结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置及方法，装置包括反应器、分离器和回流冲洗机构，反应器利用超声波和微波对物料进行协同作用，反应后的混合料通过虹吸装置后进入分离器，分离器连接有回流冲洗机构，回流冲洗机构将分离后的溶液重新回流至反应器，对混合料进行连续冲击。本发明专利技术利用虹吸原理和双波(超声波、微波)的配合，能够一次分离萃取剂和料渣，同时，结合回流冲洗，能够有效的冲击混合料，相当于二次萃取，提高提取的效率，保证分离工序的正常工作。

Ultrasonic and microwave synergistic extraction device and method combined with siphon principle

The invention discloses a device and a method combined with ultrasonic assisted extraction and microwave siphon principle, device comprises a reactor, separator and back flushing mechanism, reactor using ultrasonic and microwave synergistic effect on the material mixture after the reaction through the siphon device after entering the separator, separator is connected with a back flushing mechanism, back flushing mechanism the separated solution to flow back to the reactor, the continuous impact on the mixture. The invention uses siphon principle and double wave (microwave and ultrasonic) with a separation of extractant and slag, at the same time, with the back flushing, and can effectively impact mixture, equivalent to two times of extraction, improve the extraction efficiency, ensure the normal work of the separation procedure.

【技术实现步骤摘要】
结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置及方法
本专利技术涉及一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置及方法。
技术介绍
植物中蕴含着很多营养成分，甚至含部分功效成分，如果能够得到比较完整、高效的提取利用，能够有广泛的用途，如可以扩展使用到制药、食品、保健和生化等等行业。但是，传统的提取方法，如蒸煮、渗漏等方法，都会对植物的营养成分进行破坏，甚至需要大剂量的溶剂，在提取环节，会造成提取溶剂、重金属残留，反而破坏了营养成分，造成提取效率低下。目前，有很多方法是基于微波和超声波，对植物功效成分进行提取，比上述方法的提取的效率高，但是，微波和超声波提取同样也需要经过萃取和分离工序，在萃取和分离中，目前的提取技术，依旧不能有效的全部回收萃取剂，也不能保证一次萃取的高效性。同时，为了提高成分的提取效率，必然需要将物料尽量细碎化，并加大溶剂的使用量，但是过细的浆料必然不便于分离，造成后续的分离工序操作困难，容易造成过滤堵塞、溢流等情况的出现，依旧不能有很高的提取效率。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置及方法，本专利技术利用虹吸原理和双波(超声波、微波)的配合，能够一次分离萃取剂和料渣，同时，结合回流冲洗，使混合料快速流出提取罐进入滤液漏斗暂存，并对料渣进行挤压使液体最大限度地挤出。从而使提取效率进一步提高。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，包括反应器、分离器和回流冲洗机构，其中，所述反应器利用超声波和微波对物料进行协同作用，反应后的混合料通过虹吸装置后进入分离器，所述分离器连接有回流冲洗机构，所述回流冲洗机构将分离后的溶液重新回流至反应器，对混合料进行冲刷。进一步的，所述反应器包括壳体，壳体内设置有提取罐，所述提取罐上设置有超声波发生器和微波发生器，所述提取罐内设置有搅拌装置。利用同时设置超声波发生器和微波发生器，微波具有选择性加热的特点，优先加热介电常数较高的物质。当微波作用于物料时，细胞内的液体被优先加热，细胞内温度快速上升，当细胞内压力超过细胞壁承受压力时，细胞破裂，细胞内的有用成分流出，微波作用下已经能达到提取效果，再叠加超声波后，效果更佳。优选的，所述搅拌棒的轮廓线具有若干弯曲处。优选的，所述搅拌棒为格栅状。这些设置均能够使得搅拌的作用更加充分、完全，保证物料在微波和超声波反应的过程中更加均匀。进一步的，所述虹吸装置设置于反应器的提取罐下端，混合料和提取出的有用成分通过下料口全部被吸进分离器的储物空间。这样的设置可以有效的防止下料口被固液混合物赌塞。所述虹吸装置包括但不限于虹吸管、U型管等。进一步的，所述分离器，包括滤液漏斗、螺旋挤压机和储液槽，所述螺旋挤压机设置于滤液漏斗下端，滤液漏斗的料渣送入螺旋挤压机挤压，滤液送入储液槽进行存储。随着滤液漏斗内的料渣增多，料渣逐渐被下压到螺旋挤压机内，料渣被螺旋挤压机挤压，料渣内的有用成分被进一步挤压出来，二次回收利用。有用成分流入储液槽中，剩余的废料通过废料出口排出。进一步提高了提取的效率。进一步的，所述螺旋挤压机外壳开有很多小孔，挤压后的液体有用成分随着小孔流入储液槽中。进一步的，所述滤液漏斗的侧面开有多个滤液孔，滤液通过滤液孔流入储液槽，剩余料渣留在滤液漏斗内。进一步的，所述回流冲洗机构包括回流泵和回流冲洗管，所述回流泵设置于储液槽外侧，将储液槽内的滤液通过回流冲洗管回流至提取罐内，通过提取罐罐身长度和回流压力等综合作用，对提取罐内的混合料进行冲刷。这样的设置方式能够加快提取罐内的混合料通过下料口流进分离器的滤液漏斗中，同时有效防止下料口阻塞。同时，可以大量节省萃取剂的容量，节约成本，同时防止萃取剂本身的大量使用破坏萃取物质的营养或功效成分。一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取方法，利用超声波和微波对物料和萃取剂进行协同作用，萃取剂提取物料成分，反应后的混合料利用虹吸原理吸出进行固液分离，分离后得到的溶液重新回流对反应的混合料进行连续冲击。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)同时设置超声波和微波，两者协同作用，微波具有选择性加热的特点；当微波作用于物料时，细胞内的液体被优先加热，细胞内温度快速上升，当细胞内压力超过细胞膜承受压力时，细胞破裂，细胞内的有用成分流出或加速有效物质向外扩散，或在高温作用下，细胞膜磷脂双分子层受到破坏。微波作用下已经能达到提取效果，再叠加超声波后，通过超声波振荡能量，破坏细胞膜或细胞壁，提取效果更佳；(2)反应的同时用湍流产生装置使物料和提取剂产生湍流，，保证物料的接触面更大，使得物料表面与溶剂形成的水化膜快速脱离，加速有效成分的扩散，同时避免混合料局部受热过多引起的不良影响，有用成分的提取率更高；(3)设置滤液漏斗与螺旋挤压机相配合处理方式，快速使料渣进入滤液斗内，料渣逐渐被带入到螺旋挤压机内，料渣被螺旋挤压机挤压，料渣内的有用成分被进一步挤压出来，回收利用；同时有用成分流入储液槽中，剩余的废料通过废料出口排出，进一步提高了提取的效率；(4)设置回流冲洗机构，能够加快提取罐内的混合料通过下料口流进分离器的滤液漏斗中，同时有效防止下料口阻塞；同时，可以大量节省萃取剂的容量，节约成本，同时防止萃取剂本身的大量使用破坏萃取物质的营养或功效成分。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术工作原理图；图2是本专利技术的装置结构图；其中：1、萃取剂，2、蒸汽换热器，3、蒸汽，4、超声波反应器，5、进料口，6、微波发生器，7、搅拌电机，8、废料出口，9、上盖，10、回流冲洗管，11、滤液漏斗，12、固液分离器，13、回流泵，14、螺旋挤压机。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在现有的提取方法为了提高成分的提取效率，必然需要将物料尽量细碎化，并加大溶剂的使用量，但是过细的浆料必然不便于分离，造成后续的分离工序操作困难，容易造成过滤堵塞、溢流等情况的出现，依旧不能有很高的提取效率不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置及方法。本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取方法，利用超声波和微波对物料和萃取剂进行协同作用，萃取剂提取物料成分，反应后的混合料利用虹吸原理吸出进行固液分离，分离后得到的溶液重新回流对反应的混合料进行连续冲击。同时，提取反应的过程中伴随着使物料和提取剂产生湍流，让微波与超声波的作用更加均匀。如图2所示，提供一种结合虹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，其特征是：包括反应器、分离器和回流冲洗机构，其中，所述反应器利用超声波和微波对物料进行协同作用，反应后的混合料通过虹吸装置后进入分离器，所述分离器连接有回流冲洗机构，所述回流冲洗机构将分离后的溶液重新回流至反应器，对混合料进行冲刷。

【技术特征摘要】
1.一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，其特征是：包括反应器、分离器和回流冲洗机构，其中，所述反应器利用超声波和微波对物料进行协同作用，反应后的混合料通过虹吸装置后进入分离器，所述分离器连接有回流冲洗机构，所述回流冲洗机构将分离后的溶液重新回流至反应器，对混合料进行冲刷。2.如权利要求1所述的一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，其特征是：所述反应器包括壳体，壳体内设置有提取罐，所述提取罐上设置有超声波发生器和微波发生器，所述提取罐内设置有搅拌装置。3.如权利要求1所述的一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，其特征是：所述搅拌装置包括搅拌棒和搅拌电机，所述搅拌电机带动搅拌棒转动，所述搅拌棒相对于提取罐的中轴线具有一夹角。4.如权利要求3所述的一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，其特征是：所述夹角为30°-60°；或，所述搅拌棒的轮廓线具有若干弯曲处。5.如权利要求1所述的一种结合虹吸原理的超声波和微波协同提取装置，其特征是：所述虹吸装置设置于反应器的提取罐下端，混合料和提取出的有用成分通过下料口全部被吸进分离器的储物空间。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玉平，王仲钢，肖兵，王冠，刘莎莎，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37