能器，其是具有兩組壓電陶瓷片的夾心式壓電超聲換能器。
[0011]進一步地，本實用新型的超聲換能器6位于攪拌裝置10的攪拌葉片部分，超聲換能器6為2個、4個、6個，其中一半的超聲換能器6朝向上方，另一半的超聲換能器6朝向下方。
[0012]進一步地，本實用新型的超聲換能器6位于攪拌裝置10的攪拌軸部分，超聲換能器6為2個、4個、6個，其中一半的超聲換能器6朝向左方，另一半的超聲換能器6朝下右方。
[0013]進一步地，超聲換能器6為具有兩組壓電陶瓷片的夾心式壓電超聲換能器，四片材料、形狀及幾何尺寸都相同的壓電陶瓷片分成兩組作為換能器的驅(qū)動元件。
[0014]本實用新型超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，具有以下有益效果:
[0015]I)通過將超聲換能器設(shè)置在反應(yīng)筒內(nèi)部，增強了超聲的使用效率，避免超聲換能器穿透反應(yīng)器壁的損失。
[0016]2)超聲換能器設(shè)置在攪拌裝置內(nèi)部，使整個中藥的萃取提取過程萃取效率提高，超聲作用隨著攪拌裝置攪拌的同時在整個反應(yīng)筒內(nèi)更加均勻分布，避免反應(yīng)死角的存在。
[0017]3)采用雙頻交替的超聲波強化裝置，輸出功率大，具有過載自動保護功能，避免萃取過程中不當操作引發(fā)的危險。
[0018]4)更重要的是本實用新型對于工業(yè)生產(chǎn)用的大容積萃取裝置，可根據(jù)需要安裝多個的超聲換能器，產(chǎn)生更好的強化效果。因此本實用新型裝置與現(xiàn)有的內(nèi)置式相比在相同容積的萃取釜中能產(chǎn)生更大的超聲功率密度，與現(xiàn)有的外置式相比具有更高的超聲波能量利用率。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖1中:超聲波發(fā)生器1、蓋體2、電源引線3、樹脂密封結(jié)構(gòu)4、超臨界流體出口5、超聲換能器6、超臨界流體進口 7、0形密封圈8、萃取器筒體9、攪拌裝置10;
[0021 ]圖2為本實用新型的超能換聲器的結(jié)構(gòu)外形圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實用新型超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，包括萃取器筒體9、蓋體2、攪拌裝置10、超聲波發(fā)生器1、電源引線3、樹脂密封結(jié)構(gòu)4、0形密封圈8、超臨界流體進口 7、超臨界流體出口5、超聲換能器6、攪拌裝置10，其特征在于超聲換能器6位于攪拌裝置10內(nèi)，超聲換能器6為雙頻超聲換能器，其是具有兩組壓電陶瓷片的夾心式壓電超聲換能器。
[0024]萃取裝置的主要技術(shù)參數(shù)如下:
[0025]萃取壓力:Max 32MPa;萃取溫度:80°C ;分離壓力;Max 1MPa;分離溫度:70°C ; CO2流量10L/h ；超聲頻率:20kHz、38kHz ；超聲功率:0-200W。
[0026]本文以香椿葉原料，從中萃取黃酮類化合物，研究超聲強化超臨界流體萃取的效果。實驗流程為:香椿葉經(jīng)干燥粉碎后裝入到萃取罐中，并將萃取罐的蓋子旋緊。CO2從鋼瓶中經(jīng)閥以氣體狀態(tài)進入管道，然后流經(jīng)冷阱進行冷卻，CO2成為超臨界流體，對物料進行萃取，根據(jù)實驗的需要，選擇好所需的超聲頻率和功率，設(shè)定好超聲作用時間和間歇時間，對物料強化萃取。其萃取效率達到95%。
[0027]實施例2
[0028]本實用新型超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，包括萃取器筒體9、蓋體2、攪拌裝置10、超聲波發(fā)生器1、電源引線3、樹脂密封結(jié)構(gòu)4、0形密封圈8、超臨界流體進口 7、超臨界流體出口5、超聲換能器6、攪拌裝置10，其特征在于超聲換能器6位于攪拌裝置10內(nèi)，超聲換能器6為雙頻超聲換能器，其是具有兩組壓電陶瓷片的夾心式壓電超聲換能器。
[0029]萃取裝置的主要技術(shù)參數(shù)如下:
[0030]萃取壓力:Max 30MPa;萃取溫度:70°C;分離壓力;Max 1MPa;分離溫度:70°C ; CO2流量10L/h ；超聲頻率:20kHz、38kHz ；超聲功率:0-200W。
[0031]本文以薏苡仁原料，從中萃取薏苡仁油和薏苡仁酯化合物，研究超聲強化超臨界流體萃取的效果。實驗流程為:薏苡仁經(jīng)干燥粉碎后裝入到萃取罐中，并將萃取罐的蓋子旋緊。CO2從鋼瓶中經(jīng)閥以氣體狀態(tài)進入管道，然后流經(jīng)冷阱進行冷卻，CO2成為超臨界流體，對物料進行萃取，根據(jù)實驗的需要，選擇好所需的超聲頻率和功率，設(shè)定好超聲作用時間和間歇時間，對物料強化萃取。其萃取效率達到90%。
【主權(quán)項】
1.一種超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，包括萃取器筒體(9)、蓋體(2)、攪拌裝置(10)、超聲波發(fā)生器(I)、電源引線(3)、樹脂密封結(jié)構(gòu)(4)、0形密封圈(8)、超臨界流體進口(7)、超臨界流體出口(5)、超聲換能器(6)、攪拌裝置(10)，其特征在于超聲換能器(6)位于攪拌裝置(10)內(nèi)，超聲換能器(6)為雙頻超聲換能器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，超聲換能器(6)位于攪拌裝置10的攪拌葉片部分，超聲換能器(6)為2個、4個、6個，其中一半的超聲換能器(6)朝向上方，另一半的超聲換能器(6)朝向下方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，超聲換能器(6)位于攪拌裝置(10)的攪拌軸部分，超聲換能器(6)為2個、4個、6個，其中一半的超聲換能器(6)朝向左方，另一半的超聲換能器(6)朝下右方。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的超聲強化的超臨界中藥提取萃取設(shè)備，超聲換能器(6)為具有兩組壓電陶瓷片的夾心式壓電超聲換能器，四片材料、形狀及幾何尺寸都相同的壓電陶瓷片分成兩組作為換能器的驅(qū)動元件。
【文檔編號】B01J19/10GK205672608SQ201620581450
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620581450.9, CN 201620581450, CN 205672608 U, CN 205672608U, CN-U-205672608, CN201620581450, CN201620581450.9, CN205672608 U, CN205672608U
【發(fā)明人】賈東升, 謝曉亮, 溫春秀, 劉靈娣, 崔施展, 李榮喬, 田偉, 劉銘, 邊建波
【申請人】謝曉亮