專利名稱：以茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種升華裝置，特別是涉及一種從茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置。
目前，從茶葉中提取天然咖啡因的工藝方法及設(shè)備雖多種多樣，各具特色，但有一個共同點是各工序均采用獨立單元進行，即將茶葉放入水中蒸煮、過濾、濃縮、干燥、溶液回收、粗產(chǎn)品制作，升華等十數(shù)道工序，并且各工序間的設(shè)備不能互相利用、互相補充，造成時間、空間、人力、設(shè)備、原料的無謂損失，難以適應工業(yè)化大生產(chǎn)。第二，用來提取天然咖啡因的各種升華器，設(shè)備功能單一，添料、取料、升溫、提取產(chǎn)品的方法均十分原始，需人工一步步孤立完成，同時，現(xiàn)各種升華器大多數(shù)產(chǎn)品均在升華器內(nèi)部凝結(jié)提取，致使整個操作過程繁瑣、產(chǎn)量難以提高。此外，由于這些升華器均采用靜態(tài)升華，致使在升華過程中，升華物受熱不均衡，出現(xiàn)局部效果好，局部效果差的狀況，以致升華物中的有效成分不能達到均衡和完全的升華，由此形成價值較高的粗產(chǎn)品的浪費。第三，現(xiàn)生產(chǎn)天然咖啡因及其它升華制品，從原料進入萃取始[一次萃取法]，就出現(xiàn)了茶葉中咖啡因的丟失現(xiàn)象，因沒采取循環(huán)往復的萃取，故萃取液中咖啡因含量相對減小，降低了咖啡因的收成率，增大了成本，效益不高。第四，現(xiàn)提取天然咖啡因的設(shè)備，均處于分散、分離、不封閉狀態(tài)，不僅化工原料損失嚴重，而且嚴重污染環(huán)境，對人體造成危害。第五，現(xiàn)提取天然咖啡因的工藝和設(shè)備，由于升溫、受溫、產(chǎn)品提取方法、凝結(jié)方法落后等原因，致使產(chǎn)品成色差，針狀顆粒結(jié)晶小，粉末多，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明的目的在于提供一種從茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置，該裝置可使整個提取升華過程在全封閉狀態(tài)下周而復始連續(xù)不斷地進行。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)措施來達到，即這種從茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置，包括管道和閥，關(guān)鍵在于由管道和閥使循環(huán)式萃取塔、加熱式貯液進料器、冷凝器、單向壓力泵、輔料貯液器、多功能升華器、減速器、廢料接收器、單向變量泵、循環(huán)加熱器、升華制品接收器、真空泵、冷凝物回收傳遞器、冷凝物回收容器相互聯(lián)接并構(gòu)成一個全封閉的自動整體循環(huán)系統(tǒng)。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的多功能升華器的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的升華制品接收器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1-3中，1為循環(huán)式萃取塔，2、4、6、8、10、13、16、18、19、20、21、24、25、27、30、32為截止閥，3為加熱式貯液進料器，5、22為冷凝器，7為單向壓力泵，9為輔料貯液器，11為多功能升華器，12為減速器，14為廢料接收容器，15為循環(huán)加熱器，17為單向變量泵，23為升華制品接收器，31、26為真空泵，28為冷凝物回收傳遞器，29為冷凝物回收容器，33為進料口，34為內(nèi)膽，35為攪拌器，36為高壓噴頭，37為加熱管，38為密封墊圈，39為緊固件，40為溫控器接頭，41為觀察視鏡，42為五通，43為上蓋，44為容器托架，45為升華物容器，46為排料閥，47為進料管，48為保溫層，49為熱源進口，50為殼體，51為密封墊，52為箱體，53為升華制品凝結(jié)板，54為箱蓋，55為觀察視鏡，56為壓板。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和工作情況作進一步的描述。
參見圖1，這種從茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置，包括管道和閥，其關(guān)鍵在于由管道和閥使循環(huán)式萃取塔1，加熱式貯液進料器3，冷凝器5、22，單向壓力泵7，輔料貯液器9，多功能升華器11，減速器12，廢料接收器14，單向變量泵17，循環(huán)加熱器15，升華制品接收器23，真空泵26、31，冷凝物回收傳遞器28，冷凝物回收容器29相互聯(lián)接并構(gòu)成一個全封閉的自動整體循環(huán)系統(tǒng)。
參見圖2，本發(fā)明的多功能升華器，以整體加熱的方式，對升華物進行濃縮、噴霧干燥和動態(tài)升華。該升華器由外殼50，內(nèi)膽34，裝在兩者環(huán)形空腔中的加熱管37，裝在內(nèi)膽腔內(nèi)的容器托架44、升華物容器45、排料閥46、進料管47、高壓噴頭36、攪拌器35，以及包覆在殼體表面的保溫層48和與殼體相扣合的上蓋43組成，在上蓋43上，分別裝有溫控器接頭40，觀察視鏡41和五通42。在多功能升華器11下部分別設(shè)有一個進料口33、一個熱源進口49，進料口通過閥8、6、10分別與單向壓力泵7、加熱式貯液進料器3、輔料貯液器9相聯(lián)接。
參見圖3，本發(fā)明的體外接收器23由箱體52、插在其內(nèi)腔滑槽中的升華制品凝結(jié)板53，與箱體作可拆卸聯(lián)接的箱蓋54，以及設(shè)在箱蓋上的觀察視鏡55組成。箱體52的左右兩端通過閥20、25分別與多功能升華器11、真空泵26相聯(lián)接。升華制品凝結(jié)板53上設(shè)有孔，并且中心孔徑為最大。
本發(fā)明的工作過程如下述，首先將蒸煮、過濾、濃縮后的茶液經(jīng)噴霧干燥后所獲得的去丹寧后的茶沙或其余萃取物放入循環(huán)式萃取塔1中，打開截止閥32，放入一定量的萃取原料，此例中氯仿70%、水30%，再關(guān)閉截止閥32。第二，打開截止閥2，使萃取液進入加熱式貯液進料器3，當萃取液達到其容積的4/5時，將其溫度升至萃取原料過臨界狀態(tài)，打開截止閥4，使氣化的萃取原料通過冷凝器5液化后進入循環(huán)式萃取塔中，從而實現(xiàn)循環(huán)反復萃取，直到萃取物中所需成份萃取完畢。第三，在進行上述工作的同時，啟動循環(huán)加熱器15，打開截止閥16，啟動單向變量泵17，將熱流輸入多功能升華器11中，并使其溫度達到萃取原料之過臨界狀態(tài)。第四，在完成第三項工作后，啟動單向壓力泵7，打開截止閥6、8，啟動減速器12，萃取液進入多功能升華器11，從高壓噴頭噴到升華物容器45中，作濃縮、噴霧干燥、升華工作。為了實現(xiàn)升華物受熱的均衡性，使之得到充分升華，減速器將帶動攪拌器反復旋轉(zhuǎn)攪拌。第五，在進行第四項工作的同時，打開截止閥24、18、30，啟動真空泵31，使萃取原料經(jīng)冷凝器22流回到循環(huán)式萃取塔1中，實現(xiàn)萃取原料的循環(huán)再使用;當然，在進行第四項工作的同時，也可以打開截止閥18、24、27，使萃取原料經(jīng)冷凝器22、冷凝物回收傳遞器28進入冷凝物回收容器，實現(xiàn)萃取原料的回收再用，從而節(jié)約大量的萃取原料，降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)鏡污染。第六，當升華物容器45中的咖啡因粗品達到其容積的2/3時，關(guān)閉單向壓力泵7，截止閥6、8、18、24、30/或27，真空泵31，打開截止閥19，使多功能升華器達到負壓，以-0.5個大氣壓為宜，然后關(guān)閉截止閥19。第七，在第六項工作完成后，通過調(diào)節(jié)單向變量泵17使多功能升華器中溫度達到110°-180℃，并恒溫30～60分鐘，進行封閉升華;同時打開截止閥25，使升華制品接收器23內(nèi)腔達到-0.8～-1個大氣壓，再關(guān)閉截止閥25，第八，當多功能升華器達到額定升華時間時，打開截止閥20，升華氣體便在壓差作用下自動流入升華制品接收器23中，從而完成天然咖啡因或其余升華制品的提取。第九，當上一工序完成后，須關(guān)閉截止閥20，打開截止閥8、10，啟動單向壓力泵7，使輔料貯液器9中的輔料進入多功能升華器11中，打開截止閥13。相聯(lián)動的排料閥46，使升華物廢料排入廢料接收容器14中，廢料排放完畢，關(guān)閉截止閥13、8、10、排料閥46，單向壓力泵7，整個工作全部結(jié)束。重復上述程序，即可進入第二次工作循環(huán)。
本發(fā)明與現(xiàn)技術(shù)相比，由于整個提取升華過程在全封閉狀態(tài)下周而復始連續(xù)不斷地進行，可使設(shè)備得到充分利用，避免了時間、空間、人力、原料的浪費，避免了環(huán)鏡污染，完全能滿足工業(yè)化的大生產(chǎn)。由于采用了多次反復萃取，可極大地提高咖啡因的收成率，加之萃取原料的回收利用，從而極大地降低了產(chǎn)品成本，有著良好的經(jīng)濟效益和社會效益。由于采用了在升華器體外接收升華物，使之回收方便，也可使產(chǎn)量得到大幅度提高。由于多功能升華器結(jié)構(gòu)合理，器內(nèi)各點溫度均衡，且需升華的物品又在攪拌器作用下混合，使其受熱均勻，升華充分，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，使針狀顆粒結(jié)晶大，成色好。此外，本發(fā)明還具有操作簡單、方便、勞動強度低，設(shè)備壽命長，生產(chǎn)周期短等特點，不僅適用于從茶葉中提取天然咖啡因，也適用于其余物質(zhì)的升華。
權(quán)利要求
1.一種從茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置，包括管道和截止閥，其特征在于由管道和截止閥使循環(huán)式萃取塔1，加熱式貯液進料器3，冷凝器5、22，單向壓力泵7，輔料貯液器9，多功能升華器11，減速器12，廢料接收器14，單向變量17，循環(huán)加熱器15，升華制品接收器23，真空泵26、31，冷凝物回收傳遞器28，冷凝物回收容器29相互聯(lián)接并構(gòu)成一個全封閉的自動整體循環(huán)系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于多功能升華器11由外殼5，內(nèi)膽34，裝在兩者環(huán)形空腔中的加熱管37，裝在內(nèi)膽腔中的容器托架44，升華物容器45，排料閥46，進料管47，高壓噴頭36，攪拌器35以及包覆在殼體外表面的保溫層48和與殼體相扣合的上蓋43組成。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于上蓋43上分別裝有溫控器接頭40，觀察視鏡41和五通42。
4.按照權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征在于多功能升華器11下部分別設(shè)有一個進料口33、一個熱源進口49，進料口通過閥8、6、10分別與單向壓力泵7、加熱式貯液進料器3、輔料貯液器9相聯(lián)接。
5.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于體外接收器23由箱體52、插在其內(nèi)腔滑槽中的升華制品凝結(jié)板53，與箱體作可拆卸聯(lián)接的箱蓋54，以及設(shè)在箱蓋上的觀察視鏡55組成。
6.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于箱體52左右兩端通過閥20、25分別與多功能升華器11、真空泵26現(xiàn)相接。
7.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于升華制品凝結(jié)板53上設(shè)有孔，其中心孔為最大。
全文摘要
一種從茶葉中提取天然咖啡因的一步升華裝置，包括管道和截止閥。其特征在于由管道和截止閥使循環(huán)式萃取塔1，加熱式貯液進料器3，冷凝器5、22，單向壓力泵7，輔料貯液器9，多功能升華器11，減速器12，廢料接收器14，單向壓量泵17，循環(huán)加熱器15，升華制品接收器23，真空泵26、31，冷凝物回收傳遞器28，冷凝物回收容器29相互聯(lián)接并構(gòu)成一個全封閉的自動整體循環(huán)系統(tǒng)。
文檔編號B01D7/00GK1067894SQ9210828
公開日1993年1月13日 申請日期1992年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月16日
發(fā)明者陳友仁 申請人:陳友仁