損，而對(duì)溶液產(chǎn)生摻雜性污染。水射流磨在粉碎過(guò)程中升溫很小，不會(huì)對(duì)活性物質(zhì)產(chǎn)生熱影響。
[0101]在水射流粉碎過(guò)程中，中藥植物中的一些易于從液相中逃逸的揮發(fā)性分子，由于高壓水射流的沖擊和空化作用而產(chǎn)生揮發(fā)，因此在所述用于植物超細(xì)粉碎的水射流磨的排料接管處設(shè)置氣液分離器，將這部分揮發(fā)性氣體直接輸送至位于蒸發(fā)裝置后段的冷凝和氣液分離裝置中，隨中藥有效成分一并捕集。
[0102]作為中藥有效成分提取原料的植物根、根莖、皮、葉、花、果、種子等，在所述用于植物超細(xì)粉碎的水射流磨粉碎前，先在攪拌罐中用水浸漬，使植物纖維產(chǎn)生一定的溶脹，以便水射流磨進(jìn)行高效松解粉碎。
[0103]通過(guò)對(duì)植物根、根莖、皮、葉、花、果、種子等原料的一段時(shí)間細(xì)胞破壁粉碎和活性物質(zhì)的溶出處理，經(jīng)由離心分離機(jī)分離的重質(zhì)物(含粗顆粒)被送入過(guò)濾脫水裝置進(jìn)行固液分離，所得的渣料可被綜合利用，如作為飼料或可降解的農(nóng)藥載體等。
[0104]所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置，具有回轉(zhuǎn)和固定的兩組錐面碟片同軸相間疊層設(shè)置結(jié)構(gòu)，其中，回轉(zhuǎn)錐面碟片固定在中心軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)溶液由上端加料口注入到最上層的回轉(zhuǎn)錐面碟片的內(nèi)表面上時(shí)，在離心力作用下，溶液在內(nèi)表面上鋪展成均勻的薄膜層，并以連續(xù)流動(dòng)的方式被拋向回轉(zhuǎn)錐面碟片外圓；在重力作用下流入與其相間的下一層固定錐面碟片內(nèi)表面的外圓處，并沿錐面匯集流動(dòng)至固定錐面碟片內(nèi)圓處，在此過(guò)程中，溶液在重力作用下，仍以連續(xù)流動(dòng)的方式在固定錐面碟片內(nèi)表面上鋪展成均勻的薄膜層；匯集流動(dòng)至固定錐面碟片內(nèi)圓處的溶液，繼續(xù)落入與其相間的下一層回轉(zhuǎn)錐面碟片的內(nèi)表面上的內(nèi)圓處，以此方式，溶液在離心力和重量作用下，交替在回轉(zhuǎn)和固定的兩組錐面碟片內(nèi)表面上形成均勻膜層。
[0105]根據(jù)克勞修斯一克拉珀龍方程原理，液體膜層越薄，膜層溫度梯度越小，受熱越均勻，越趨近于蒸發(fā)環(huán)境溫度，故相對(duì)于厚膜層，其液體的飽和蒸氣壓值提高，即薄膜層溶液越容易被蒸發(fā)成氣體，同時(shí)，膜層數(shù)量越多，比表面積越大，蒸發(fā)量越大。因此，所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置，通過(guò)交替在回轉(zhuǎn)和固定的兩組數(shù)量較多的錐面碟片內(nèi)表面上形成均勻膜層，來(lái)提高活性物質(zhì)的蒸發(fā)效率。
[0106]在回轉(zhuǎn)和固定的兩組錐面碟片的外表面上，各設(shè)置有一組均布的葉片；當(dāng)回轉(zhuǎn)錐面碟片隨中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)錐面碟片外表面上的葉片，因氣體的粘性力作用，帶動(dòng)固定錐面碟片內(nèi)表面上與溶液薄膜層接觸的氣體做旋流運(yùn)動(dòng)，使固定錐面碟片內(nèi)表面上的溶液薄膜層表面的氣體，產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)于回轉(zhuǎn)錐面碟片外表面上的葉片的滑差速度；同時(shí)，當(dāng)回轉(zhuǎn)錐面碟片隨中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)錐面碟片內(nèi)表面上與溶液薄膜層接觸的氣體，因受到與其相間的固定錐面碟片外表面上的葉片的滯止作用，使回轉(zhuǎn)錐面碟片內(nèi)表面上的溶液薄膜層表面的氣體，也產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)于固定錐面碟片外表面上的葉片的滑差速度。
[0107]根據(jù)伯努力(Bernoulli)方程原理，流體速度越高，壓力越低，即越有利于蒸發(fā)環(huán)境壓力低于膜層溶液的飽和蒸氣壓值。因此，所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置，通過(guò)形成這兩個(gè)滑差速度，使與膜層接觸的氣流壓力低于膜層溶液的飽和蒸氣壓值，來(lái)提高活性物質(zhì)的蒸發(fā)效率。同時(shí)，通過(guò)增加溶液膜層的比表面積，來(lái)加大高活性物質(zhì)的蒸發(fā)量。
[0108]在溶有活性物質(zhì)的溶液從最上層的回轉(zhuǎn)錐面碟片，逐層流動(dòng)到最下層的固定錐面碟片的過(guò)程中，熱氣流則從所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置的下端側(cè)部進(jìn)入，并與溶液流向作逆向流動(dòng)，逐層上升，期間流經(jīng)回轉(zhuǎn)錐面碟片與固定錐面碟片構(gòu)成的錐形環(huán)狀間隙，與溶液膜層發(fā)生熱交換，將液相的活性物質(zhì)蒸發(fā)為氣相，隨蒸汽一起，通過(guò)真空機(jī)組經(jīng)由上端抽吸口排出所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置。由于溶液薄層較低的飽和蒸氣壓值和滑差速度的減壓作用，以及真空機(jī)組的抽吸協(xié)同作用，使得蒸發(fā)溫度較低，溫度操作范圍在25?120°C內(nèi)可調(diào)。
[0109]排出所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置的氣相活性物質(zhì)，被抽吸進(jìn)入冷凝裝置和氣液分離裝置，使活性物質(zhì)與冷凝水分離，獲得液態(tài)的中藥活性成分。冷凝和氣液分離可采用本領(lǐng)域公知的高效冷凝及分離裝置，如螺旋螺紋管冷凝器、膜分離器、層析柱分離器、大孔樹(shù)脂分離器等。
[0110]經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮后的溶液，經(jīng)由所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置下端排出，由于濃縮液中含有一些具有低飽和蒸氣壓值的中藥活性物質(zhì)，經(jīng)脫水干燥可作為微米化中藥的原料加以利用。
[0111]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，包括攪拌罐、離心分離機(jī)、用于植物超細(xì)粉碎的水射流磨、多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置、冷凝器和氣液分離器；所述攪拌罐中與離心分離機(jī)連接，離心分離機(jī)將分離后的重質(zhì)物輸送至水射流磨進(jìn)行水射流粉碎； 水射流磨中獲得的輕物質(zhì)溶液輸送至多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置上端加料口，低溫蒸發(fā)裝置包括筒體、中心軸和多個(gè)相間疊層設(shè)置的回轉(zhuǎn)錐面碟片組件和固定錐面碟片組件，所述回轉(zhuǎn)錐面碟片組件與所述中心軸固定連接，所述固定錐面碟片組件固定在所述筒體上；所述筒體的上方設(shè)有料液加料接管和蒸發(fā)氣體導(dǎo)出接管，所述筒體的下方設(shè)有加熱氣體導(dǎo)入接管；筒體內(nèi)產(chǎn)生的氣相活性物質(zhì)隨蒸汽一起，被抽吸進(jìn)入冷凝器，并與水蒸汽一起被冷凝成液體；再通過(guò)分離器使活性物質(zhì)與冷凝水分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體的下端與機(jī)座筒體連接，所述機(jī)座筒體內(nèi)設(shè)有濃縮液收集斗，所述濃縮液收集斗與濃縮液排料接管連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述濃縮液收集斗的底部設(shè)有冷凝液排出管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，高壓柱塞栗、水射流磨、離心分離機(jī)和粉碎漿料輸送栗連接形成閉路粉碎與分離回路，攪拌罐中的原料，通過(guò)植物漿料輸送栗輸送至離心分離機(jī)，分離后的重質(zhì)物被輸送至水射流磨；分離后的輕質(zhì)物溶液，被輸送人高壓柱塞栗，作為工作介質(zhì)循環(huán)使用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置與熱氣源連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述水射流磨粉碎過(guò)程中產(chǎn)生的中藥揮發(fā)性有效成分輸送至位于蒸發(fā)裝置后段的冷凝器中捕集。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，蒸發(fā)濃縮后的溶液，經(jīng)由所述多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置的下端排出，再通過(guò)濃縮料漿冷卻器冷卻至常溫。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器和冷卻器與冷水機(jī)組連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述水射流磨包括上部進(jìn)料分級(jí)結(jié)構(gòu)和下部噴嘴粉碎結(jié)構(gòu)，所述上部進(jìn)料分級(jí)結(jié)構(gòu)與所述下部噴嘴粉碎結(jié)構(gòu)密封連接，上部進(jìn)料分級(jí)結(jié)構(gòu)與下部噴嘴粉碎結(jié)構(gòu)之間設(shè)有扁平環(huán)管形粉碎腔和葉片分級(jí)沖擊環(huán)； 所述下部噴嘴粉碎結(jié)構(gòu)包括下基體、噴嘴堵頭、環(huán)形高壓水分布室、多個(gè)匯聚噴嘴和多個(gè)均布噴嘴； 所述上部進(jìn)料分級(jí)結(jié)構(gòu)包括上基體和設(shè)置在所述上基體的進(jìn)料接管和排料接管，所述進(jìn)料接管的下料口與所述扁平環(huán)管形粉碎腔連通； 所述匯聚噴嘴和均布噴嘴密封連接在所述下基體中，所述匯聚噴嘴和均布噴嘴的進(jìn)口端連接環(huán)形高壓水分布室，出口端與扁平環(huán)管形粉碎腔連通；所述匯聚噴嘴的軸線匯聚于所述進(jìn)料接管的管壁在所述扁平環(huán)管形粉碎腔對(duì)應(yīng)投射圓區(qū)域內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，其特征在于，所述葉片分級(jí)沖擊環(huán)包括匯聚噴嘴沖擊壁面、均布噴嘴沖擊壁面和切向葉片。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種水射流粉碎和離心膜減壓低溫蒸餾提取中藥有效成分的系統(tǒng)，包括攪拌罐、離心分離機(jī)、用于植物超細(xì)粉碎的水射流磨、多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置、冷凝器和氣液分離器；攪拌罐中與離心分離機(jī)連接，離心分離機(jī)將分離后的重質(zhì)物輸送至水射流磨進(jìn)行水射流粉碎；水射流磨中獲得的輕物質(zhì)溶液輸送至多層碟片式離心與重力成膜及差速減壓的低溫蒸發(fā)裝置，蒸發(fā)裝置包括筒體、中心軸和多個(gè)相間疊層設(shè)置的回轉(zhuǎn)錐面碟片組件和固定錐面碟片組件，回轉(zhuǎn)錐面碟片組件與中心軸固定連接，固定錐面碟片組件固定在筒體上。本實(shí)用新型以純物理方法實(shí)現(xiàn)細(xì)胞破壁和蒸餾提取的高品質(zhì)中藥有效成分。
【IPC分類(lèi)】B01D1/30, B01D1/00, B01D3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205182220
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520864213
【發(fā)明人】葉菁, 胡漢華, 余經(jīng)碳
【申請(qǐng)人】武漢紐威制藥機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月31日