本發明涉及機械設備領域,具體而言,涉及一種油水流變器及中藥精油提取系統。
背景技術:
精油是從植物的花、葉、莖、根或果實中,通過水蒸氣蒸餾法、擠壓法、冷浸法或溶劑提取法提煉萃取的揮發性油脂,而精油的價格昂貴具有極大的商業價值。故充分提取植物中的所含的揮發性油脂成為了至關重要的一點。而現有的精油提取設備對植物中揮發性油脂的提取率不高,沒有達到將植物中的揮發性油脂充分提取的效果。
技術實現要素:
本發明提供了一種油水流變器,旨在改善現有的植物揮發性油脂提取率不高的問題。
本發明還提供了一種中藥精油提取系統,只在改善現有的中藥精油提取系統精油提取率不高的問題。
本發明是這樣實現的:
一種油水流變器,包括罐體,罐體的頂部設置有蒸汽出口和芳香水進口,罐體的底部設置有冷卻液出口,罐體的下部設置有蒸汽進口,罐體內設置有篩板,篩板設置有多個通孔,篩板的邊緣與罐體的內壁連接,且篩板設置于蒸汽進口的上方。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,篩板的數量至少為5-30個,且5-30個篩板自上而下依次設置。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,篩板的一側設置有多個用于增大傳質面積的附著件。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,罐體的頂部呈圓錐體狀,蒸汽出口設置于罐體頂部的中間位置。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,罐體的底部呈倒圓錐體狀,冷卻液出口設置于罐體底部的中間位置。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,還包括循環分離系統,循環分離系統包括集水槽、增壓泵、循環管和閥門,集水槽設置于冷卻液出口的下方,集水槽和芳香水進口通過循環管連通,增壓泵和閥門設置于循環管上。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,罐體內還設置有與芳香水進口連通的分流網管,分流網管由多個相互連通的水管構成,每個水管的管壁均設置有多個出水孔,分流網管呈圓盤狀,分流網管的邊緣與罐體的內壁連接。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,罐體的外壁對應芳香水進口處設置有與芳香水進口連通的芳香水進管,芳香水進管上設置有水壓表;罐體的外壁對應蒸汽進口處設置有與蒸汽進口連通的蒸汽進管,蒸汽進管上設置有氣壓表。
進一步地,在本發明較佳的實施例中,還包括用于支撐罐體的機架,機架與罐體的外壁連接。
一種中藥精油提取系統,包括上述的油水流變器。
本發明的有益效果是:本發明通過上述設計得到的油水流變器,使用時,罐體內蒸汽自下而上流動,芳香水自上而下流動,利用蒸汽的高熱量,在蒸汽與芳香水相遇時發生傳質傳熱過程,芳香水被蒸汽加熱后其中含有的揮發性油脂被蒸汽帶走,該過程簡單有效,使得芳香水中的揮發性油脂具有較高的提取率;而芳香水往下流動過程中,其到達篩板處時會平鋪于篩板上,增大了芳香水與蒸汽的傳質面積,增大揮發性油脂的提取率;且由于可揮發性油脂的黏度較水大得多,故當芳香水分布于篩板表面時,水易從通孔樓下,而可揮發性油脂易附著于篩板表面,導致篩板表面的可揮發性油脂濃度較高,更易被蒸汽帶走。而本發明通過上述設計得到的中藥精油提取系統,由于包括上述的油水流變器使得其對中藥中所含的揮發性油脂具有較高的提取率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施方式的技術方案,下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1是本發明實施方式提供的油水流變器的結構示意圖;
圖2是圖1中罐體的內部結構示意圖;
圖3是圖2中篩板的截面示意圖;
圖4是圖2中分流網管的結構示意圖。
圖標:100-油水流變器;110-罐體;111-蒸汽出口;112-芳香水進口;113-冷卻液出口;114-蒸汽進口;115-芳香水進管;116-水壓表;117-蒸汽進管;118-氣壓表;120-篩板;121-通孔;122-附著件;130-循環分離系統;131-集水槽;132-排水口;133-增壓泵;134-循環管;135-閥門;140-分流網管;141-水管;142-出水孔;143-進水口;150-機架。
具體實施方式
為使本發明實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施方式中的附圖,對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施方式是本發明一部分實施方式,而不是全部的實施方式。基于本發明中的實施方式,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式,都屬于本發明保護的范圍。因此,以下對在附圖中提供的本發明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍,而是僅僅表示本發明的選定實施方式。基于本發明中的實施方式,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式,都屬于本發明保護的范圍。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
植物精油提取過程中含有揮發性成分的水蒸氣在經過冷凝后需要進行油水分離,這時候大部分油會與水分離開,少部分的油會以小油珠的形式跟分離后的水一起排掉,這種被排掉的水被稱為芳香水。
請參照圖1所示,本實施例提供了一種油水流變器100,其包括罐體110,罐體110的下部設置有蒸汽進口114,罐體110的頂部設置有蒸汽出口111;罐體110的頂部設置有芳香水進口112,罐體110的底部設置有冷卻液出口113。芳香水從芳香水進口112進入罐體110內部,蒸汽從蒸汽進口114進入罐體110內部,芳香水與蒸汽在罐體110內發生傳質反應,使蒸汽帶走芳香水中的揮發性油脂從蒸汽出口111排出,丟失油脂的芳香水則從冷卻液出口113排出。
進一步地,罐體110的頂部呈圓錐體狀,蒸汽出口111設置于罐體110頂部的中間位置。由于蒸汽往上走,將蒸汽出口111設置于最高位置處有利于蒸汽的及時排出。需要說明的是,在本發明的其他實施例中,罐體110的頂部也可以是其他具有最高點的形狀,蒸汽出口111則設置于最高位置處。
進一步地,罐體110的底部呈倒圓錐體狀,冷卻液出口113設置于罐體110底部的中間位置。由于水流往下走,將冷卻液出口113設置于最低位置處有利于冷卻液的及時排出。需要說明的是,在本發明的其他實施例中,罐體110的底部也可以是其他具有最低點的形狀,冷卻液出口113則設置于最低位置處。
請參照圖1和圖2所示,罐體110內設置有篩板120,篩板120的邊緣與罐體110的內壁連接,篩板120與罐體110的連接方式為固定連接。且篩板120設置于蒸汽進口114的上方,篩板120平行于水平面,以使得芳香水能夠在篩板120表面分布均勻不會因重力影響而過多聚集于位置較低處。請參照圖3所示,篩板120上設置有多個通孔121。當芳香水從芳香水進口112進入罐體110內流至篩板120時,在篩板120表面分散開,從蒸汽進口114進入的蒸汽與芳香水在篩板120上進行傳質反應,使得芳香水中易揮發性油脂被蒸汽帶走,水從通孔121流下,,同時由于可揮發性油脂的黏度較水的黏度大很多,篩板120還具有匯集可揮發性油脂的作用,當芳香水流至篩板120上時,水易從通孔121流出,而可揮發性油脂則易附著于篩板120表面,故篩板120表面的油脂的濃度較高,則易被蒸汽帶走。
優選地,篩板120的數量為5-30個,5-30個篩板120于罐體110內由上至下依次設置,設置多個篩板120有利于增加芳香水與蒸汽的傳質面積和傳質時間,對芳香水中揮發性油脂的提取起到了積極的作用。一般來說篩板120數量越多油脂的提取率越高,但篩板120數量過多時,使得蒸汽到達蒸汽出口111的時間過長,長時間與芳香水進行傳質反應,可能會使蒸汽的溫度降至冷凝點凝結成水排出,這樣反而影響提取效果,并且設置過多篩板120也會使生產成本增加。經多次實驗觀察,在綜合生產成本與油脂提取率的條件下,篩板120的數量設置為5-30個時最好。
需要指出的是,在本實施例中,篩板120的數量為5,在本發明的其他實施例中,根據生產需要,篩板120的數量可隨意在5-30個內做調整。還需要指出的是,雖然當篩板120的數量小于5時芳香水中揮發性油脂的提取率相對于本實施例中提取率較小,但是其同樣具有較好的提取率,故在本發明的其他實施例中,篩板120的數量還可在1-4個中做調整。
請再次參照圖3,優選地,篩板120的一側設置有多個附著件122,附著件122的形狀為倒“L”形,設置附著件122的目的是為了增大芳香水的附著面積進而增大芳香水與蒸汽的傳質面積,有利于芳香水中揮發性油脂的提取。
需要說明的是,在本發明的其他實施例中,附著件的形狀還可以是倒三角形、倒梯形等形狀。
請參見圖2和圖4,進一步地,罐體110的頂部設置有分流網管140,分流網管140由多個相互連通的水管141組成,每個水管141的管壁均設置有多個出水孔142,多個水管141中包括一個圓形水管,該該圓形水管設置有進水口143,進水口143與芳香水進口112連通。從芳香水進口112進入的液體則通過進水口143進入分流網管140內,在分流網管140中的各個水管141中分散開并從水管141上設置的出水孔142流出。設置分流網盤的作用是將芳香水進口112通入的芳香水分散開從篩板120頂部的各個位置均勻流下,避免出現芳香水從芳香水進口112直接留下至篩板120處分布不均勻造成傳質不充分的問題。
需要指出的是,在本發明的其他實施例中,還可以用噴淋器代替分流網盤,噴淋器與芳香水進口連通,芳香水從芳香水進口進入噴淋器,由噴淋器將芳香水從各個方位噴灑出,也能達到與分流網盤相同的效果。
請再次參見圖1,優選地,罐體110的外壁對應芳香水進口112處設置有與芳香水進口112連通的芳香水進管115,罐體110對應蒸汽進口114處設置有與蒸汽進口114連通的蒸汽進管117。芳香水進管115上設置有水壓表116,蒸汽進管117上設置有氣壓表118。通過設置于芳香水進管115上的水壓表116監控芳香水的進水流速,通過設置于蒸汽進管117上的氣壓表118監控蒸汽的進氣流速,通過調整進水流速與進氣流速,使芳香水的進水流速與蒸汽的進氣流速達到一個較好的比例使芳香水與蒸汽在罐體110中有一個較好的傳質效率。
優選地,油水流變器100還包括循環分離系統130,循環分離系統130包括集水槽131、增壓泵133、循環管134和閥門135,集水槽131設置于機架150上,位于冷卻液出口113的下方,集水槽131與芳香水進口112通過循環管134連通,循環管134上設置有增壓泵133和閥門135。在罐體110內反應產生的冷卻水中還含有很少一部分揮發性油脂,為了避免浪費,采用集水槽131將冷卻水收集,打開閥門135,在增壓泵133的作用下通過循環管134經芳香水進口112輸送至罐體110內再次進行揮發性油脂的提取。該循環分離系統130簡單方便,有利于油脂的充分提取。進一步地,集水槽131底部還設置有排水口132。當收集于集水槽131中的冷凝水中的揮發性油脂含量低到難以提取或無提取價值時,則通過打開排水口132,將冷凝水排出。
油水流變器100的工作過程如下:芳香水通過芳香水進口112通入分流網管140內,在分流網管140的分流作用下從出水孔142中均勻流至篩板120上;與此同時,蒸汽通過蒸汽進口114進入罐體110內,芳香水與蒸汽在均勻設置于罐體110內的多個篩板120上進行傳質反應,蒸汽則帶走芳香水中易揮發性油脂從蒸汽出口111排出,而丟失揮發性油脂的芳香水與冷卻的蒸汽混合形成冷卻水從冷卻液出口113排出;排出后的冷卻水被收集于集水槽131中,若還需繼續進行油脂提取,則集水槽131內的冷卻水被增壓泵133通過循環管134再次通入罐體110內進行揮發性油脂的提取。
綜上所述,油水流變器的罐體內蒸汽自下而上流動,芳香水自上而下流動,利用蒸汽的高熱量,在蒸汽與芳香水相遇時發生傳質傳熱過程,芳香水被蒸汽加熱后其中含有的揮發性油脂被蒸汽帶走,該過程簡單有效,使得芳香水中的揮發性油脂具有較高的提取率;而芳香水往下流動過程中,其到達篩板處時會平鋪于篩板上,增大了芳香水與蒸汽的傳質面積,增大揮發性油脂的提取率;且由于可揮發性油脂的黏度較水大得多,故當芳香水分布于篩板表面時,水易從通孔樓下,而可揮發性油脂易附著于篩板表面,導致篩板表面的可揮發性油脂濃度較高,更易被蒸汽帶走;在篩板上設置附著件增大了芳香水的附著面積則增大了蒸汽與芳香水的傳質面積,有利于揮發性油脂的提取;而設置循環分離裝置,其結構簡單,還能夠實現對揮發性油脂的循環提取不至于浪費掉還含有揮發性油脂的冷卻水。
本發明還提供了一種中藥精油提取系統,其包括上述的油水流變器,由于其包括上述的油水流變器,故該中藥精油提取系統對中藥中所含揮發性油脂具有較高的提取率。
以上所述僅為本發明的優選實施方式而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。