[实用新型]一种基于二氧化碳热泵技术的中药浓缩装置

说明书

本实用新型属于热泵技术应用领域，具体涉及一种基于二氧化碳热泵技术的中药浓缩装置，包括走料系统和热泵系统，走料系统包括储料罐，储料罐通过进料管路连接分离器，分离器通过蒸汽管路连接凝液罐；热泵系统包括压缩机组，压缩机组通过管路依次连接冷凝器、介质储罐、膨胀阀、蒸发器，蒸发器又与压缩机组相连接；冷凝器通过循环管路与分离器相连。本实用新型通过热泵技术，采用环保CO₂作为介质，对热能进行重复利用，同时高真空度保证物料能在较低的温度下进行蒸发，溶剂冷凝回收效率高、节能效果显著；系统将空气热能进行吸收，而且能够将加热装置排放的能量进行余热回收，介质循环利用，消除加热蒸汽和冷凝水用量，可有效降低能源消耗。

技术领域

本实用新型涉及一种基于二氧化碳热泵技术的中药浓缩装置，属于热泵技术应用领域。

背景技术

中药材有效成分提取时通常采用溶剂乙醇或水浸泡，然后再对提取液进行蒸发浓缩，去除药液中的溶剂和水分，从而得到合理纯度的药液。中药提取液的浓缩多采用蒸汽加热物料，循环冷却水对蒸发汽体进行冷凝，其蒸发过程能耗大，溶剂回收步骤繁琐，提高了生产过程中蒸发浓缩和溶剂回收成本，不利于中药行业的生产发展。

热泵技术在最近几年得到了飞速发展，二氧化碳冷媒是目前世界上已知的最环保的冷媒，其物性也是最适合热泵系统的冷媒之一。二氧化碳作为一种天然工质，是工质替代的一个重点研究方向。CO2在地球上是取之不尽、用之不竭的自然物质，环保、无毒，CO2不破坏臭氧层，化学性质稳定，不与润滑油和金属及非金属等材料反应、高温下也不会分解为有害气体；此外，二氧化碳热泵系统在跨临界状态下运行时，二氧化碳放热过程中的温度滑移可与变温热源较好匹配、缩小传热温差，因此其跨临界循环所具有的高排气温度、冷媒蒸发温度低和温度滑移非常适合用来进行加热、冷凝的循环利用。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于二氧化碳热泵技术的中药浓缩装置，克服中药浓缩装置浓缩及溶剂回收存在能源消耗高、溶剂浪费大、溶剂回收步骤繁琐的问题。

本实用新型所述的基于二氧化碳热泵技术的中药浓缩装置，包括走料系统和热泵系统，所述的走料系统包括储料罐，储料罐通过进料管路连接分离器，分离器通过蒸汽管路连接凝液罐；所述的热泵系统包括压缩机组，压缩机组通过管路依次连接冷凝器、介质储罐、膨胀阀、蒸发器，蒸发器又与压缩机组相连接；冷凝器通过循环管路与分离器相连。

储料罐内的物料通过进料管路进入分离器，热泵系统的冷凝器为走料系统的分离器加热，使分离器内的溶剂蒸发，蒸汽凝结后通过蒸汽管路进入凝液罐，由此完成物料的浓缩。

所述的蒸发器与压缩机组之间设有换热器，换热器与走料系统的蒸汽管路换热。低温的冷媒先通过蒸发器将空气热能进行充分吸收，再通过换热器对蒸发蒸汽热能回收。

所述的冷凝器与介质储罐之间设有预热器，预热器与走料系统的进料管路换热。经压缩机组升压的冷媒先通过冷凝器将物料加热蒸发，再进入预热器，利用冷媒余热对物料进行预热。

所述的储料罐与分离器之间设有进料泵，储料罐内的物料通过进料泵进入分离器。

所述的凝液罐设有真空接口和排凝液接口，真空接口可以连接真空设备，将走料系统抽真空，到达一定的真空度，有利于物料的蒸发。

所述的分离器下部设有出料管路，出料管路上设有出料泵。

优选的，所述的压缩机组由并联的至少两台压缩机组成。

所述的热泵系统内的冷媒为二氧化碳。

本实用新型采用热泵原理，在两端分别输出热媒和冷媒同时对物料进行蒸发和对蒸汽进行冷凝，同时高真空度保证物料能在较低的温度下进行蒸发。本实用新型可以采用自动阀门，在设备上设置传感器，并连接到控制器进行自动控制并可远程监控。