一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，包括清洗水槽、羥基自由基發(fā)生器、超聲波系統(tǒng)、光觸媒。同時本發(fā)明提供了一種采用上述裝置的中藥材農(nóng)藥殘留降解方法，包括浸泡、羥基自由基氧化、超聲清洗等步驟。本裝置能安全、高效地對中藥材進行清洗處理，具有優(yōu)良的去除農(nóng)藥殘留的作用。
【專利說明】一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中藥材清洗【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置及方法。
技術(shù)背景
[0002]中藥是我國寶貴的文化遺產(chǎn)，是中華民族防治疾病、康復(fù)保健、繁衍后代的一大法寶。但是現(xiàn)在由于中藥材有效成分的不確定與農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)的殘留量超標(biāo)成為中藥躋身世界的兩大障礙。致使中藥材中農(nóng)藥污染的原因有:1、中藥材的種植者缺乏基本的植保常識，濫用農(nóng)藥的現(xiàn)象十分嚴(yán)重；2、中藥材從環(huán)境中被動吸收一些高殘留農(nóng)藥，如中藥材生長周圍環(huán)境土壤、水源和大氣的污染等；3、在中藥材采收、加工、保存、運輸過程中造成的農(nóng)藥污染也十分嚴(yán)重；4、由于環(huán)境和食物鏈被污染和破壞，動物類中藥材可以因食物鏈的蓄積而被污染。我國出口的中草藥在歐美等國市場上多次因農(nóng)藥殘留超標(biāo)等原因被查扣，農(nóng)藥殘留污染已成為中藥材走向世界的障礙，成為當(dāng)前中藥材生產(chǎn)中急待解決的重要問題。
[0003]傳統(tǒng)的去除中藥材中殘留農(nóng)藥的方法有水洗法和炮制法。水洗法是用清水或水蒸氣等對中藥材進行清洗，以達(dá)到去除殘留農(nóng)藥污染物的目的。此法僅適用于污染植株表面及鮮品中藥材的水溶性農(nóng)藥，而對于生物富集系數(shù)大、具有較強穿透性易進入植株內(nèi)部的絕大多數(shù)的脂溶性農(nóng)藥則效果較差。炮制法是指將中藥材在適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中加熱至適當(dāng)?shù)臏囟?，在不破壞中藥材中有效成分的前提下，使中藥材中的殘留農(nóng)藥污染物分解或降解為無害的物質(zhì)，從而達(dá)到去除殘留農(nóng)藥的目的。此法適用于脫除分解溫度或降解溫度不太高的農(nóng)藥。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代提取分離技術(shù)也應(yīng)用于中藥材中農(nóng)殘的脫除研究中。有學(xué)者采用超臨界C0:流體萃取法去除黃芪、當(dāng)歸等中藥中殘留的有機氯農(nóng)藥，殘留農(nóng)藥去除率達(dá)85%以上。國外還采用了陽離子交換柱及活性炭脫除農(nóng)藥殘留的研究，實驗證明二者結(jié)合使用比單純使用有機活性炭效果更佳，但同時存在處理量少、儀器使用復(fù)雜等缺點。本發(fā)明涉及一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，主要基于羥基自由基化學(xué)原理，羥基自由基具有極強氧化性能(&=2.80eV)，可以無選擇性地與各種農(nóng)藥反應(yīng)，能通過奪氫反應(yīng)或在雙鍵上發(fā)生親電加成反應(yīng)與大多數(shù)有機底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其氧化成H20、C02和其它無害物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種降解效果好、成本低、操作方便的中藥材農(nóng)藥殘留降
解裝置。
[0005]一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，其特征在于:包括清洗水槽、羥基自由基發(fā)生器、超聲波系統(tǒng)、光觸媒，所述羥基自由基發(fā)生器安裝在清洗水槽側(cè)面，并通過管道與清洗水槽連接成閉合循環(huán)回路，所述清洗水槽的底部安裝有超聲波系統(tǒng)，所述清洗水槽的內(nèi)表面涂有光觸媒，所述清洗水槽上方設(shè)有熒光燈。[0006]進一步的，所述羥基自由基發(fā)生器包括交流高電壓發(fā)生器、高壓電極、導(dǎo)電介質(zhì)，所述交流高電壓發(fā)生器兩端分別與高壓電極相連，所述高壓電極之間設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)和一定的放電間隔。
[0007]進一步的，所述高壓電極為弧形電極，所述弧形電極上設(shè)有微小氣孔，所述微小氣孔通過導(dǎo)管與氣泵相連。
[0008]進一步的，所述超聲波系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器、超聲波振板、超聲波換能器，所述超聲波發(fā)生器通過信號線連接超聲波振板，所述超聲波振板一面安裝有超聲波換能器并密封，超聲波振板另一面安裝有絕緣墊板。
[0009]基于上述裝置的一種中藥材中農(nóng)藥殘留降解方法，包括以下步驟:
(1)將有農(nóng)藥殘留的中藥材浸入中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置的清洗水槽中，將水溫控制在 10-30°c，浸泡 l-5min ；
(2)啟動熒光燈，使熒光照射到清洗水槽內(nèi)表面的光觸媒納米二氧化鈦層；
(3)啟動熒光燈l_2min后，再啟動羥基自由基發(fā)生器，工作電壓為220V，額定功率為2500W，工作時間為20-30 min，工作頻率為50KHz ；
(4)啟動羥基自由基發(fā)生器l_2min之后，啟動超聲波系統(tǒng)進行振動清洗，工作頻率為50KHz，清洗 20-30 min ；
(5)同時關(guān)閉超聲波系統(tǒng)、羥基自由基發(fā)生器、熒光燈，將清洗槽中的清洗水放干凈，將已去除殘留農(nóng)藥的中藥材取出并放入干燥爐中干燥，或放在陽光下曬干。
[0010]本發(fā)明具有羥基自由基發(fā)生器，通電后可在水中直接生成大量的羥基自由基。羥基自由基是最活潑的一種活性分子，進攻性最強的化學(xué)物質(zhì)。它具有極強氧化性能(E0=2.80eV)，與氟的氧化力相當(dāng)；羥基參與的化學(xué)反應(yīng)屬于游離基反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速度極快，反應(yīng)速率在106L/mol.s-1010L/mol.s。一旦輕基自由基在溶液中生成,它會無選擇性地與各種農(nóng)藥反應(yīng)，能通過奪氫反應(yīng)或在雙鍵上發(fā)生親電加成反應(yīng)與大多數(shù)有機底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其氧化成H20、C02和其它無害物質(zhì)。
[0011]本發(fā)明同時采用超聲波系統(tǒng)和羥基自由基發(fā)生器去除中藥材中殘留的農(nóng)藥，充分發(fā)揮和結(jié)合了兩者的優(yōu)點，相互輔助，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的去殘留農(nóng)藥裝置。超聲波系統(tǒng)的作用機理是一方面可以通過超聲空化微射流形成對液體的強烈攪拌作用，從而提高電極表面的傳質(zhì)速率，另一方面空化泡崩潰產(chǎn)生的微射流對電極表面形成連續(xù)的現(xiàn)場活化，提高電極電流的響應(yīng)效果，同時，超聲波的聲強增達(dá)到一定數(shù)量時，水在局部高溫、高壓環(huán)境下能夠被分解產(chǎn)生輕基自由基。
[0012]本發(fā)明的羥基自由基發(fā)生器的電極采用弧形電極，同時在電極上設(shè)有微小氣孔，在小氣泡及弧形電場的集中作用下，其產(chǎn)生的羥基自由基數(shù)量是普通裝置的1.5-2倍，這極大地提高了去除中藥材中殘留農(nóng)藥的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為羥基自由基發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為超聲波系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中:1、清洗水槽，2、熒光燈，3、超聲波系統(tǒng)，4、電源，5、羥基自由基發(fā)生器，6、光觸媒，7、導(dǎo)電介質(zhì)，8、高壓電極，9、放電間隔，10、交流高電壓發(fā)生器，11、導(dǎo)管，12、氣泵，13、超聲波發(fā)生器，14、超聲波換能器，15、超聲波振板，16、絕緣墊板。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
如圖1所示，一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，其特征在于包括清洗水槽1、熒光燈2、超聲波系統(tǒng)3、電源4、羥基自由基發(fā)生器5、光觸媒6 ;所述羥基自由基發(fā)生器5和清洗水槽1都設(shè)置有進水口和出水口，羥基自由基發(fā)生器5和清洗水槽1通過管道連接成閉合循環(huán)回路；所述清洗水槽1內(nèi)設(shè)置有超聲波系統(tǒng)3、光觸媒6。所述光觸媒6采用納米二氧化鈦，均勻噴涂于清洗水槽1內(nèi)表面，清洗水槽1上方設(shè)有熒光燈2。
[0018]如圖2所示，羥基自由基發(fā)生器由交流高電壓發(fā)生器10、高壓電極8、導(dǎo)電介質(zhì)7和其他輔助裝置組成，所述交流高電壓發(fā)生器10兩端分別與高壓電極8相連，所述高壓電極8之間設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)7和一定的放電間隔9。所述羥基自由基發(fā)生器5采用高壓電極8DBD，DBD是介質(zhì)阻擋放電的英文簡寫，又叫無聲放電。DBD是一種產(chǎn)生大氣壓非平衡等離子體的可靠、經(jīng)濟的方法，被廣泛用于水處理和環(huán)境保護等領(lǐng)域。所述高壓電極8為弧形電極，所述弧形電極上設(shè)有微小氣孔，所述微小氣孔通過導(dǎo)管11與氣泵12相連。在小氣泡及弧形電場的集中作用下，其產(chǎn)生的羥基自由基數(shù)量是普通裝置的1.5-2倍，這極大地提高了去除中藥材中殘留農(nóng)藥的效果。
[0019]如圖3所示，所述超聲波系統(tǒng)3由超聲波發(fā)生器13、超聲波振板15、超聲波換能器14及其它輔助系統(tǒng)組成；由超聲波發(fā)生器13通過信號線連接超聲波振板15，超聲波振板15 一面安裝超聲波換能器14并密封，超聲波振板15另一面安裝有絕緣墊板16，所述絕緣墊板16安裝在清洗水槽1的底部。
[0020]采用以上中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，去除中藥材中農(nóng)藥殘留的降解方法，包括以下步驟:
(1)將有農(nóng)藥殘留的中藥材浸入中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置的清洗水槽1中，將水溫控制在 10-30°c，浸泡 l-5min ；
(2)啟動熒光燈2，使熒光照射到清洗水槽1內(nèi)表面的光觸媒納米二氧化鈦層；
(3)啟動熒光燈2l_2min后，再啟動羥基自由基發(fā)生器5，工作電壓為220V，額定功率為2500W，工作時間為20-30 min，工作頻率為50KHz ；
(4)啟動羥基自由基發(fā)生器5l-2min之后，啟動超聲波系統(tǒng)3進行振動清洗，工作頻率為 50KHz，清洗 20-30 min ；
(5)同時關(guān)閉超聲波系統(tǒng)3、羥基自由基發(fā)生器5、熒光燈，將清洗槽中的清洗水放干凈，將已去除殘留農(nóng)藥的中藥材取出并放入干燥爐中干燥，或放在陽光下曬干。
[0021]本發(fā)明同時采用超聲波系統(tǒng)3和羥基自由基發(fā)生器5去除中藥材中殘留的農(nóng)藥，充分發(fā)揮和結(jié)合了兩者的優(yōu)點，相互輔助，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的去殘留農(nóng)藥裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，其特征在于:包括清洗水槽、羥基自由基發(fā)生器、超聲波系統(tǒng)、光觸媒，所述羥基自由基發(fā)生器安裝在清洗水槽側(cè)面，并通過管道與清洗水槽連接成閉合循環(huán)回路，所述清洗水槽的底部安裝有超聲波系統(tǒng)，所述清洗水槽的內(nèi)表面涂有光觸媒，所述清洗水槽上方設(shè)有熒光燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，其特征在于:所述羥基自由基發(fā)生器包括交流高電壓發(fā)生器、高壓電極、導(dǎo)電介質(zhì)，所述交流高電壓發(fā)生器兩端分別與高壓電極相連，所述高壓電極之間設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)和一定的放電間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，其特征在于:所述高壓電極為弧形電極，所述弧形電極上設(shè)有微小氣孔，所述微小氣孔通過導(dǎo)管與氣泵相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置，其特征在于:所述超聲波系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器、超聲波振板、超聲波換能器，所述超聲波發(fā)生器通過信號線連接超聲波振板，所述超聲波振板一面安裝有超聲波換能器并密封，超聲波振板另一面安裝有絕緣墊板。
5.采用權(quán)利要求1所述的一種中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置的一種中藥材中農(nóng)藥殘留降解方法，包括以下步驟:(1)將有農(nóng)藥殘留的中藥材浸入中藥材農(nóng)藥殘留降解裝置的清洗水槽中，將水溫控制在 10-30°C，浸泡 l-5min ；(2)啟動熒光燈，使熒光照射到清洗水槽內(nèi)表面的光觸媒納米二氧化鈦層；(3)啟動熒光燈l_2min后，再啟動羥基自由基發(fā)生器，工作電壓為220V，額定功率為2500W，工作時間為20-30 min，工作頻率為50KHz ；(4)啟動羥基自由基發(fā)生器l_2min之后，啟動超聲波系統(tǒng)進行振動清洗，工作頻率為50KHz，清洗 20-30 min ；(5)同時關(guān)閉超聲波系統(tǒng)、羥基自由基發(fā)生器、熒光燈，將清洗槽中的清洗水放干凈，將已去除殘留農(nóng)藥的中藥材取出并放入干燥爐中干燥，或放在陽光下曬干。
【文檔編號】A62D3/38GK103656957SQ201310677965
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】周堅, 王黎麗 申請人:長沙安迪生物科技有限公司