[发明专利]流体动力式强声源强化亚临界流体萃取装置

说明书

技术领域

本发明涉及萃取装置技术领域，尤其是涉及一种萃取罐及流体动力式强声源强化亚临界流体萃取装置。

背景技术

从天然产物中提取油脂、香精香料、色素、营养素及生物活性物质是一个很活跃的领域。传统上人们采用机械压榨、蒸馏提取或溶剂萃取等方法。上述方法存在处理时间长，操作步骤多，效率低，质量差等缺点。尤其是溶剂提取还存在残留溶剂毒性，易燃易爆，污染环境，影响操作人员健康等问题。

超临界流体萃取技术是近30年来，国内外受到广泛重视的现代提取技术。超临界流体萃取技术综合了溶剂萃取和蒸馏的两种功能和特点，具有传统萃取方法所不具有的优势。如超临界CO2萃取具有萃取效率高、工艺流程短、耗时少、萃取温度低、对环境无污染、萃取产物无溶剂残留，特别适合天然产物有效成分的提取。但是，超临界流体萃取需要相当高的操作压力(10～60MPa)，这对设备制造成本和安全生产等带来一些不利因素，限制了该技术的工业化推广进程，制约了该技术在天然产物有效成分提取领域的普及推广。

近年兴起的亚临界流体萃取技术工作压力低，流程简单，并且依然保持超临界流体萃取的特点。已成为天然产物提取领域的开发热点。

目前，国内在亚临界流体萃取相关装置中，比较有代表性的公开号为CN101642632A，公开日2010.2.10的发明专利《天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置与方法》公开了一种亚临界流体萃取装置与方法，该项装置由控制系统部分和浸出系统部分两部分组成。其中浸出系统部分由萃取罐、缓冲罐、冷凝器、溶剂罐、超声发生装置、真空泵、阻火器、压缩机、热水泵、热水箱等构成；控制系统部分包括浸出温度控制、浸出时间控制、浸出次数控制、料溶比控制、脱溶温度调节控制、脱溶压力反馈控制、装置的电气控制以及超温超压和泄漏报警。该发明将亚临界流体萃取技术与超声提取技术相结合，提高萃取率，缩短提取时间，同时该发明自动化程度较高，操作比较简便。但该发明所用超声源是功率为50-2500W，频率20-50KHz的电发声源。电发声源是目前应用较为广泛的一种强声源，尤其是在功率超声中，但是若要以电发生方式产生高功率的强声输出，则需要大的电源装置，从而导致整个发声装置体积和重量庞大，能耗成本高，且能量转换效率低。由于换能器安装及辐射形式，决定了其声空化区域停留在换能区附近，难于扩散到大的流体空间，从而导致处理效果无法达到实验室小型装置的效果。因此，电发声超声源大多只能用在中、小型装置上，对于大型工业化装置应用，还存在技术瓶颈。另外，该发明所用隔膜压缩机将萃取过程产生的气体压缩至冷凝器中液化的方法，在大型工业化装置中，其能耗及维护费用也是值得考虑的。

因此，一种高效率、低能耗，能在室温下操作，工作压力低，适合开发成大型工业化的亚临界流体萃取装置的出现很有必要。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，在于提供一种流体动力式强声源强化亚临界流体萃取装置，该装置高效率、低能耗，室温下操作，工作压力低，适合开发成大型工业化装置。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种萃取罐，包括罐体，在所述罐体的顶部设有进料口和用于填充亚临界流体的管口，在所述罐体的底部设有出口；其特征在于，所述萃取罐的中下部设置有流体动力式超声发生器，所述流体动力式超声发生器为环形组合簧片哨。

进一步的，所述流体动力式超声发生器包括壳体，在所述壳体的内部固定有组合簧片，在所述壳体的底部设有进液口，在所述进液口上方壳体内置有一个分流柱，所述分流柱前端形成环形喷嘴，所述环形喷嘴与所述组合簧片相对应。

进一步的，在所述壳体上还设有用于固定并调节所述组合簧片位置的调节螺栓。

进一步的，在所述流体动力式超声发生器上部设有射流混合管。

进一步的，所述萃取罐为不锈钢压力容器，在所述罐体的下部设有快开法兰装置，在所述快开法兰装置内设有聚四氟乙烯密封垫，保证所述萃取罐的气密性，在所述萃取罐底部设有过滤网板，在所述罐体上还设有温度表和压力表

一种流体动力式强声源强化亚临界流体萃取装置，包括：上述的萃取罐。

该流体动力式强声源强化亚临界流体萃取装置具体包括：萃取罐、分离罐、冷凝泵和溶剂储罐；

所述溶剂储罐，用于储存亚临界流体；

所述萃取罐，用于装载待萃取物料，在溶剂泵的作用下通过管路导入所述溶剂储罐内的所述亚临界流体，并在内置流体动力式超声发生器和混合管作用下对待萃取物料的有效成分产生强力溶解作用；