專利名稱：一種低溫蒸餾/回流萃取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種萃取裝置，特別涉及一種用半導(dǎo)體加熱-冷凝的低溫蒸 餾/回流萃取裝置。
背景技術(shù)：
萃取是分離或富集有機(jī)物最常用的一種技術(shù)，其基本原理是利用物質(zhì) 在兩種不互溶(或微溶)溶劑中溶解度或分配比的不同來達(dá)到分離、提取 或純化目的。萃取效率的高低除了取決于混合物的組成和溶劑特征之外， 還取決于萃取裝置的優(yōu)劣，當(dāng)混合物和溶劑等萃取體系確定后，萃取裝置 是確定萃取效率高低的關(guān)鍵因素。
在環(huán)境、藥物、食品、化工等領(lǐng)域有效成分的萃取過程中，需要使用 蒸餾萃取裝置。由于待萃取樣品復(fù)雜，萃取成分不同，往往會(huì)采用不同的 萃取裝置和方法進(jìn)行萃取。近年，人們做了多種嘗試以期找到一種高效、 快捷的裝置以代替?zhèn)鹘y(tǒng)索氏萃取裝置，例如，自動(dòng)索氏萃取裝置，微波消 解、超聲萃取裝置和超臨界萃取裝置等。在自動(dòng)索氏萃取中，由于萃取時(shí) 將樣品浸入沸騰的溶劑中，因此萃取速度和萃取效率較常規(guī)索氏萃取法快
且溶劑用量少；超臨界液體萃取可通過提高萃取時(shí)的溫度使其回收率得到 改善。而微波萃取則是利用一種可以施加壓力的容器，將溶劑加熱到其沸 點(diǎn)之上，來提高其萃取效率。雖然以上各萃取法與經(jīng)典的索氏萃取法相比 已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但有機(jī)溶劑的用量仍然偏多，萃取時(shí)間較長，萃取 效率還不夠高，并且耗能較大。
為了解決現(xiàn)有萃取裝置能耗高、所需時(shí)間長以及效率低的缺點(diǎn)，亟需 要一套適應(yīng)各種不同樣品進(jìn)行萃取作業(yè)的萃取裝置，以滿足不同領(lǐng)域產(chǎn)品 開發(fā)、工藝研究及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、藥物等生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種低溫蒸餾/ 回流萃取裝置，以解決現(xiàn)有的萃取裝置進(jìn)行萃取作業(yè)時(shí)能耗較高，效率較 低，萃取周期較長的問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于，包括
萃取容器，包括用于容納樣品和溶劑的萃取容器容置腔、處于萃取容 器容置腔上端并與萃取容器容置腔連通的萃取容器進(jìn)料口 、與萃取容器進(jìn) 料口連通的導(dǎo)氣管以及與萃取容器容置腔的上部及底部連通的回流管，在
萃取容器容置腔的底部連通一虹吸管；
所述萃取容器容置腔內(nèi)設(shè)置有樣品濾紙簡；
所述萃取容器的下端連接有用于收集萃取液的收集器，所述收集器包
括收集器容置腔及處于收集器容置腔上端的收集器開口端，收集器容置腔
通過收集器開口端和所述虹吸管連通；
所述萃取容器的上端設(shè)置有與所述導(dǎo)氣管連通的球型冷凝管；
用于給所述收集器容置腔中萃取液加熱的加熱裝置；
用于給所述球型冷凝管進(jìn)行冷凝的冷卻裝置；
為所述加熱裝置提供熱源和為所述冷卻裝置提供冷源的是半導(dǎo)體冷 錐，其上端是冷端，下端是熱端L半導(dǎo)體冷錐連接一直流電源。
另外，本發(fā)明的目的也可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種低溫蒸餾萃取裝置，其特征在于，包括
蒸餾萃取瓶，包括容納樣品與溶劑的蒸餾萃取瓶容置腔以及處于蒸餾
萃取瓶容置腔上端并相通的蒸餾萃取瓶進(jìn)料口； 收集瓶，收集提取液的容器；
直型冷凝管，其一端通過帶孔橡膠塞與所述蒸餾萃取瓶進(jìn)料口相連通，
另一端通過帶孔聚四氟乙烯塞與所述收集瓶連通； 用于給所述蒸餾萃取瓶中萃取液加熱的加熱裝置； 用于給所述直型冷凝管進(jìn)行冷凝的冷卻裝置；為所述加熱裝置提供熱源和為所述冷卻裝置提供冷源的是半導(dǎo)體冷 錐，其上端是冷端，下端是熱端，半導(dǎo)體冷錐連接一直流電源。
本發(fā)明的有益效果
1、 本發(fā)明的萃取裝置可在全封閉條件下進(jìn)行萃取，可以避免有毒溶劑
對搡作人員的傷害；
2、 本發(fā)明的萃取裝置用半導(dǎo)體冷錐同時(shí)作為熱源和冷源，可通過改變
電流方向達(dá)到冷卻和加熱兩種目的，無噪音、無磨損、運(yùn)行可靠、維護(hù)方 便，同時(shí)升溫、冷卻速度快，傳統(tǒng)的萃取裝置不具備此功能，因此本發(fā)明
的萃取裝置與傳統(tǒng)的萃取裝置相比萃取時(shí)間可大大減少；
3、 本發(fā)明的液冷-風(fēng)冷組合式散熱器作為低溫端傳到媒體，可以在無 水源下使用，避免了傳統(tǒng)萃取裝置使用自來水作為冷凝水的缺點(diǎn)，可以大 大節(jié)約水資源；
4、 本發(fā)明的冷凝水從離熱源遠(yuǎn)的一端流入，從離熱源近的一端流出， 與蒸氣方向相對，增加接觸時(shí)間，從而使冷凝效率大大提高；
5、 本發(fā)明的熱管式散熱器作為高溫?cái)嗟膫鲗?dǎo)媒體，體積小、重量輕， 傳熱效率髙，能耗大大降低；
6、 本發(fā)明的萃取裝置適用性廣，可適用于多種不同樣品中的有效組分 的提取，同時(shí)溶劑、溫度、循環(huán)時(shí)間可以調(diào)整，操作簡便可靠、萃取效率 大大提高。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖 對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖l是本發(fā)明的萃取裝置實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的萃取裝置實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖。-圖中主要附圖標(biāo)記的說明
1-溫度控制器 2-溫度探頭 3-收集器 4-萃取容器
5-樣品濾紙簡 6-球型冷凝管 7-翅片風(fēng)冷散熱器
8-液冷頭.9-水泵 10-半導(dǎo)體冷錐 11-熱管散熱器12-水槽 13-直流電源 14-蒸餾萃取瓶 15-收集瓶 16-直型冷凝管 17-帶孔橡膠塞 18-帶孔聚四氟乙烯塞
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對本發(fā)明的低溫蒸餾/回流萃取裝置的具體實(shí) 施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。 請參見圖1。
圖l是本發(fā)明的實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中，本發(fā)明的一 種用半導(dǎo)體加熱-冷凝的低溫蒸餾或低溫回流萃取裝置主要包括以下部件
萃取容器4、樣品濾紙簡5、收集器3、球型冷凝管6、半導(dǎo)體冷錐10、 熱管散熱器ll、液冷頭8、水泵9、翅片風(fēng)冷散熱器7、直流電源13、溫 度控制器l及溫度探頭2。本發(fā)明的萃取裝置是全封閉的裝置。
萃取容器4包括用于容納固體樣品的萃取容器容置腔41、處于萃取 容器容置腔41上端并與萃取容器容置腔41連通的萃取容器進(jìn)料口 42、與 萃取容器進(jìn)料口 42連通的導(dǎo)氣管43、與萃取容器容置腔41的上部及底部 連通的回流管44、在萃取容器容置腔41的底部連通一虹吸管45，該虹吸 管45的作用是使萃取出的物質(zhì)隨溶劑流入收集器3中。萃取容器進(jìn)料口 42為磨口型，以保證萃取容器容置腔41的氣密性。
在萃取容器4內(nèi)設(shè)置有樣品濾紙簡5。使用時(shí)，需萃取的樣品置于樣 品濾紙筒5中。
在萃取容器4的上端設(shè)置有與上述導(dǎo)氣管43連通的球型冷凝管6,在 萃取作業(yè)時(shí)萃取容器4內(nèi)的溶劑蒸汽通過導(dǎo)氣管43上升到球型冷凝管6 中，球型冷凝管6在冷凝水的作用下將該溶劑蒸氣重新冷凝成液體后從其 底端重新滴入萃取容器4的容置腔41中。球型冷凝管6的上端與大氣相 通。
在萃取容器4的下端連接有用于存放溶劑和收集提取液的收集器3。 收集器3包括收集器容置腔31及處于收集器容置腔31上端的收集器開口 端32，收集器容置腔31通過收集器開口端32和萃取容器4的虹吸管45 連通?；亓鞴?4的作用是當(dāng)萃取容器4內(nèi)的溶劑面超過回流管44的最高
8處時(shí)，將含有萃取物的溶劑通過虹吸管45虹吸回收集器3的收集器容置腔 31中，從而達(dá)到萃取的目的。
收集器3設(shè)置于盛水的水槽12中，共同置于水槽12中的還有熱管散 熱器ll和溫度探頭2。
此外，本萃取裝置中還包括用于給所述收集器容置腔31中萃取液加熱 的加熱裝置以及用于給所述球型冷凝管6進(jìn)行冷凝的冷卻裝置。
本萃取裝置中為加熱裝置提供熱源和為冷卻裝置提供冷源的是半導(dǎo)體 冷錐10。半導(dǎo)體冷錐10的上端是冷端，下端是熱端，其溫度范圍為0°C ~ 65'C,故本裝置為半導(dǎo)體加熱-冷凝的低溫蒸餾或低溫回流萃取裝置。
半導(dǎo)體冷錐10置于熱管散熱器11之上，即，半導(dǎo)體冷錐10的熱端 與熱管散熱器ll相連接。
半導(dǎo)體冷錐IO連接一直流電源13，半導(dǎo)體冷錐IO通電后借助熱交換 手段，其熱端不斷散熱并保持一定的溫度，其散熱熱量傳遞給所述熱管散 熱器11。
溫度探頭2與溫度控制器1電連接，溫度控制器1的另 一端與所述直 流電源13相連接。
液冷頭8置于半導(dǎo)體冷錐10的上端(冷端)，即，半導(dǎo)體冷錐10的 冷端與液冷頭8相連接。
液冷頭8包括容納冷水的容置腔81、進(jìn)液口82、出液口83，出液口 83通過管路與球型冷凝管6的冷凝水進(jìn)口 62連接，進(jìn)液口 82通過管路與 水泵9連接。水泵9通過管路與翅片風(fēng)冷散熱器7連接，翅片風(fēng)冷散熱器 7通過管路與球型冷凝管6的冷凝水出口 61連接。具體地說，液冷頭8、 水泵9、翅片風(fēng)冷散熱器7和球型冷凝管6共同組成冷凝循環(huán)水管路裝置。 在半導(dǎo)體冷錐IO冷端的作用下，液冷頭8容置腔81中的冷凝水被冷卻， 由于水泵9的作用從液冷頭8的出液口 83進(jìn)入球型冷凝管6中。球型冷 凝管6中的溶劑蒸氣在冷凝水的作用下被冷卻液化，而球型冷凝水6中的 冷凝水由于吸熱溫度會(huì)升高并且從冷凝水出口 61流出并流入翅片風(fēng)冷散 熱器7中。翅片風(fēng)冷散熱器7將冷凝水冷卻并在水泵9的作用下將冷凝水 重新泵入液冷頭8中。請參見圖2。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例之一中的收
集器3、萃取容器4與樣品濾紙簡5、球型冷凝管6在本實(shí)施例之二中分 別用蒸餾萃取瓶14、收集瓶15、直型冷凝管16和帶孔橡膠塞17和帶孔 聚四氟乙烯塞18代替。
蒸餾萃取瓶14 (代替實(shí)施例之一的收集器3),包括容納樣品和溶劑 的蒸餾萃取瓶容置腔141和處于蒸餾萃取瓶容置腔141上端并相通的蒸餾 萃取瓶進(jìn)料口 142，使用時(shí)需萃取的樣品和溶劑置于蒸餾萃取瓶容置腔141 中。
收集瓶15,收集提取液的容器；
直型冷凝管16，其一端通過帶孔橡膠塞17與蒸餾萃取瓶14的蒸餾萃 取瓶進(jìn)料口 142相連通，另一端通過帶孔聚四氟乙烯塞18與所述收集瓶 15連通。
實(shí)施例之二中的蒸餾萃取瓶14設(shè)置于盛水的水槽12中，共同置于水 槽12中的還有熱管散熱器11和溫度探頭2 (該結(jié)構(gòu)與實(shí)施例之一相同)。
此外，本萃取裝置中還包括用于給所述蒸餾萃取瓶14中萃取液加熱的 加熱裝置以及用于給所述直型冷凝管16進(jìn)行冷凝的冷卻裝置。該加熱裝置 與冷卻裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例之一的相同，在此不再贅述。
下面對釆用上述實(shí)施例之一的萃取裝置進(jìn)行萃取操作的過程進(jìn)行說明。
用圖l所述的萃取裝置對花生中粗脂肪進(jìn)行萃取。
將預(yù)先處理好的5g花生樣品用濾紙包好塞入樣品濾紙簡5中，在收集 器3中加入100ml石油醚，溫度控制器l將溫度設(shè)定為65°C。在半導(dǎo)體冷 錐IO加熱作用下，收集器3中的石油醚揮發(fā)經(jīng)萃取容器4進(jìn)入球型冷凝 管6中。在半導(dǎo)體冷錐IO、液冷頭8、水泵9以及翅片風(fēng)冷散熱器7的共 同作用下，冷凝水將球型冷凝管6中的含有粗脂肪石油醚冷卻為液體，并 經(jīng)萃取容器4的回流管44滴入收集器3中。如此重復(fù)上述萃取步驟20次 可完成對花生中粗脂肪的萃取。此萃取裝置萃取時(shí)間短，只需5小時(shí)左右 就可以萃取出粗脂肪，而傳統(tǒng)萃取裝置如索氏萃取器用于本實(shí)施例需要16小時(shí)左右才能萃取到同樣多、同樣高純度的粗脂肪，并且本實(shí)施例可在無 水源條件下進(jìn)行操作，大大節(jié)省能源。下面對采用上述實(shí)施例之二的萃取裝置進(jìn)行萃取操作的過程進(jìn)行說明。用圖2所述的萃取裝置對花生中粗脂肪進(jìn)行萃取。將預(yù)先處理好的5g花生樣品用放入蒸餾萃取瓶14中，并在蒸餾萃取 瓶14中加入100ml石油醚，溫度控制器l將溫度設(shè)定為65°C。在半導(dǎo)體 冷錐IO加熱作用下，蒸餾萃取瓶14中的石油醚揮發(fā)進(jìn)入直型冷凝管16 中。在半導(dǎo)體冷錐IO、液冷頭8、水泵9以及翅片風(fēng)冷散熱器7的共同作 用下，冷凝水將直型冷凝管16中的含有粗脂肪石油醚冷卻為液體，直接滴 入收集瓶15中。如此重復(fù)上述萃取步驟20次可完成對花生樣品中粗脂肪 的萃取。此萃取裝置萃取時(shí)間短，只需4小時(shí)左右就可以萃取出粗脂肪， 而傳統(tǒng)萃取裝置如索氏萃取器用于本實(shí)施例需要16小時(shí)左右才能萃取到 同樣多、同樣高純度的粗脂肪，并且本實(shí)施例可在無水源條件下進(jìn)行操作， 大大節(jié)省能源。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說 明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍 內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于，包括萃取容器，包括用于容納樣品和溶劑的萃取容器容置腔、處于萃取容器容置腔上端并與萃取容器容置腔連通的萃取容器進(jìn)料口、與萃取容器進(jìn)料口連通的導(dǎo)氣管以及與萃取容器容置腔的上部及底部連通的回流管，在萃取容器容置腔的底部連通一虹吸管；所述萃取容器容置腔內(nèi)設(shè)置有樣品濾紙筒；所述萃取容器的下端連接有用于收集萃取液的收集器，所述收集器包括收集器容置腔及處于收集器容置腔上端的收集器開口端，收集器容置腔通過收集器開口端和所述虹吸管連通；所述萃取容器的上端設(shè)置有與所述導(dǎo)氣管連通的球型冷凝管；用于給所述收集器容置腔中萃取液加熱的加熱裝置；用于給所述球型冷凝管進(jìn)行冷凝的冷卻裝置；為所述加熱裝置提供熱源和為所述冷卻裝置提供冷源的是半導(dǎo)體冷錐，其上端是冷端，下端是熱端，半導(dǎo)體冷錐連接一直流電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于 所述萃取容器進(jìn)料口為磨口型。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于 所述球型冷凝管的上端與大氣相通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于 所述加熱裝置還包括與所述半導(dǎo)體冷推下端連接的熱管散熱器，所述熱管散熱器與所述收集器共同置于盛水的水槽中，水槽中還置有溫度探頭。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于 所述溫度探頭連接一溫度控制器，該溫度控制器連接所述直流電源。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于所述冷卻裝置是冷凝水的循環(huán)管路裝置，其結(jié)構(gòu)為所述半導(dǎo)體冷錐 上端置有液冷頭，液冷頭包括容納冷水的容置腔、進(jìn)液口、出液口，該出 液口通過管路與所述球型冷凝管的冷凝水進(jìn)口連接，該進(jìn)液口通過管路連 接一水泵，該水泵通過管路連接一翅片風(fēng)冷散熱器，該翅片風(fēng)冷散熱器通 過管路與所述球型冷凝管的冷凝水出口連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低溫蒸餾/回流萃取裝置，其特征在于 所述半導(dǎo)體冷推的溫度范圍為0°C ~65°C。
8、 一種低溫蒸餾萃取裝置，其特征在于，包括蒸餾萃取瓶，包括容納樣品與溶劑的蒸餾萃取瓶容置腔以及處于蒸餾 萃取瓶容置腔上端并相通的蒸餾萃取瓶進(jìn)料口； 收集瓶，收集提取液的容器；直型冷凝管，其一端通過帶孔橡膠塞與所述蒸餾萃取瓶進(jìn)料口相連通， 另一端通過帶孔聚四氟乙烯塞與所述收集瓶連通；用于給所述蒸餾萃取瓶中萃取液加熱的加熱裝置；用于給所述直型冷凝管進(jìn)行冷凝的冷卻裝置；為所述加熱裝置提供熱源和為所述冷卻裝置提供冷源的是半導(dǎo)體冷 錐，其上端是冷端，下端是熱端，半導(dǎo)體冷錐連接一直流電源。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫蒸餾萃取裝置，其特征在于 所述加熱裝置還包括與所述半導(dǎo)體冷推下端連接的熱管散熱器，所述熱管散熱器與所述蒸餾萃取瓶共同置于盛水的水槽中，水槽中還置有溫度 探頭。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的低溫蒸餾萃取裝置，其特征在于 所述溫度探頭連接一溫度控制器，該溫度控制器連接所述直流電源。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫蒸餾萃取裝置，其特征在于所述冷卻裝置是冷凝水的循環(huán)管路裝置，其結(jié)構(gòu)為所述半導(dǎo)體冷錐 上端置有液冷頭，液冷頭包括容納冷水的容置腔、進(jìn)液口、出液口，該出 液口通過管路與所述直型冷凝管的冷凝水進(jìn)口連接，該進(jìn)液口通過管路連 接一水泵，該水泵通過管路連接一翅片風(fēng)冷散熱器，該翅片風(fēng)冷散熱器通 過管路與所述直型冷凝管的冷凝水出口連接。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫蒸餾萃取裝置，其特征在于 所述半導(dǎo)體冷推的溫度范圍為0'C ~65°C。
全文摘要
一種低溫蒸餾/回流萃取裝置，解決現(xiàn)有的萃取裝置能耗高，效率低，萃取周期長的問題，本發(fā)明包括萃取容器，與萃取容器的上部及底部連通的回流管，置在萃取容器內(nèi)的樣品濾紙筒，萃取容器的下端連接有用于收集萃取液的收集器，萃取容器的上端連通球型冷凝管，用于給所述收集器容置腔加熱的加熱裝置，用于給球型冷凝管進(jìn)行冷凝的冷卻裝置，為加熱裝置提供熱源和為冷卻裝置提供冷源的是半導(dǎo)體冷錐，其上端是冷端，下端是熱端。本發(fā)明采用半導(dǎo)體冷錐同時(shí)作為熱源和冷源，同時(shí)升溫、冷卻并速度快，既減少能耗，又提高萃取效率；此外，本發(fā)明的冷卻裝置可以在無水源下使用，節(jié)約水資源。
文檔編號(hào)B01D11/02GK101502725SQ20091004613
公開日2009年8月12日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者剛 劉, 張小沁, 張求真, 段路路 申請人:上?；ぱ芯吭?上海天科化工檢測有限公司