一种沉香精油提取、复馏一体化装备及方法与流程

一种沉香精油提取、复馏一体化装备及方法
【技术领域】
1.本发明属于沉香精油提取技术领域，具体涉及一种沉香精油提取、复馏一体化装备及方法。


背景技术：

2.生长成熟的瑞香科的白木香或沉香树在受到外界的伤害，或者本身病变等情况下，香树处于天生的本能分泌出树脂来修补伤口，在此期间碰巧被一种黄绿墨耳真菌感染，这种真菌为了能在树中生存下来，就会疯狂的代谢，从而产生一系列神奇的化学变化。香树自身的抗体与感染的真菌长时间混合在一起，慢慢的就会形成一种含有树脂和木纤维的混合物，即沉香。
3.沉香精油是沉香的精华，沉香精油对皮肤有很好的滋养功效，具有祛疤、淡化色斑之功效；并且沉香精油对神经具有很好的安定作用，能有效地提高睡眠质量。
4.由于沉香药用价值极高，是我国名贵中草药材，也是稀有的高级香料，还是佛教修行的上等贡品，其经济价值极高，产量供不应求，国内外奇缺，价格贵如黄金，正所谓“一片万钱”。沉香精油目前的提取方法较多，常见的有水蒸气蒸馏法、超临界萃取法、溶剂法等，但这些提取方法提取的沉香精油中的有效成分含量较少，从而导致沉香精油的功效发挥不理想。
5.中国专利申请文献“一种蒸馏沉香精油提取设备(公开号：cn110804498a)”公开了一种蒸馏沉香精油提取设备，其结构包括排气管、蒸汽筒、转接头、封堵阀、分散装置、蒸馏筒、控制板、连接管、盘曲管、提取筒、脚架和出液管，该蒸馏沉香精油提取设备通过设置了分散装置和优化蒸馏筒，在使用时，增强了沉香中的挥发性成分随水蒸汽流动的速率，提升提取效率，开启电机，电机带动蜗杆转动，蜗杆则会啮合齿轮转动，齿轮通过同轴心的圆柱杆带动蒸馏筒内部的扇形叶旋转，扇形叶则会产生风力增强蒸馏筒内部的蒸汽流动效果，轴承利于减少蜗杆转动时的摩擦力；加热板环形贴合于锥面板底面，环形设置的加热板利于充分对蒸汽进行加热，加热效果好。但是该提取设备存在着结构复杂，提取率较低的问题。
6.中国专利申请文献“一种沉香精油提取方法(公开号：cn109504540a)”公开了一种沉香精油提取方法，采用采用了蒸馏法与酶解法配合来萃取沉香精油，能充分提取沉香原料中的沉香挥发油；该技术方案中第一道提取时采用的是蒸馏法提取，第二道提取时采用的是酶解法，其中复合酶对沉香木原料进行酶解，复合酶能够充分有效地对沉香木原料中的剩余有效成分进行提取，但该方法存在着沉香精油提取率和有效成分较低，生产周期较长的问题。


技术实现要素：

7.本发明提供一种沉香精油提取、复馏一体化装备及方法，以解决现有技术生产沉香精油存在着提取率和有效成分较低，生产周期较长的问题。
8.为了实现上述技术目的，本发明的设计方案如下：
9.一种沉香精油提取、复馏一体化装备，包括沉香精油提取装置和复馏装置，所述沉香精油提取装置包括排水口、隔网、出料口、进料口、温度控制器、加热带、温度传感器、电加热线圈，所述复馏装置包括空气冷凝器、冷却器、冷却水出口、冷却水进口、油水分离装置、精油收集口、自动加水及回收水管；
10.所述排水口设置在沉香精油提取装置的底部，所述隔网设置在沉香精油提取装置内部的底部，所述出料口设置在沉香精油提取装置的侧面，所述进料口设置在沉香精油提取装置的顶部，所述温度控制器通过导线a与加热带连接，所述温度控制器通过导线b与温度传感器连接，所述加热带绕设在沉香精油提取装置本体中下部的外壁上，所述温度传感器一端插入到沉香精油提取装置本体内部，感应提取沉香精油的温度，另一端漏在沉香精油提取装置本体的顶部，所述电加热线圈盘在沉香精油提取装置本体的底部，且电加热线圈通过导线c与加热带连接；
11.所述空气冷凝器通过管路与沉香精油提取装置连接，所述冷却器通过管路与空气冷凝器连接，所述冷却水出口设置在冷却器的上部，所述冷却水进口设置在冷却器的下部，所述油水分离装置通过管路与冷却器连接，所述精油收集口设置在油水分离装置的底部，所述自动加水及回收水管与油水分离装置连接并插入到沉香精油提取装置的内部。
12.进一步地，所述温度控制器上设置有显示屏、设置温度键、设置加热功率键、设置时间键。
13.本发明还提供一种沉香精油提取的方法，包括以下步骤：
14.(1)组装沉香精油提取、复馏一体化装备；
15.(2)破碎
16.将沉香片破碎，获得沉香片破碎物；
17.(3)投料
18.将步骤(2)获得的沉香片破碎物投入到沉香精油提取装置中；
19.(4)升温
20.向沉香精油提取装置中加入水，启动温度装置升温，调节加热功率，获得沉香油水蒸气；
21.(5)冷凝
22.采用空气冷凝器对步骤(4)获得的沉香油水蒸气进行冷凝，获得冷凝液；
23.(6)冷却
24.采用冷却器对步骤(5)获得的冷凝液进行冷却，获得冷却液；
25.(7)油水分离
26.采用油水分离装置对步骤(6)获得的冷却液进行油水分离，分离的沉香精油从精油收集口取出，而分离的水则通过自动加水及回收水管流回到沉香精油提取装置再次使用。
27.进一步地，步骤(2)中沉香片破碎物的目数为10-40目。
28.进一步地，步骤(3)中将获得的沉香片破碎物投入到沉香精油提取装置中，投料高度为2/3-4/5。
29.进一步地，步骤(4)中启动温度装置升温，调节加热功率为24-36kw，使产生的蒸汽
冷凝液5-10kg/h。
30.进一步地，步骤(5)中所述冷凝液的温度为30-50℃。
31.进一步地，整个提取沉香精油的时间为8-12h。
32.通过本技术方案，可以实现以下技术效果：
33.(1)本发明中冷却的油水流入到油水分离装置中实现油水分离，分离的沉香精油从精油收集口取出，而分离的水则通过自动加水及回收水管流回到沉香精油提取装置再次使用，从而实现水资源的重复利用，降低生产成本，并进一步提高了精油提取率。
34.(2)本发明启动温度控制器，按温度键和加热功率键后加热带、电加热线圈对沉香精油提取装置本体内的沉香加热，按设置温度键、设置加热功率键、设置时间键可实现调节加热温度、加热功率和加热时间，当加热到设置的目标温度时，通过温度传感器将实际温度传输到温度控制器，温度控制器发出指令，加热带、电加热线圈停止加热，当温度小于目标温度时，温度控制器发出指令，加热带、电加热线圈继续加热，从而可使提取沉香精油的温度维持在目标恒定值，使得温度控制器可实现精准控制提取沉香精油的温度和时间。
35.(3)本发明通过设置安装加热带和电加热线圈，可实现对沉香精油提取装置本体内部和外部一起控温，使得加热更均匀，让沉香精油提取装置本体内部热交换更充分，沉香精油提取温度更稳定，提取率更高。
36.(4)本发明中根据沉香精油的特性，需较大加热量才能很好提取，经过多次实验，优化选择加热功率，可大大提高了沉香精油提取率和有效成分。
37.(5)与现有技术相比，采用本发明的装备及方法，可大大有效提高沉香精油提取率和有效成分，缩短生产周期，降低生产成本。
【附图说明】
38.图1是本发明的沉香精油提取、复馏一体化装备的结构示意图。
【具体实施方式】
39.下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
40.如图1所示，一种沉香精油提取、复馏一体化装备，包括沉香精油提取装置和复馏装置，所述沉香精油提取装置包括排水口1、隔网2、出料口3、进料口4、温度控制器12、加热带13、温度传感器14、电加热线圈15；所述复馏装置包括空气冷凝器5、冷却器6、冷却水出口7、冷却水进口8、油水分离装置9、精油收集口10、自动加水及回收水管11。
41.所述排水口1设置在沉香精油提取装置的底部，所述隔网2设置在沉香精油提取装置内部的底部，所述出料口3设置在沉香精油提取装置的侧面，所述进料口4设置在沉香精油提取装置的顶部，所述温度控制器12通过导线a与加热带13连接，所述温度控制器12通过导线b与温度传感器14连接，温度控制器12上设置有显示屏、设置温度键、设置加热功率键、设置时间键，所述加热带13绕设在沉香精油提取装置本体中下部的外壁上，所述温度传感器14一端插入到沉香精油提取装置本体内部，感应提取沉香精油的温度，另一端漏在沉香精油提取装置本体的顶部，所述电加热线圈15为盘在沉香精油提取装置本体的底部，且电加热线圈15通过导线c与加热带13连接。
42.所述空气冷凝器5通过管路与沉香精油提取装置连接，所述冷却器6通过管路与空气冷凝器5连接，所述冷却水出口7设置在冷却器6的上部，所述冷却水进口8设置在冷却器6的下部，所述油水分离装置9通过管路与冷却器6连接，所述精油收集口10设置在油水分离装置9的底部，所述自动加水及回收水管11与油水分离装置9连接并插入到沉香精油提取装置的内部。
43.本发明的沉香精油提取、复馏一体化装备工作原理：
44.将沉香片破碎后，从进料口4投入到沉香精油提取装置中，破碎的沉香片掉落在隔网2上，此时排水口1、出料口3均关闭，向沉香精油提取装置中加入水，启动温度控制器12，按温度键和加热功率键后加热带13、电加热线圈15对沉香精油提取装置本体内的沉香加热，按设置温度键、设置加热功率键、设置时间键可实现调节加热温度、加热功率和加热时间，当加热到设置的目标温度时，通过温度传感器14将实际温度传输到温度控制器12，温度控制器12发出指令，加热带13、电加热线圈15停止加热，当温度小于目标温度时，温度控制器13发出指令，加热带13、电加热线圈15继续加热，从而可使提取沉香精油的温度维持在目标恒定值，使得温度控制器12可实现精准控制提取沉香精油的温度和时间，在加热过程中，沉香精油伴随着水蒸气从沉香精油提取装置顶部的管道进入空气冷凝器5冷凝。
45.产生蒸汽之前打开冷却水使得从冷却水进口8进入并从冷却水出口7出来，使得冷凝的沉香油水在冷却器6中进一步冷却。
46.冷却的油水流入到油水分离装置9中实现油水分离，分离的沉香精油从精油收集口10取出，而分离的水则通过自动加水及回收水管11流回到沉香精油提取装置再次使用，从而实现水资源的重复利用，降低生产成本，并进一步提高精油提取率。
47.一种沉香精油提取的方法，包括以下步骤：
48.(1)组装沉香精油提取、复馏一体化装备；
49.(2)破碎
50.将沉香片破碎，破碎程度为10-40目，获得沉香片破碎物；
51.(3)投料
52.将步骤(2)获得的沉香片破碎物投入到沉香精油提取装置中，投料高度为2/3-4/5；
53.(4)升温
54.向沉香精油提取装置中加入水，启动温度装置升温，调节加热功率为24-36kw，使产生的蒸汽冷凝液5-10kg/h，获得沉香油水蒸气；
55.(5)冷凝
56.采用空气冷凝器对步骤(4)获得的沉香油水蒸气进行冷凝，获得温度为30-50℃的冷凝液；
57.(6)冷却
58.采用冷却器对步骤(5)获得的冷凝液进行冷却，获得冷却液；
59.(7)油水分离
60.采用油水分离装置对步骤(6)获得的冷却液进行油水分离，分离的沉香精油从精油收集口取出，提取沉香精油8-12h，而分离的水则通过自动加水及回收水管流回到沉香精油提取装置再次使用。
61.为了进一步对本发明加以说明，使之公开充分，下面介绍更具体的实施例。
62.实施例1
63.一种沉香精油提取的方法，包括以下步骤：
64.(1)组装沉香精油提取、复馏一体化装备；
65.(2)破碎
66.将1000g沉香片破碎，破碎程度为20目，获得沉香片破碎物；
67.(3)投料
68.将步骤(2)获得的沉香片破碎物投入到沉香精油提取装置中，投料高度为4/5；
69.(4)升温
70.向沉香精油提取装置中加入水，启动温度装置升温，调节加热功率为30kw，使产生的蒸汽冷凝液6kg/h，获得沉香油水蒸气；
71.(5)冷凝
72.采用空气冷凝器对步骤(4)获得的沉香油水蒸气进行冷凝，获得温度为32℃的冷凝液；
73.(6)冷却
74.采用冷却器对步骤(5)获得的冷凝液进行冷却，获得冷却液；
75.(7)油水分离
76.采用油水分离装置对步骤(6)获得的冷却液进行油水分离，分离的沉香精油从精油收集口取出，提取沉香精油9h，而分离的水则通过自动加水及回收水管流回到沉香精油提取装置再次使用。
77.实施例2
78.一种沉香精油提取的方法，包括以下步骤：
79.(1)组装沉香精油提取、复馏一体化装备；
80.(2)破碎
81.将1000g沉香片破碎，破碎程度为40目，获得沉香片破碎物；
82.(3)投料
83.将步骤(2)获得的沉香片破碎物投入到沉香精油提取装置中，投料高度为4/5；
84.(4)升温
85.向沉香精油提取装置中加入水，启动温度装置升温，调节加热功率为33kw，使产生的蒸汽冷凝液8kg/h，获得沉香油水蒸气；
86.(5)冷凝
87.采用空气冷凝器对步骤(4)获得的沉香油水蒸气进行冷凝，获得温度为40℃的冷凝液；
88.(6)冷却
89.采用冷却器对步骤(5)获得的冷凝液进行冷却，获得冷却液；
90.(7)油水分离
91.采用油水分离装置对步骤(6)获得的冷却液进行油水分离，分离的沉香精油从精油收集口取出，提取沉香精油10h，而分离的水则通过自动加水及回收水管流回到沉香精油提取装置再次使用。
92.实施例3
93.一种沉香精油提取的方法，包括以下步骤：
94.(1)组装沉香精油提取、复馏一体化装备；
95.(2)破碎
96.将1000g沉香片破碎，破碎程度为30目，获得沉香片破碎物；
97.(3)投料
98.将步骤(2)获得的沉香片破碎物投入到沉香精油提取装置中，投料高度为4/5；
99.(4)升温
100.向沉香精油提取装置中加入水，启动温度装置升温，调节加热功率为35kw，使产生的蒸汽冷凝液9kg/h，获得沉香油水蒸气；
101.(5)冷凝
102.采用空气冷凝器对步骤(4)获得的沉香油水蒸气进行冷凝，获得温度为46℃的冷凝液；
103.(6)冷却
104.采用冷却器对步骤(5)获得的冷凝液进行冷却，获得冷却液；
105.(7)油水分离
106.采用油水分离装置对步骤(6)获得的冷却液进行油水分离，分离的沉香精油从精油收集口取出，提取沉香精油11h，而分离的水则通过自动加水及回收水管流回到沉香精油提取装置再次使用。
107.对比例1
108.与实施例2的沉香精油提取的工艺基本相同，唯有不同的是步骤(4)中调节加热功率为24kw。
109.对比例2
110.与实施例2的沉香精油提取的工艺基本相同，唯有不同的是步骤(4)中调节加热功率为27kw。
111.对比例3
112.与实施例2的沉香精油提取的工艺基本相同，唯有不同的是步骤(4)中调节加热功率为30kw。
113.对比例4
114.与实施例2的沉香精油提取的工艺基本相同，唯有不同的是步骤(4)中调节加热功率为36kw。
115.对比例5
116.采用中国专利申请文献“一种沉香精油提取方法(公开号：cn109504540a)”中实施例1的工艺生产沉香精油。
117.(一)不同加热功率对沉香精油提取率影响的探究
118.检测实施例2和对比例1-4在不同加热功率下所获得的沉香精油提取率，结果如下表所示。
[0119][0120][0121]
由上表可知：随着加热功率增大，沉香精油提取率不断升高，当加热功率为33kw时，获得较大的沉香精油提取率，再继续增大加热功率后沉香精油提取率变化不大，这可能是加热功率为33kw下沉香精油提取已基本完成，再增大加热功率，沉香精油提取效果不明显，从节约能源和降低成本的角度而言，最佳加热功率为33kw。
[0122]
(二)实施例1-3和对比例5中所制得的沉香精油进行比较分析
[0123]
将实施例1-3和对比例5中所制得的沉香精油进行比较分析，表1为实施例1-3和对比例5中沉香精油提取率和生产时间比较；表2为实施例1-3和对比例5中制得沉香精油中所含有效成分百分比。
[0124]
表1实施例1-3和对比例5的沉香精油提取率比较
[0125][0126]
由表1的数据可见：采用本发明的沉香精油提取、复馏一体化装备及方法，可大大有效提高沉香精油提取率和生产周期，比现有技术获得的沉香精油提取率至少提高140.33％，生产周期至少缩短81.67％，突出了本发明技术具有显著进步。
[0127]
表2实施例1-3和对比例5制得沉香精油中所含有效成分百分比
[0128]
实验项目白木香醇(％)愈创木醇(g)沉香螺醇(％)实施例122.813.49.8实施例224.714.510.3实施例323.312.610.6对比例519.110.57.5
[0129]
由表2的数据可见：采用本发明的沉香精油提取、复馏一体化装备及方法，可提高沉香精油中的有效成分含量，与现有技术获得的沉香精油中的有效成分含量相比，白木香醇含量至少提高19.37％，愈创木醇含量至少提高20％，沉香螺醇含量至少提高30.67％，可见突出了本发明技术具有显著进步。
[0130]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。