一种艾草精油清洁生产装置的制作方法

1.本实用新型属于艾草精油生产技术领域，具体涉及一种艾草精油清洁生产装置。


背景技术：

2.艾草精油是从艾草的叶子、茎秆中提取的一种挥发性芳香物质，一般为浅黄或绿黄色，具有温经通络、益气活血、祛寒止痛、改善局部循环、增加免疫力的功效，主要用于推拿、日化用品、食品、和药品领域。艾草精油的主要成分为小分子挥发性萜类化合物、脂肪族化合物、芳香族化合物。艾碳是利用艾草根茎经过高温裂解得到的活性炭化物，可用于化妆品清洁皮肤，也可以用于清洁空气。
3.现有艾草精油提取技术中，水蒸馏法、溶剂萃取法、超临界流体萃取、直接水蒸气蒸馏、微波辅助萃取工艺已运用到艾叶精油的提取研究中，而超声波萃取工艺和半仿生提取技术在艾叶精油提取研究中应用较少。水蒸馏法萃取的仅提取小分子易挥发组分，使用效果存在不确定；溶剂萃取法产，溶剂会有残留，选择溶剂极为重要；酶分解法是艾草预处理方法，理论上提高收率，但会改变精油成分，对品质的影响存在不确定性，至今也没有应用的企业；超临界co2萃取技术是建立在超临界状态下的co2流体对有机物具有特殊的溶解度效应上的新分离技术，该技术对于传统分离方法难以解决的大分子量、热敏性或化学不稳定物质的分离具有独特的优点，因而在食品、香料、医药、化工等领域受到广泛的重视。但是，在超临界状态下，co2具有选择性溶解。sfe-co2对低分子、低极性、亲脂性、低沸点的成分如挥发油、烃、酯、内酯、醚，环氧化合物等表现出优异的溶解性，像天然植物与果实的香气成分。对具有极性集团（-oh，-cooh等）的化合物，极性集团愈多，就愈难萃取，故多元醇，多元酸及多羟基的芳香物质均难溶于超临界二氧化碳。对于分子量高的化合物，分子量越高，越难萃取，分子量超过500的高分子化合物也几乎不溶；对于金属离子的萃取更没有效果，因此co2萃取有机组分同样不太完整，也同样会破坏结合微量元素的活性组分。
4.根据暨南大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院、上海中医药大学的联合研究文献资料《不同提取方法制备的艾叶挥发油成分分析与急性肝毒性比较》文件的说明，艾草超临界co2提取法精油和水蒸气蒸馏精油提取产物，都存在更多的不确定甚至危害，而尽可能均衡提取精油组分，效果更可靠。


技术实现要素：

5.现有的艾草精油的各种单一提取工艺，对产品质量都存在一定缺陷，艾草精油提取企业装备大多不能连续生产，浪费严重；同时提取精油后的废渣没有合理利用，不利于企业的清洁生产。本实用新型提供了一种艾草精油清洁生产装置，采用超临界co2多元复合萃取剂，更加均衡的提取组分的艾草精油，有效提高艾草精油的收率和品质，同时通过压缩机组循环压缩萃取剂循环使用，提取精油后的废渣可制作艾碳，从而降低生产成本，实现了艾草精油的清洁生产。
6.本实用新型提供如下技术方案：一种艾草精油清洁生产装置，包括提取罐、萃取罐
二、萃取罐一，所述提取罐、萃取罐一的顶部通过管道连接乙醇储罐、乙醚储罐、co2储罐的罐底阀和压缩机组的排气口，所述萃取罐二的顶部通过管道连接co2储罐的罐底阀和压缩机组的出气口，所述提取罐、萃取罐二、萃取罐一的罐底通过管道连接闪蒸罐的进料口，所述闪蒸罐的排气口通过管道连接压缩机组的进气口，所述闪蒸罐的排液口通过管道连接精制塔的进料口。
7.其中，所述提取罐的罐顶固定安装的进气阀一、进料阀三、进料阀二、进料阀一分别固定连接压缩机组的出气口和乙醇储罐、乙醚储罐、co2储罐的罐底阀，所述进气阀一一侧的管道上固定安装有压力表，所述提取罐的顶部设有入孔盖一，所述提取罐的顶部固定安装有排气阀一，所述提取罐的底部固定安装有放料阀一；操作人员可将乙醇储罐、乙醚储罐内的乙醇和乙醚放入提取罐中混合，在超临界co2下更加全面、高收率、均衡的对艾草进行萃取，且操作方便密封性好，环保清洁不易产生污染。
8.其中，所述乙醇储罐、乙醚储罐上均安装有液位变送器；液位变送器可方便操作人员准确的控制复合萃取剂的添加量，稳定的控制工艺条件。
9.其中，所述萃取罐二的顶部固定安装的进料阀四、进气阀二分别固定连接co2储罐的罐底阀和压缩机组的出气口，所述萃取罐二的顶部设有入孔盖二，所述萃取罐二的顶部固定安装有排气阀二，所述萃取罐二的底部固定安装有放料阀二；闪蒸罐上部被压缩机组负压抽走的复合萃取剂夹带少量挥发油可在压缩机组的出气口加压送入萃取罐二内，对萃取罐二内投入的艾草继续进行萃取，通过压缩机组循环压缩萃取剂循环使用，有效节约了萃取剂、提高了挥发份的收率，减少了污染。
10.其中，所述萃取罐一的罐顶固定安装的进气阀三、进料阀五、进料阀六、进料阀七分别固定连接压缩机组的出气口和乙醇储罐、乙醚储罐、co2储罐的罐底阀，所述进气阀三一侧的管道上固定安装有压力表，所述萃取罐一的顶部设有入孔盖三，所述萃取罐一的顶部固定安装有排气阀三，所述萃取罐一的底部固定安装有放料阀三；萃取罐二萃取结束后的萃取剂可在萃取罐一内继续进行使用实现萃取剂的闭路循环，并在循环使用一定次数后移出萃取系统，在高温隔氧分解处理后得到艾碳产品，实现绿色清洁生产。
11.其中，所述放料阀一与放料阀二之间的管道上固定安装有旁通阀；操作人员可关闭旁通阀，避免提取罐内的料液在转入闪蒸罐的过程中分流至管道的另一端，造成物料的损失和工艺的不准确性。
12.本实用新型的有益效果是：操作人员可将乙醇储罐、乙醚储罐内的乙醇和乙醚放入提取罐中混合，在超临界co2下更加全面、高收率、均衡的对艾草进行萃取，且操作方便密封性好，环保清洁不易产生污染；液位变送器可方便操作人员准确的控制复合萃取剂的添加量，稳定的控制工艺条件；闪蒸罐上部被压缩机组负压抽走的复合萃取剂夹带少量挥发油可在压缩机组的出气口加压送入萃取罐二内，对萃取罐二内投入的艾草继续进行萃取，通过压缩机组循环压缩萃取剂循环使用，有效节约了萃取剂、提高了挥发份的收率，减少了污染；萃取罐二萃取结束后的萃取剂可在萃取罐一内继续进行使用实现萃取剂的闭路循环，并在循环使用一定次数后移出萃取系统，在高温隔氧分解处理后得到艾碳产品，实现绿色清洁生产；操作人员可关闭旁通阀，避免提取罐内的料液在转入闪蒸罐的过程中分流至管道的另一端，造成物料的损失和工艺的不准确性。
13.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型中提取罐的结构示意图；
16.图3为本实用新型中萃取罐二的结构示意图；
17.图4为本实用新型中萃取罐一的结构示意图；
18.图中：1、提取罐；101、进气阀一；102、入孔盖一；103、排气阀一；104、进料阀一；105、进料阀二；106、进料阀三；107、放料阀一；108、旁通阀；2、乙醇储罐；201、液位变送器；3、乙醚储罐；4、co2储罐；5、闪蒸罐；6、精制塔；7、压缩机组；8、萃取罐二；801、进料阀四；802、入孔盖二；803、排气阀二；804、进气阀二；805、放料阀二；9、萃取罐一；901、进气阀三；902、入孔盖三；903、排气阀三；904、进料阀五；905、进料阀六；906、进料阀七；907、放料阀三。
具体实施方式
19.请参阅图1-图4，本实用新型提供以下技术方案：一种艾草精油清洁生产装置，包括提取罐（1）、萃取罐二（8）、萃取罐一（9），所述提取罐（1）、萃取罐一（9）的顶部通过管道连接乙醇储罐（2）、乙醚储罐（3）、co2储罐（4）的罐底阀和压缩机组（7）的排气口，所述萃取罐二（8）的顶部通过管道连接co2储罐（4）的罐底阀和压缩机组（7）的出气口，所述提取罐（1）、萃取罐二（8）、萃取罐一（9）的罐底通过管道连接闪蒸罐（5）的进料口，所述闪蒸罐（5）的排气口通过管道连接压缩机组（7）的进气口，所述闪蒸罐（5）的排液口通过管道连接精制塔（6）的进料口。
20.所述提取罐（1）的罐顶固定安装的进气阀一（101）、进料阀三（106）、进料阀二（105）、进料阀一（104）分别固定连接压缩机组（7）的出气口和乙醇储罐（2）、乙醚储罐（3）、co2储罐（4）的罐底阀，所述进气阀一（101）一侧的管道上固定安装有压力表，所述提取罐（1）的顶部设有入孔盖一（102），所述提取罐（1）的顶部固定安装有排气阀一（103），所述提取罐（1）的底部固定安装有放料阀一（107）；操作人员可将乙醇储罐（2）、乙醚储罐（3）内的乙醇和乙醚放入提取罐（1）中混合，在超临界co2下更加全面、高收率、均衡的对艾草进行萃取，且操作方便密封性好，环保清洁不易产生污染。
21.所述乙醇储罐（2）、乙醚储罐（3）上均安装有液位变送器（201）；液位变送器（201）可方便操作人员准确的控制复合萃取剂的添加量，稳定的控制工艺条件。
22.所述萃取罐二（8）的顶部固定安装的进料阀四（801）、进气阀二（804）分别固定连接co2储罐（4）的罐底阀和压缩机组（7）的出气口，所述萃取罐二（8）的顶部设有入孔盖二（802），所述萃取罐二（8）的顶部固定安装有排气阀二（803），所述萃取罐二（8）的底部固定安装有放料阀二（805）；闪蒸罐（5）上部被压缩机组（7）负压抽走的复合萃取剂夹带少量挥发油（含co2）可在压缩机组（7）的出气口加压送入萃取罐二（8）内，对萃取罐二（8）内投入的艾草继续进行萃取，通过压缩机组（7）循环压缩萃取剂循环使用，有效节约了萃取剂、提高了挥发份的收率，减少了污染。
23.所述萃取罐一（9）的罐顶固定安装的进气阀三（901）、进料阀五（904）、进料阀六（905）、进料阀七（906）分别固定连接压缩机组（7）的出气口和乙醇储罐（2）、乙醚储罐（3）、co2储罐（4）的罐底阀，所述进气阀三（901）一侧的管道上固定安装有压力表，所述萃取罐一
（9）的顶部设有入孔盖三（902），所述萃取罐一（9）的顶部固定安装有排气阀三（903），所述萃取罐一（9）的底部固定安装有放料阀三（907）；萃取罐二（8）萃取结束后的萃取剂可在萃取罐一（9）内继续进行使用实现萃取剂的闭路循环，并在循环使用一定次数后移出萃取系统，在高温隔氧分解处理后得到艾碳产品，实现绿色清洁生产。
24.所述放料阀一（107）与放料阀二（805）之间的管道上固定安装有旁通阀（108）；操作人员可关闭旁通阀（108），避免提取罐（1）内的料液在转入闪蒸罐（5）的过程中分流至管道的另一端，造成物料的损失和工艺的不准确性。
25.本实用新型的工作原理及使用流程：为保证工艺的循环衔接进行，提取罐（1）的数量可根据具体工艺参数和生产效率进行增加；生产时，操作人员首先打开入孔盖一（102）将定量的粉碎至合适目数的艾草投入提取罐（1）内，关闭入孔盖一（102）后打开排气阀一（103），并依次打开进料阀三（106）、乙醇储罐（2）的罐底阀和进料阀二（105）、乙醚储罐（3）的罐底阀，将储存在乙醇储罐（2）、乙醚储罐（3）内的物料定量放至提取罐（1）内混合成复合萃取剂，随后关闭以上阀门，然后操作人员打开co2储罐（4）的罐底阀和进料阀一（104）放入定量的co2，关闭以上阀门后再打开进气阀一（101），通过压力表观察控制提取罐（1）内的压力至工艺控制条件，萃取工艺规定时间后打开放料阀一（107）将提取罐（1）内的物料压入闪蒸罐（5）加热闪蒸分离，萃取剂夹带少量挥发油（含co2）从闪蒸罐（5）的上部被压缩机组（7）的进气端负压抽走，艾草精油从闪蒸罐（5）转移到精制塔（6），进行精制得到精油；打开进气阀二（804），将被压缩机组（7）负压抽走的萃取剂气体从压缩机组（7）的出口被再次加压到送入已经加入艾草的萃取罐二（8）内，然后打开co2储罐（4）的罐底阀和进料阀四（801）放入定量的co2，关闭以上阀门后再打开进气阀二（804），通过压力表观察控制萃取罐二（8）内的压力至工艺控制条件进行萃取；同时，操作人员打开入孔盖三（902）向萃取罐一（9）内投入定量艾草，关闭入孔盖三（902）后打开排气阀三（903），并依次打开进料阀五（904）、乙醇储罐（2）的罐底阀和进料阀二（105）、乙醚储罐（3）的罐底阀，根据实际的萃取剂消耗，补充适量的萃取剂至萃取罐一（9）内；当萃取罐二（8）内的艾草萃取达到规定时间后打开放料阀二（805）和旁通阀（108），将物料压入闪蒸罐（5）加热闪蒸分离，再移至精制塔（6）进行精制；打开进气阀三（901），将被压缩机组（7）负压抽走的萃取剂气体从压缩机组（7）的出口送入已经加入艾草和补充萃取液的萃取罐一（9）内，关闭进气阀三（901）后再打开进料阀七（906）和co2储罐（4）的罐底阀，放入定量的co2，关闭进料阀七（906）后再开启进气阀三（901）对萃取罐一（9）内的艾草进行加压萃取，最后打开放料阀三（907）和旁通阀（108），将物料先后转至闪蒸罐（5）和精制塔（6）得到精油，实现萃取剂的闭路循环；萃取剂完成5次循环后，可移出萃取系统，经精馏分离后得到的废渣可在高温隔氧分解处理后得到艾碳产品。