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沧州机床附件有限公司

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拖链式连续逆流超声波浸出提取设备

人气:发表时间:2018-09-21
    本实用新型拖链式连续逆流超声波浸出提取设备涉及的是一种用于天然产物所含成分浸出提取的设备,特别适用于植物产物所含成分的浸出提取,例如中草药、粮油产品、香料、茶叶、甘蔗、甜菜等所含成分的浸出提取。所能提取的成分,包括能溶于热的或冷的提取溶剂的成分,以及能被提取溶剂中添加的化学物质增溶而溶于提取溶剂的成分,以及能与提取溶剂中添加的化学物质起反应而生成物能溶于提取溶剂的成分。
    天然产物所含成分的浸出提取设备,曾有U型拖链式连续逆流提取器(<<中草药>>,1980年第11卷第9期 p·401)和由若干个拖链式逆流提取器组成的拖链型连通器式连续逆流浸出提取设备(ZL98227404.1)等设备,其提取原理“连续逆流提取”是先进的,它能反复套用稀提取液,从出液口流出的始终是浓提取液,提取液体积小,约为通常罐提取的1/2~1/3,减少后续工序的蒸发量并降低能耗。但是上述设备存在以下缺点:在浸出过程中,首先是溶剂渗透进被提取的物料中,然后物料细胞中所含的成分渗透至细胞外,最后再逐步缓慢地向溶液中扩散,整个浸出过程时间太长。虽然逆流浸出提取器外壁所附的加热夹套或其它加热部件能对提取溶剂加热升温而增加溶解度并且拖链的运动也能加快扩散,而使浸出过程大大加快,但是整个浸出提取过程的时间仍嫌过长,例如比较难于浸出提取的中草药,物料的行程需要几小时或者十几小时以上,工作效率较低。并且在加热温度较高或煮沸的情况下,过长时间的浸出提取可能会使有效成分破坏。
    本实用新型的目的是针对上述现有设备存在的不足之处,提供一种拖链式连续逆流超声波浸出提取设备,其是一种能大大缩短浸出提取时间的连续逆流浸出提取设备,并且该设备无须高温浸提而能避免有效成分破坏。
    本实用新型是采取以下方案实现的:拖链式连续逆流超声波浸出提取设备,其单体具有闭合变环形的壳体,壳体内有具齿拖链以及主动轮和从动轮,该拖链在主动轮的带动下并借助于从动轮的支持可在壳体内作循环运动,拖链的齿板上密布小孔以利于提取液流动,壳体上部的适当位置具有进料口和出料口,最高部位具有排气口,最低部位具有残液排出口,中上部的适当位置具有进液口和出液口.上述一个单体可以单独成为一逆流浸出提取器,也可以由若干个单体相互之间通过出料口与进料口相连接形成一逆流浸出提取器组。在上述逆流浸出提取器或提取器组的外壁上适当部位装置有超声波换能器,该换能器由若干个紧固在逆流浸出提取器(组)壳体外壁上且互相并联连接的换能器基元组成,超声波发生器所产生的经过匹配的功率电信号由线路送各个换能器基元,使换能器基元产生高频振动而发出超声波,该超声波能透过逆流浸出提取器壁体传向壁内的提取液中,以强化浸出提取,使浸出提取过程加快完成,达到大大缩短浸出提取时间的目的,高工作效率。在上述浸出提取设备外壁上安装超声波换能器的部位以外的适当部位也可以同时装置有加热夹套或其它加热部件,以便在提取液温度过低时用来加热升温,使达到超声波强化提取的最适温度。
    当上述浸出提取设备是由两个以上的逆流浸出提取器连接组成的逆流浸出提取器组时,除了最后一个具有进液口的壳体外,其余各壳体内出料口的边缘装置有一挡板,所有各壳体内的出料口挡板的上边缘处于同一水平面上或者沿被提取物料的水平推进方向逐级略微升高;并且进料口连接料斗的壳体上所具有的出液口的下边缘不高于该壳体内出料口挡板的上边缘,而具有进液口的壳体内的出料渣口则高于各壳体中最高的出料口挡板的上边缘。出料口挡板的作用是提高壳体内的提取液液面,增加了壳体内有效空间的利用率,同时也避免了在超声波的强烈振动下壳体中浓度较高的提取液中的浸出物质向其它壳体中浓度较低的提取液中扩散。而出液口的下边缘和各壳体内出料口挡板的上边缘在同一水平面上或者沿被提取物料的水平推进方向逐级略微升高,而最后的出料渣口则更高一些,以确保提取液与被提取物料逆向流动。
    本实用新型的优点:1.在超声波强化逆流浸出提取的过程中,超声波振动产生并传递强大的能量,给予媒质质点以大的速度和加速度。超声波的机械振动作用能使提取溶剂更易于渗透入被提取的物料中,并能使物料中所含的成分加快溶解、扩散;超声波的空化作用所产生的瞬间巨大压力能使被提取物料的细胞破碎,从而使细胞内所含的成分快速分散、溶解、扩散;超声波的热学效应能使提取溶剂升温而增加有效成分在其中的溶解度,并且加速溶出成分的扩散。因此,超声波强化逆流浸出提取能大大加快浸出提取过程,从而大大缩短浸出提取时间提高工作效率,例如对于难度较大的中草药提取,单纯的逆流浸出提取其物料行程需几小时或者十几小时或者更长时间,而超声波强化逆流浸出提取其物料行程仅为几分钟或者十几分钟或者几十分钟。2.为超声波强化浸出提取的最适温度为60℃以下,所以有利于避免因温度过高而引起有效成分破坏。3.由于超声波强化逆流浸出提取能大大加快浸出提取过程,从而使得能以较短的物料行程而达到较高的效成分提取率,即是说可以缩短设备的长度,减少设备的占地面积。4.由于设备长度大大缩短,装拆清洗容易,更换生产品种方便,这对于多品种小批量的产品生产也方便有利。
    以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一个逆流浸出提取器单体作为逆流浸出提取设备时装置超声波换能器后的结构示意图
    图1是本实用新型一个逆流浸出提取器单体作为逆流浸出提取设备时装置超声波换能器后的结构示意图。
图2是本实用新型由若干个逆流浸出提取器连接形成逆流浸出提取器组时装置超声波换能器后的结构示意图
    图2是本实用新型由若干个逆流浸出提取器连接形成逆流浸出提取器组时装置超声波换能器后的结构示意图。
    参照附图1中,闭合变环形的壳体4内有具齿拖链5,该拖链5在主动轮7的带动下并借助于从动轮6的支持可在壳体4内作循环运动,拖链5的齿板上密布小孔以利于提取液流动,壳体4上部具有进料口3和出料口10,最低部位具有残液排出口22,中上部具有进液口11和出液口1;壳体4的外壁上装置有加热夹套21和由若干个紧固于壳体4外壁上且互相并联连接的换能器基元24组成的超声波换能器23;超声波发生器25的面板上至少具有超声波频率调节器和输出功率调节器。超声波发生器25输出的经过匹配的功率电信号,由线路传送至各个超声波换能器基元24,使换能器基元24产生高频振动而发出超声波,该超声波能透过壳体4的壁体传向壁内的提取液中,以强化逆流浸出提取,使整个浸出提取过程加快完成。当提取液温度过低时,则可通过加热夹套21对提取液加热,使达到超声波强化提取的最适温度。正常提取时浓提取液由出液口1排出;壳体下部的残液排出口2 2是供更换生产品种时或者停机检修时排出壳体4内的残液之用。
    在参照附图2中,闭合变环形壳体4内有具齿拖链5,该拖链5在主动轮7的带动下并借助于从动轮6的支持可在壳体4内作循环运动,拖链5的齿板上密布小孔以利于提取液流动,壳体4上部具有进料口3和出料口10,除了具有进液口11的壳体外,其它壳体4的出料口10均具挡板9,壳体4的最高部位具有排气口8,最低部位具有残液排出口22,中上部具有进液口11或出液口1,壳体4的外壁上装置有加热夹套21和由若干个紧固于壳体4外壁上且互相并联连接的换能器基元24组成的超声波换能器23;超声波发生器25的面板上至少具有超声波频率调节器和输出功率调节器。超声波发生器25输出的经过匹配的功率电信号,由线路传送至各个超声波换能器基元24,使换能器基元24产生高频振动而发出超声波,该超声波能透过壳体4的壁体传向壁内的提取液中,以强化逆流浸出提取,使整个浸出提取过程加快完成。当提取液温度过低时,则可通过加热夹套对提取液加热,使达到超声波强化提取的最适温度。各壳体4的出料口挡板9提高壳体4内的提取液液面,以增加壳体4内有效空间利用率,同时也避免在超声波强烈振动下壳体4中浓度较高的提取液中的浸出物质向其它壳体4中浓度较低的提取液中扩散;出液口1的下边缘和各壳体4的出料口挡板9的上边缘处于同一水平面上或者沿被提取物料水平推进方向逐级略微升高,而出料渣口12则高于最高的出料口挡板9的上边缘,以确保提取液与被提取物料逆向流动。在正常提取时,浓提取液由出液口1流出,各壳体4下部的残液排出口22是供更换生产品种时或者停机检修时排出壳体4内的残液之用。
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