一种用于分离中药芳香水中挥发性汽态组分的装置

本技术属于中药挥发性组分分离，特别涉及一种用于分离中药芳香水中挥发性汽态组分的装置。

背景技术：

1、中药挥发油是在中药中发现的一组挥发性物质，具有芳香的气味，与水不相容，可以通过水蒸汽蒸馏提取，又称芳香油。随着现代药理学的发展，挥发油越来越多的药理活性被人们发现并重视，如抑菌、抗炎、抗肿瘤等，近年来被广泛应用于医疗、美容等行业。例如薄荷挥发油是唇形科植物薄荷中所含的一种挥发性成分，主要化学成分是l-薄荷酮，乙酸薄荷酯，l-薄荷醇及柠檬烯等。现代研究表明，薄荷挥发油具有抗菌、抗炎、抗疲劳、抗氧化活性和促进渗透等作用。

2、目前在中药生产上常采用水蒸气蒸馏工艺提取挥发油，但随着时间增加，水蒸气蒸馏过程中产生会“乳化”现象，影响挥发油的油水分离。只能得到含油水体(俗称芳香水液)，挥发油收率低，通常需要再采取分离手段对含油芳香水中的挥发性成分进行分离富集得到所需的挥发油，如有机溶剂萃取、重蒸馏等。然而处理后的挥发油可能存在有机溶剂残留、挥发性成分减少或改变等问题，挥发油分离工艺滞后长期制约着中药挥发油的发展，因此，寻找到一种高效绿色的分离技术用于分离含油芳香水中的挥发性油成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供一种油水分离效率高，得到的挥发油纯度高，主要化学成分保存好的用于分离中药芳香水中挥发性汽态组分的装置。

2、本实用新型提供一种用于分离中药芳香水中挥发性汽态组分的装置，包括热源供给单元、负压供给单元、油水分离单元和冷却单元；热源供给单元用于提供热循环介质；油水分离单元包括储液罐、蒸汽过滤器和气体导管，储液罐包括顶部具有一开口的罐体，罐体由外罐和设于外罐中的内罐组成，外罐与内罐之间具有供热循环介质流通的夹层，外罐与热源供给单元连通；蒸汽过滤器内部设有蒸汽渗透膜，蒸汽过滤器设于内罐底部上方，将内罐分隔为上下两个隔室；气体导管包括内管，以及从内管的进气端到出气端，沿着内管的外部轴线方向套接于内管外部的第一外管和第二外管，第一外管与热源供给单元连通，第二外管与内管的出气端以及负压供给单元连通，内管的进气端与储液罐的开口连通，出气端与冷却单元连通。

3、根据本实用新型的具体实施方式，蒸汽过滤器包括自下而上依次设置的垫片、支撑板、蒸汽渗透膜和上压板；支撑板和上压板上设有多个开孔；垫片、支撑板、蒸汽渗透膜和上压板通过螺栓固定连接。

4、根据本实用新型的具体实施方式，蒸汽渗透膜由支撑层和附着于支撑层表面的分离层组成，支撑层为聚四氟乙烯膜或聚偏氟乙烯膜，分离层为有机硅聚合物膜。

5、根据本实用新型的具体实施方式，支撑板和上压板的厚度均为0.5～1mm；支撑层的厚度为150～200μm，分离层的厚度为0.1～0.5μm。

6、根据本实用新型的具体实施方式，垫片的材质为橡胶或聚四氟乙烯，支撑板和上压板的材质为聚四氟乙烯或不锈钢。

7、根据本实用新型的具体实施方式，热源供给单元包括热循环装置，热循环装置包括第一热循环介质入口和第一热循环介质出口；外罐上开设有第二热循环介质入口和第二热循环介质出口；第一外管上开设有第三热循环介质入口和第三热循环介质出口；

8、第一热泵介质出口通过第一管路连接第二热泵介质入口，并通过第二管路连接第三热泵介质入口，第一热泵介质入口通过第三管路连接第二热泵介质出口，并通过第四管路连接第三热泵介质出口。

9、根据本实用新型的具体实施方式，内罐中设有搅拌磁子，外罐的底部设有磁力搅拌器。

10、根据本实用新型的具体实施方式，储液罐和气体导管均为玻璃材质。

11、根据本实用新型的具体实施方式，冷却单元包括接收瓶和冷却器；冷却器内部设有冷凝介质，还包括用于冷凝介质流入和流出冷却器的第一冷凝介质入口和第一冷凝介质出口；接收瓶由外瓶和设于外瓶中的内瓶组成，外瓶与内瓶之间具有供冷凝介质流通的夹层，外瓶上开设有第二冷凝介质入口和第二冷凝介质出口；第一冷凝介质出口连接第二冷凝介质入口，第二冷凝介质出口连接第一冷凝介质入口；气体导管的内管的出气端插入接收瓶内部。

12、根据本实用新型的具体实施方式，负压供给单元包括缓冲瓶、压力表和真空泵；第二外管上设有开口，开口通过管路依次连接缓冲瓶、真空泵，缓冲瓶和真空泵的连接管路上设有二分球阀和压力表。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

14、可实现对挥发油收集上游侧的循环加热，使挥发性汽态组分在相变前后保持一致温度的热源供给且受热均匀，避免了局部过热导致挥发油成分改变的情况，配合油水分离过程的温度(25～200℃)和压力(0～0.1mpa)均可控的结构设计，具有油水分离效率高，得到的挥发油纯度高，且主要化学成分与分离前一致的特点。本装置设计合理，能源利用率高，分离过程绿色环保，工艺简单，操作方便。

技术特征：

1.一种用于分离中药芳香水中挥发性汽态组分的装置，其特征在于：所述装置包括热源供给单元、负压供给单元、油水分离单元和冷却单元；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蒸汽过滤器包括自下而上依次设置的垫片、支撑板、蒸汽渗透膜和上压板；所述支撑板和上压板上设有多个开孔；所述垫片、支撑板、蒸汽渗透膜和上压板通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述蒸汽渗透膜由支撑层和附着于所述支撑层表面的分离层组成，所述支撑层为聚四氟乙烯膜或聚偏氟乙烯膜，所述分离层为有机硅聚合物膜。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支撑板和上压板的厚度均为0.5～1mm；所述支撑层的厚度为150～200μm，所述分离层的厚度为0.1～0.5μm。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述垫片的材质为橡胶或聚四氟乙烯，所述支撑板和上压板的材质为聚四氟乙烯或不锈钢。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热源供给单元包括热循环装置，所述热循环装置包括第一热循环介质入口和第一热循环介质出口；所述外罐上开设有第二热循环介质入口和第二热循环介质出口；所述第一外管上开设有第三热循环介质入口和第三热循环介质出口；

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内罐中设有搅拌磁子，所述外罐的底部设有磁力搅拌器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储液罐和气体导管均为玻璃材质。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷却单元包括接收瓶和冷却器；所述冷却器内部设有冷凝介质，还包括用于冷凝介质流入和流出冷却器的第一冷凝介质入口和第一冷凝介质出口；所述接收瓶由外瓶和设于所述外瓶中的内瓶组成，所述外瓶与内瓶之间具有供冷凝介质流通的夹层，所述外瓶上开设有第二冷凝介质入口和第二冷凝介质出口；所述第一冷凝介质出口连接第二冷凝介质入口，所述第二冷凝介质出口连接第一冷凝介质入口；所述气体导管的内管的出气端插入接收瓶内部。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负压供给单元包括缓冲瓶、压力表和真空泵；所述第二外管上设有开口，所述开口通过管路依次连接缓冲瓶、真空泵，所述缓冲瓶和真空泵的连接管路上设有二分球阀和压力表。

技术总结本技术公开了一种用于分离中药芳香水中挥发性汽态组分的装置，包括热源供给单元、负压供给单元、油水分离单元和冷却单元；热源供给单元提供热循环介质；油水分离单元包括储液罐、蒸汽过滤器和气体导管，储液罐具有夹层结构且该夹层与热源供给单元连通；蒸汽过滤器内部设有蒸汽渗透膜，蒸汽过滤器设于内罐底部上方，将内罐分隔为上下两个隔室；气体导管包括内管，以及从该内管的进气端到出气端，沿着内管的外部轴线方向套接于内管外部的第一外管和第二外管，第一外管与热源供给单元连通，第二外管与负压供给单元连通，内管的进气端与储液罐的开口连通，出气端与冷却单元连通。该结构油水分离效率高，得到的挥发油纯度高，主要化学成分保存好。技术研发人员：李传润,刘琴,吴波,刘鑫,王昌阁,李万程,李姚受保护的技术使用者：安徽中医药大学技术研发日：20231008技术公布日：2024/6/18