專利名稱：可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對天然產(chǎn)物(尤其是中藥材)中有效成分進行浸出的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，屬中藥提取技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中藥浸出要經(jīng)過浸潤、溶解、擴散和置換的過程，液出裝置的優(yōu)化設(shè)計方面有1、 要加速藥材組織細胞中的可溶性有效成分盡快溶于溶劑中，加快擴散進程。研究表明，浸出溫度與擴散速度成正比，傳統(tǒng)的中藥提取罐即是通過加熱煎煮來促使藥材組織細胞破裂， 以加快有效成分的溶解、擴散，但藥材中有效成分大多是熱敏性物質(zhì)，以溫度較低(如80°C 以下)為宜。目前，超聲波中藥浸出新工藝已經(jīng)應(yīng)用，在超聲波多種效應(yīng)作用下，特別是空化效應(yīng)中產(chǎn)生的高達上千大氣壓的瞬時壓力導(dǎo)致藥材細胞破裂，加速溶劑滲透到細胞內(nèi)部，提高藥物溶出速度和溶出次數(shù)，從而增加有效成分的擴散，縮短浸出時間。并且，超聲波浸出溫度適宜(80°C以下)，不破壞藥材中熱敏性有效成分。2、要使藥材和溶劑始終都形成走向相反的流體動力學(xué)狀態(tài)，創(chuàng)造和保持最大的濃度差，因為濃度差才是擴散的動力，且要避免返混(即浸出過程中不同層次不同濃度的浸出液相互混合)，返混會影響浸出效果的提高。3、節(jié)能和環(huán)保是重要要素，供能多樣化是有效途徑，以適應(yīng)不同理化特性的不同藥材品種的浸出工藝要求，滿足加熱、常溫、低溫等不同的傳熱方式。要減少對環(huán)境有污染的燃煤燃油的用量，轉(zhuǎn)而盡量采用清潔能源，實現(xiàn)清潔、無廢物浸出生產(chǎn)?，F(xiàn)在，遍布我國各地仍廣泛使用的中藥提取罐屬單級靜態(tài)間歇浸出裝置。罐體直徑大且筒體高，使用燃煤熱水蒸汽的罐體外夾套加熱時溫度高(可達0. 3MPa, 143°C )，靠近夾套處過熱，破壞藥材中熱敏性有效成分，罐體中部及底部熱量難以傳到，受熱不勻。采用泵循環(huán)和攪拌有所改善，卻產(chǎn)生返混。因濃度差小，有的廠家一罐次藥材要間歇煎煮2 3 次，出液系數(shù)(即液固比)特別大。由于浸出液量大，因而后續(xù)工序(如蒸發(fā)、過濾、純化分離等)工作量也大，完成單位浸出量時間長，效率低，還增加人工、藥材資源、廠地設(shè)備投資、溶劑、能源消耗成本，且收得率低，經(jīng)濟效益差。罐體高懸，排渣蓋在罐體底部，存在堵塞、泄漏和不安全隱患。有的廠家使用一定數(shù)量的上述提取罐，把它們用輸液管道互相連通起來，先后排成一定的次序組成罐組。在浸出過程中，浸出液由第1罐向最末一罐流動，而第1罐經(jīng)過多次浸出后排出藥渣，再裝入新藥成為最末一罐，原第2罐變?yōu)榈?罐，依次類推。這種逆流罐組浸出，每份注入首罐的溶劑逐步流入末罐，使每份溶劑多次使用，使每份從末罐流出的浸出液的濃度達到最大，浸出次數(shù)最多因而藥材顆粒內(nèi)含有效成分最低即成藥渣排出。較之單級提取罐而言，逆流罐組在多方面有所提高。但也存在許多缺點，如浸出罐組比較復(fù)雜， 生產(chǎn)操作比較麻煩，浸出液在浸出過程中常有返混現(xiàn)象，影響浸出效果的提高。還有的廠家將上述提取罐改進成超聲波輔助浸出，往往將超聲波換能器構(gòu)件放入裝有藥材料液的罐體內(nèi)或設(shè)置罐體筒壁上。由于提取罐直徑大且筒體高，超聲波的傳輸慢， 強度衰減快，超聲波作用范圍小，藥材所受超聲波能量不均勻，靠近超聲波換能器構(gòu)件處的藥材破碎時間長，而距超聲波換能器構(gòu)件較遠處的藥材則難以實現(xiàn)超聲波破碎。若采用攪拌將藥材料液在罐體內(nèi)循環(huán)流動，比靜置單罐效果有所提高，卻仍產(chǎn)生返混、難以裝拆、清洗等弊端。現(xiàn)有技術(shù)中，幾經(jīng)改進，出現(xiàn)如專利號為00219080. X等可二種供能的螺旋式連續(xù)逆流浸出裝置，其原理較科學(xué)，但對浸出而言，受力、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面存在缺陷。實踐表明， 傳統(tǒng)常用的螺旋輸送機(又稱攪龍)多用于干性料粒的輸送，而多為根莖、葉、花、草類的中藥材顆粒并不宜用長長的螺旋推進器在液體溶劑中推進運行，由于根莖、葉、花、草類中藥材顆粒比重較輕，在液體溶劑中會漂浮在液面區(qū)域而難以被螺旋面滑動推進。有的剛投進的較輕藥材顆粒尚未經(jīng)過浸出，便隨逆向而流的浸出液從浸出液出口流出，被當(dāng)作濾渣處理，即浪費藥材，又增加過濾難度。因長長機機槽內(nèi)懸掛軸承阻隔或過濾不暢，時有堵塞發(fā)生。當(dāng)螺旋軸向尺寸過長，壓應(yīng)力過大時，螺旋軸將會彎曲，甚至折斷。這類螺旋式連續(xù)逆流浸出裝置采用超聲波浸出時，多將超聲波換能器構(gòu)件設(shè)在螺旋機槽兩側(cè)外表面，這種設(shè)置往往與藥材顆粒位于機槽底部偏于旋轉(zhuǎn)方向的側(cè)壁運行部位形成了布置錯位，這就造成超聲波發(fā)射的能量不能全部作用到藥材浸出而部分損失掉。螺旋推進器長且重，制造成本高，不易裝拆，難以徹底清洗?，F(xiàn)有技術(shù)中的葉槳式連續(xù)逆流浸出裝置，受力結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，卻只有單一供能結(jié)構(gòu)，不能滿足不同理化特性的不同藥材品種的浸出工藝要求，并且，浸出液流出未經(jīng)有效過濾，有一定數(shù)量新投入的藥材顆粒未經(jīng)浸出便流出而浪費，網(wǎng)帶式排渣結(jié)構(gòu)因難以徹底清洗而有違GMP規(guī)范要求，影響推廣使用。當(dāng)今世界，地球能源資源日趨緊張，過多碳排放污染環(huán)境已成急需解決的課題?，F(xiàn)有中藥浸出裝置大多仍采用燃煤熱水蒸汽加熱，能耗高、污染重。以熱水為傳熱介質(zhì)時，往往用煤、電等能源將約20°C的冷水加熱至約100°C用來因未浸出，能耗也很大。另方面，如山東皇明等太陽能工業(yè)熱水循環(huán)工程技術(shù)已相當(dāng)成熟可靠，經(jīng)查新，尚未有太陽能用于中藥浸出工藝的案例。依據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策，中藥浸出裝置將由高溫高耗低質(zhì)向低溫低耗優(yōu)質(zhì)進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，正走向世界，具有中國傳統(tǒng)優(yōu)勢的中藥產(chǎn)業(yè)急需能適應(yīng)這一發(fā)展趨勢的可多種供能的增效節(jié)能的浸出裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種受力、結(jié)構(gòu)設(shè)計和供能布置都合理，有利于浸出運行、裝拆、清洗，符合GMP規(guī)范要求，能適應(yīng)不同理化特性不同藥材品種的浸出工藝要求，可多種供能，以達到增效優(yōu)質(zhì)、節(jié)能環(huán)保的連續(xù)逆流浸出裝置。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是它包括內(nèi)有若干個呈水平狀排列且首尾相連的半園狀斷面的槽所組成的機體，所述每個槽內(nèi)設(shè)有由驅(qū)動機構(gòu)帶動可旋轉(zhuǎn)的且上面布有通孔的葉槳，所述機體設(shè)置浸出液出口一端的上部設(shè)有供料機構(gòu)，所述機體設(shè)置浸出溶劑進口的另一端設(shè)有排渣機構(gòu)，其特點是所述半園狀斷面的槽底下部設(shè)有超聲波換能器構(gòu)件和/或可多種供能的熱交換構(gòu)件，在利用超聲破碎適當(dāng)溫度、創(chuàng)造和保持最大濃度差的條件下進行連續(xù)逆流浸出。針對現(xiàn)有技術(shù)在受力、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的不足，浸出過程中存在缺陷，本發(fā)明具有若干個呈水平狀排列且首尾相連的半園狀斷面的槽，每個槽內(nèi)設(shè)有由驅(qū)動機構(gòu)帶動可旋轉(zhuǎn)的且上面布有通孔的葉槳，葉槳與槽間形成裝有藥材顆粒和溶劑并均衡運行的容腔，隨著葉槳不斷轉(zhuǎn)動，逐段徑向推動藥材無阻隔地與溶劑進行走向相反的流動，從自動投料到自動排渣，全程全封閉運行不斷地創(chuàng)造和保持最大的濃度差。由于槽底下部設(shè)有超聲波換能器構(gòu)件和/或可多種供能的熱交換構(gòu)件，在充分利用超聲空化等效應(yīng)和/或適當(dāng)溫度條件作用下，藥材細胞快速破裂，提高藥材有效成分溶出速度和溶出次數(shù)，從而加快有效成分的擴散，擴散邊界層薄且更新快，加速有效成分不斷置轉(zhuǎn)換到溶劑中，大大提高有效成分的收得率。在較低溫度下，熱敏性有效成分不被破壞。采用若干個葉槳、單個葉槳重量輕，制造簡單成本低，易裝拆，便清洗，符合GMP規(guī)范要求。在浸出中，溶劑用量少，出液系數(shù)小，能源消耗少，供能多樣化，盡量利用清潔能源，滿足多種浸出要求，多項成本都降低。因此，較之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有顯著的增效優(yōu)質(zhì)、節(jié)能環(huán)保的有效效果。


圖1是本發(fā)明可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置第一個具體實施方式
的示意圖；圖2是本發(fā)明可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置另一個具體實施方式
的示意圖；圖3是圖1、圖2的A向斜視圖；圖4是圖1、圖2的B向局部視圖；圖5是具有吊具的可移動起重裝置的示意圖。
具體實施例方式圖1、3、4所示的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，它包括內(nèi)有若干個呈水平狀排列且首尾相連的半園狀斷面的槽(10)所組成的機體(25)，機體0 上設(shè)有具有密封條的翻蓋(22)，有利于有機溶媒不揮發(fā)外泄及裝拆、清洗。機體0 上設(shè)有燈視孔(23)，便于浸出運行時隨時觀察。機體05)內(nèi)的溫控口 (XT)可安裝調(diào)控浸出溫度的溫度探頭，清洗口 (26)可安裝噴洗頭。機體0 下裝有可調(diào)式支腳(4)和滾輪(35)，用于移動、安裝。每個槽(10)內(nèi)設(shè)有由驅(qū)動機構(gòu)帶動可旋轉(zhuǎn)的且上面布有通孔的葉槳(11)，每根葉槳軸G7)軸端與機體05)兩側(cè)的傳動軸06)和支承軸Gl)分別采用榫槽G5)和開口軸Gl)并用軸套(40)、定位緊固件(39)聯(lián)接的可拆式快換結(jié)構(gòu)，以便于傳動、裝拆、清洗。距浸出液出口 (28)最近的那個半園狀斷面的槽(10)內(nèi)所設(shè)的那根葉槳(11)的葉片外邊緣處設(shè)有彈性刮板或刷(7)，該半園狀斷面的槽(10)的浸出液流出處設(shè)有過濾篩孔(38)和溢流孔(37)。 浸出運行時，葉槳(11)上的彈性刮板或刷(7)不斷刮刷槽(10)板上的過濾篩孔(38)和溢流孔(37)，以利固液分離順暢，不致堵塞。機體05)內(nèi)每個半園狀斷面的槽(10)底部設(shè)置具有放盡閥的放盡口(6)，可將上批次藥材料液完全放盡。機體0 設(shè)置浸出液出口一端08)的上部設(shè)有供料機構(gòu)(M)，該供料機構(gòu)04)為葉輪式供料器，也可以是螺旋供料器等；機體05)設(shè)置浸出溶劑進口(19)的另一端設(shè)有排渣機構(gòu)(17)，該排渣機構(gòu)(17)為包括若干個布有通孔的畚斗(18)組成的轉(zhuǎn)輪式提升機，當(dāng)然，也可以是斗式提升機，鏈板式提升機等。特別是，在半園狀斷面的槽(10)底下部設(shè)有超聲波換能器構(gòu)件(9)和可多種供能的熱交換構(gòu)件(3)，也可以分別單獨設(shè)置。超聲波換能器構(gòu)件(9)采用高性能的壓電陶瓷晶片作基本的振動源，超聲頻率跟蹤迅速，超聲功率輸出負載大而持久。在轉(zhuǎn)動的布有通孔的葉槳(11)推動下，葉槳(11)葉片與槽(10)間形成的容腔中的藥材顆粒全部不斷逐步均衡接受槽(10)底超聲場的有效能量，強度傳播相同的超聲波能量覆蓋逆流運行的藥材料液，藥材細胞不斷破碎，在藥材和溶劑連續(xù)逆流所創(chuàng)造和保持的最大濃度差狀況下浸出，藥材中有效成分加速溶解、擴散、置換。熱交換構(gòu)件(3)為若干個半園狀斷面的槽GO)與機體底板(8)間構(gòu)成的腔體，其上的導(dǎo)熱介質(zhì)進口( 和出口(1 通過管路、循環(huán)泵(2)等連通加熱裝置組成熱交換循環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)藥材中熱敏性有效成分需在低溫條件下浸出，加熱裝置可換為制冷裝置。導(dǎo)熱介質(zhì)為熱水，熱交換構(gòu)件(3)的導(dǎo)熱介質(zhì)進口( 和出口(12) 通過管路、循環(huán)泵( 等連通太陽能集熱器09)、配接電加熱等輔助能源構(gòu)件(1)的保溫水箱(30)等組成太陽能工業(yè)熱水循環(huán)系統(tǒng)。熱水循環(huán)供應(yīng)中，保溫水箱(30)內(nèi)設(shè)有自動電加熱及控制裝置，當(dāng)水溫高于設(shè)定溫度時，電加熱裝置不啟動，水溫低于設(shè)定溫度時，電加熱裝置自動啟動。一般浸出溫度應(yīng)小于80°C，當(dāng)太陽能集熱器面積匹配，電加熱裝置功率匹配，既充分利用太陽能源，又保證熱水循環(huán)供應(yīng)，滿足浸出工藝需要。根據(jù)具體條件狀況和浸出工藝要求，導(dǎo)熱介質(zhì)也可以是導(dǎo)熱油、冷凍水等，電能可以是風(fēng)能等發(fā)電供給，熱交換構(gòu)件(3)內(nèi)也可直接設(shè)置電加熱管及控制裝置，這些交換均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。圖2給出了另一種可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其熱交換構(gòu)件為每一個半園狀斷面的槽(10)底下部設(shè)置蒸汽加熱賣套(34)，該加熱夾套(34)具有蒸汽進口(31)和連接疏水器(3 的冷凝水出口(32)。本發(fā)明機體0 上設(shè)置的二次蒸汽出口通過管路連接冷凝器OO)。當(dāng)浸出溶劑為有機溶媒時，排渣機構(gòu)(17)的出口(16)連接具有加熱構(gòu)件(13)的帶式或靶式干燥器(14)，該干燥器(14)上設(shè)有的二次蒸汽出口(1 連通冷凝器(20)，這樣，可以充分回收有機溶媒，排出的干藥渣輸送走或再利用，既節(jié)約，又不污染環(huán)境。當(dāng)浸出溶劑為水時，排渣機構(gòu)(17)的出口 (16)連接壓渣機(36)，效果類似。圖5所示是在機體0 旁設(shè)置具有吊具G4)的可移動起重裝置(43)，便于裝拆、 清洗，減輕勞動強度。
權(quán)利要求
1.一種可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，它包括內(nèi)有若干個呈水平狀排列且首尾相連的半圓狀斷面的槽(10)所組成的機體(25)，所述每個槽(10)內(nèi)設(shè)有由驅(qū)動機構(gòu)帶動可旋轉(zhuǎn)的且上面布有通孔的葉槳(11)，所述機體0 設(shè)置浸出液出口 08) —端的上部設(shè)有供料機構(gòu)(M)，所述機體05)設(shè)置浸出溶劑進口(19)的另一端設(shè)有排渣機構(gòu)(17)，其特征是所述半圓狀斷面的槽(10)底下部設(shè)有超聲波換能器構(gòu)件(9)和/或可多種供能的熱交換構(gòu)件⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是所述熱交換構(gòu)件(3)為若干個半圓狀斷面的槽(10)與機體底板(8)間構(gòu)成的腔體，其導(dǎo)熱介質(zhì)進口(5) 和出口(1 通過管路、循環(huán)泵( 等連通加熱或制冷裝置組成熱交換循環(huán)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是當(dāng)導(dǎo)熱介質(zhì)為熱水時，所述熱交換構(gòu)件⑶的導(dǎo)熱介質(zhì)進口(5)和出口(12)通過管路、循環(huán)泵(2)等連通由太陽能集熱器09)、配接電加熱等輔助能源構(gòu)件⑴的保溫水箱(30)等組成的太陽能工業(yè)熱水循環(huán)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是所述熱交換構(gòu)件為每個半圓狀斷面的槽(10)底下部設(shè)置蒸汽加熱夾套(34)，該加熱夾套(34)具有蒸汽進口(31)和連接疏水器(33)的冷凝水出口(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是所述機體05) 上設(shè)有具有密封條的翻蓋(22)、燈視孔和二次蒸汽出口(21)，機體0 內(nèi)設(shè)有溫控口 (XT)和清洗口(26)，所述每個半圓狀斷面的槽(10)底部設(shè)置具有放盡閥的放盡口(6)， 所述機體0 下部設(shè)有可調(diào)式支腳(4)和滾輪(35)，機體0 旁設(shè)置具有吊具G4)的可移動起重裝置G3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是二次蒸汽出口 (21)通過管路連接冷凝器00)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是當(dāng)浸出溶劑為有機溶媒時，排渣機構(gòu)(17)的出口(16)連接具有加熱構(gòu)件(13)的帶式或靶式干燥器 (14)，該干燥器(14)上設(shè)有的二次蒸汽出口(1 連通冷凝器(20)，當(dāng)浸出溶劑為水時，排渣機構(gòu)(17)的出口(16)連接壓渣機(36)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是所述供料機構(gòu) (24)為葉輪式供料器，所述排渣機構(gòu)(17)為包括有通孔的畚斗(18)組成的轉(zhuǎn)輪式提升機。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是所述每根葉槳軸(47)與機體(25)兩側(cè)的傳動軸(46)和支承軸(41)分別采用榫槽(45)和開口軸(41) 并用軸套(40)、定位緊固件(39)連接的可拆式快換結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，其特征是距所述浸出液出口 08)最近的那個半圓狀斷面的槽(10)內(nèi)所設(shè)的葉槳(11)的葉片外邊緣處設(shè)有彈性刮板或刷(7)，該半圓狀斷面的槽(10)的浸出液流出的上部設(shè)有過濾篩孔(38)和溢流孔 (37)。
全文摘要
發(fā)明名稱可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置本發(fā)明涉及一種用于對天然產(chǎn)物(尤其是中藥材)中有效成分進行提取的可多種供能的連續(xù)逆流浸出裝置，包括內(nèi)有若干個呈水平狀排列且首尾相連的半圓狀斷面的槽所組成的機體，每個槽內(nèi)設(shè)有由驅(qū)動機構(gòu)帶動可旋轉(zhuǎn)的且上面布有通孔的葉槳，槽底下部設(shè)有超聲波換能器構(gòu)件和/或可多種供能的熱交換構(gòu)件。在超聲空化等效應(yīng)、適當(dāng)溫度和連續(xù)逆流創(chuàng)造和保持最大濃度差條件下浸出，加速藥材細胞破裂，加快溶解、擴散，供能多樣化，藥材資源、溶劑、能耗等多項成本都降低，具有增效優(yōu)質(zhì)節(jié)能環(huán)保的有益效果。
文檔編號B01D11/02GK102371083SQ201010255120
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者趙履祥 申請人:趙履祥