專利名稱：螺旋式連續(xù)逆流超聲波浸出提取設備的制作方法
技術領域：
本實用新型螺旋式連續(xù)逆流超聲波浸出提取設備涉及的是一種用于天然產(chǎn)物所含成分浸出提取的設備，特別適用于植物產(chǎn)物所含成分的浸出提取，例如中草藥、糧油產(chǎn)品、香料、茶葉、咖啡、甘蔗、甜菜等所含成分的浸出提取。所能提取的成分，包括能溶于熱的或冷的提取溶劑的成分，以及能被提取溶劑中添加的化學物質增溶而溶于提取溶劑的成分，以及能與提取溶劑中添加的化學物質起反應而生成物能溶于提取溶劑的成分。
天然產(chǎn)物所含成分的浸出提取設備，曾有螺旋推進式(逆流)提取器(《中草藥》1980年第11卷第9期p.402)和由若干個螺旋推進式逆流提取器組成的連通器式連續(xù)逆流浸出提取罐組(ZL97247550.8)等設備，其提取原理“連續(xù)逆流提取”是先進的，它能反復套用稀提取液，從出液口流出的始終是濃提取液，提取液體積小，約為通常罐提取的1/2～1/3，減少后續(xù)工序的蒸發(fā)量并降低能耗。但是上述設備存在以下缺點在浸出過程中，首先是溶劑滲透進被提取的物料中，然后物料細胞中所含的成分滲透至細胞外，最后再逐步緩慢地向溶液中擴散，整個浸出過程的時間太長。雖然逆流浸出提取器外壁所附的加熱夾套或其它加熱部件能對提取溶劑加熱升溫而增加溶解度，并且螺旋或旋漿的攪拌作用也能加快擴散，而使浸出過程大大加快，但是整過浸出提取過程的時間仍嫌過長，例如比較難于浸出提取的中草藥，物料的行程需幾小時或者十幾小時以上，工作效率較低。并且在加熱溫度較高或煮沸的情況下，過長時間的浸出提取可能會使有效成分破壞。
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有設備存在的不足之處，提供一種螺旋式連續(xù)逆流超聲波浸出提取設備，其是一種能大大縮短浸出提取時間的連續(xù)逆流浸出提取設備，并且該設備無須高溫浸提而能避免有效成分破壞。
本實用新型是采取以下方案實現(xiàn)的螺旋式連續(xù)逆流超聲波浸出提取設備，其單體具有圓筒體，筒體內(nèi)軸向位置裝置的螺旋推進器或旋漿推進器與筒體外的轉動軸盤連接，并可在該軸盤的帶動下轉動，螺旋的葉片上密布小孔，筒體一端具有進料口和出液口，另一端具有進液口或/和排氣口以及出料口，出料口也可以裝置有排料機構，上述一個單體可以單獨成為一逆流浸出提取器，也可以由若干個單體相互之間通過出料口與進料口相連接而構成逆流浸出提取器組，在上述逆流浸出提取器或提取器組的外壁上適當部位裝置有超聲波換能器，該換能器由若干個緊固在逆流浸出提取器或逆流浸出提取組筒體外壁上且互相并聯(lián)連接的換能器基元組成，超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的經(jīng)過匹配的功率電信號由線路傳送到各個換能器基元，使換能器基元產(chǎn)生高頻振動而發(fā)出超聲波，該超聲波能透過逆流浸出提取器壁體傳向壁內(nèi)的提取液中，以強化浸出提取，使浸出提取過程加快完成，達到大大縮短浸出提取時間的目的，提高工作效率。
在上述浸出提取設備外壁上安裝超聲波換能器的部位以外的適當部位也可以同時裝置有加熱夾套或其它加熱部件，以便在提取液溫度過低時用來加熱升溫，使達到超聲強化提取的最適溫度。
在上述浸出提取設備的筒體內(nèi)軸向位置裝置的螺旋推進器的螺旋葉片的推進面上散布著一些突起的小柱或豎板，以使螺旋推進器在推進被提取物料時亦對物料產(chǎn)生攪拌作用，從而使被提取物料能夠更均勻地接收超聲波的作用。
在上述浸出提取設備的各筒體具有出液口的一端內(nèi)部裝置有一與轉動軸垂直的篩板，該篩板固定在筒體該端可拆卸的端板上而不跟隨轉動軸轉動；該篩板和端板分處于出液口的兩邊，使該篩板和端板之間形成的夾腔正好與出液口位置相對應；該篩板與筒體側壁之間的間隙小于1mm，由出液口流出的提取液預先經(jīng)過該篩板粗濾，以避免出液口被阻塞。
當上述浸出提取設備是由兩個以上的逆流浸出提取器連接而成的逆流浸出提取器組時，除了最后一個具有進液口的筒體外，其余各筒體內(nèi)出料口的邊緣裝置有一擋板，所有各筒體內(nèi)的出料口擋板的上邊緣處于同一水平面上或者沿被提取物料的水平推進方向逐級略微升高；并且進料口連接料斗的筒體上所具有的上出液口的下邊緣不高于該筒體內(nèi)出料口擋板的上邊緣，而具有進液口的筒體內(nèi)的出料渣口則高于各筒體中最高的出料口擋板的上邊緣。出料口擋板的作用是在筒體與水平方向夾角較小時以提高筒體內(nèi)的提取液液面，增加了筒體內(nèi)有效空間的利用率，同時也避免了在超聲波的強烈振動下筒體中濃度較高的提取液中的浸出物質向其它筒體中濃度較低的提取液中擴散。上出液口的下邊緣和各筒體內(nèi)出料口擋板的上邊緣在同一水平面上或者沿被提取物料的水平推進方向逐級略微升高，而最后的出料渣口則更高一些，以確保提取液與被提取物料逆向流動。
本實用新型的優(yōu)點1.在超生波強化逆流浸出提取的過程中，超生波振動產(chǎn)生并傳遞強大的能量，給予媒質質點以大的速度和加速度。超聲波的機械振動作用能使提取溶劑更易于滲透入被提取的物料中，并能使物料中所含的成分加快溶解、擴散；超聲波的空化作用所產(chǎn)生的瞬間巨大壓力能使被提取物料的細胞破碎，從而使細胞內(nèi)所含成分快速分散、溶解、擴散；超聲波的熱學效應能使提取溶劑升溫而增加有效成分在其中的溶解度，并且加速溶出成分的擴散。因此，超聲波強化逆流浸出提取能大大加快浸出提取過程，從而大大縮短浸出提取時間，提高工作效率。例如對于難度較大的中草藥提取，單純的逆流浸出提取其物料行程需幾小時或者十幾小時或者更長時間，而超聲波強化逆流浸出提取其物料行程則為幾分鐘或者十幾分鐘或者幾十分鐘。2.因為超聲波強化浸出提取的最適溫度為60℃以下，所以有利于避免因溫度過高而引起有效成分破壞。3.由于超聲波強化逆流浸出提取以較短的物料行程而達到較高的有效成分提取率，即是說可以縮短設備的長度，減少設備的占地面積。4.由于設備長度大大縮短，裝拆清洗容易，更換生產(chǎn)品種較方便，這對于多品種小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)也方便有利。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型一個逆流浸出提取器單體作為逆流浸出提取設備時裝置超聲波換能器后的結構示意圖。
圖2是本實用新型由若干個逆流浸出提取器連接形成逆流浸出提取器組時裝置超聲波換能器后的結構示意圖。
參照附
圖1中，逆流浸出提取器圓筒體4的低端上部具有進料口3，下部具有下出液口24，高端上部具有排氣口9和進液口11；筒體4內(nèi)軸向位置裝置的螺旋推進器5的轉軸與筒體低端外部的轉動軸盤25相連接并可在該軸盤的帶動下轉動，螺旋推進器5的轉軸另一端裝置有排料機構13；螺旋推進器5的密布小孔的螺旋葉片的推進面上散布著一些突起的小柱6；筒體4具有下出液口24的一端的內(nèi)部具有一與螺旋推進器5的轉軸垂直的篩板23，篩板23固定在筒體4的可拆卸的端板上而不跟隨螺旋推進器5的轉軸轉動，該篩板23和端板分處于下出液口24的兩邊，兩板之間的夾腔正好與下出液口24相對應；筒體4外壁的上部具有加熱夾套7，下部裝置有由若干個緊固在筒體4外壁上且互相并聯(lián)連接的換能器基元21組成超聲波換能器22；超聲波發(fā)生器26的面板上至少具有超聲波頻率調節(jié)器和輸出功率調節(jié)器。超聲波發(fā)生器26輸出的經(jīng)過匹配的功率電信號，由線路傳送至各個超聲波換能器基元21，使換能器基元21產(chǎn)生高頻振動而發(fā)出超聲波，該超聲波能透過筒體4的壁體傳向壁內(nèi)的提取液中，以強化逆流浸出提取，使整個浸出提取過程加快完成。當提取液溫度過低時，則可通過加熱夾套7對提取液加熱，使達到超聲強化提取的最適溫度。散布在螺旋推進器5的螺旋葉片的推進面上的突起的小柱6加強螺旋推進器5的攪拌作用，使被提取物料能夠均勻地接收超聲波的作用。提取液經(jīng)篩板23粗濾后由下出液口24排出，料渣則被螺旋推進器5推進至排料機構13而排出。
參照附圖2中，逆流浸出提取器圓筒體4的低端上部具有進料口3，下部具有出液口24，進料口3連接有料斗2的筒體4的低端上部同時具有上出液口1，筒體4的高端上部具有進液口11或/和排氣口9，下部具有出料口8；筒體4內(nèi)軸向位置裝置的螺旋推進器5的轉軸與筒體4低端外部的轉動軸盤25相連接并可在該軸盤的帶動下轉動；螺旋推進器5的密布小孔的螺旋葉片的推進面上散布著一些突起的小柱6；筒體4具有上出液口1或/和下出液口24的一端的內(nèi)部，具有一與螺旋推進器5的轉軸垂直的篩板23，篩板23固定在筒體4低端處可拆卸的端板上而不跟隨螺旋推進器5的轉軸轉動，該篩板23和端板分處于上出液口1或/和下出液口24的兩邊，兩板之間的夾腔正好與上、下出液口相對應；若干個上述逆流浸出提取器單體通過筒體4上的出料口8與進料口3相連接，形成逆流浸出提取器組，各筒體4互相連接處的出料口8的邊緣具有一擋板10，附于料斗2上的上出液口1的下邊緣與各筒體4的出料口擋板10的上邊緣在同一水平面上或者沿被提取物料的水平推進方向逐級略微升高，而最后一個筒體4的出料渣口12則高于最高的出料口擋板10的上邊緣；筒體4外壁的上部具有加熱夾套7，下部裝置有由若干個緊固在筒體4外壁上且互相并聯(lián)連接的換能器基元21組成的超聲波換能器22；超聲波發(fā)生器26的面板上至少應具有超聲波頻率調節(jié)器和輸出功率調節(jié)器。超聲波發(fā)生器26輸出的經(jīng)過匹配的功率電信號，由線路傳送至各個超聲波換能器基元21，使換能器基元21產(chǎn)生高頻振動而發(fā)出超聲波，該超聲波能透過筒體4的壁體傳向壁內(nèi)的提取液中，以強化逆流浸出提取，使整個浸出提取過程加快完成。當提取液溫度過低時，可通過加熱夾套7對提取液加熱，使達到超聲波強化提取的最適溫度。散布在螺旋推進器5的螺旋葉片推進面上的突起的小柱6加強螺旋推進器5的攪拌作用，使被提取物料能夠均勻地接收超聲波的作用。各筒體4的出料口擋板10提高筒體4內(nèi)的提取液液面，以增加筒體4內(nèi)有效空間利用率，同時也避免在超聲波強烈振動下筒體4中濃度較高的提取液中的浸出物質向其它筒體4中濃度較低的提取液中擴散；上出液口1的下邊緣和各筒體4的出料口擋板10的上邊緣處于同一水平面上或者沿被提取物料水平推進方向逐級略微升高，而出料渣口12則高于最高的出料口擋板10的上邊緣，以確保提取液與被提取物料逆向流動。在正常提取時，濃提取液經(jīng)篩板23粗濾后由出液口1流出；各筒體4的下出液口24是供更換生產(chǎn)品種時或者停機檢修時排出筒體4內(nèi)的殘液之用。
權利要求1.螺旋式連續(xù)逆流超聲波浸出提取設備，其單體具有圓筒體，筒體內(nèi)軸向位置裝置的螺旋推進器或旋漿推進器與筒體外的轉動軸盤連接，并可在該軸盤的帶動下轉動，螺旋的葉片上密布小孔，筒體一端具有進料口和出液口，另一端具有進液口或/和排氣口以及出料口，出料口也可以裝置有排料機構，上述一個單體可以單獨成為一逆流浸出提取器，也可以由若干個單體相互之間通過出料口與進料口相連接而構成逆流浸出提取器組，其特征是在上述逆流浸出提取器或逆流浸出提取器組的外壁上裝置有超聲波換能器，超聲波換能器由若干個緊固在逆流浸出提取器或提取器組外壁上且互相并聯(lián)連接的換能器基元組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的浸出提取設備，其特征是在逆流浸出提取器外壁上可同時裝置有加熱夾套或其它加熱部件。
3.根據(jù)權利要求1所述的浸出提取設備，其特征是在螺旋推進器的螺旋葉片的推進面上散布著一些突起的小柱或豎板。
4.根據(jù)權利要求1所述的浸出提取設備，其特征是在筒體具有出液口的一端的內(nèi)部裝置有一與轉動軸垂直的篩板，該篩板固定在筒體該端可拆卸的端板上而不跟隨轉動軸轉動，該篩板和端板分處于出液口的兩邊，使該篩板和端板之間形成的夾腔正好與出液口位置相對應。
5.根據(jù)權利要求1所述的浸出提取設備，其特征是當該設備是由兩個以上連續(xù)逆流浸出提取器連接組成連續(xù)逆流浸出提取器組時，除了最后一個具有進液口的筒體外，其余各筒體內(nèi)出料口的邊緣裝置有一擋板；且所有各筒體內(nèi)的出料口擋板的上邊緣處于同一水平面上或者沿被提取物料水平推進方向逐級略微升高。
6.根據(jù)權利要求1和5所述的浸出提取設備，其特征是進料口連接料斗的筒體上所具有的上出液口的下邊緣不高于該筒體內(nèi)出料口擋板的上邊緣，而具有進液口的筒體內(nèi)的出料渣口則高于各筒體中最高的出料口擋板的上邊緣。
專利摘要本實用新型螺旋式連續(xù)逆流超聲波浸出提取設備涉及一種用于天然產(chǎn)物所含成分浸出提取的設備,特別適用于植物產(chǎn)物如中草藥所含成分的浸出提取。其結構主體為螺旋或旋槳推進式逆流浸出提取器或提取器組,其特征是:在上述逆流浸出提取器(組)的外壁上裝置有由若干個緊固于壁上且互相并聯(lián)連接的換能器基元組成的超聲波換能器,該換能器能夠接收由超聲波發(fā)生器輸送的功率電信號而向提取液中發(fā)射超聲波,以加快完成浸出提取,提高工作效率。
文檔編號B01D11/02GK2401245SQ00219080
公開日2000年10月18日 申請日期2000年1月12日 優(yōu)先權日2000年1月12日
發(fā)明者王玉祖 申請人:王玉祖