水蒸气蒸馏联合超临界萃取桧木精油方法、设备及系统

技术领域

本申请涉及精油提取技术领域，更具体地说，涉及一种水蒸气蒸馏联合超临界萃取桧木精油方法、设备及系统。

背景技术

精油在生产上，一般通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法进行提炼制备。在传统工艺中，普遍通过水蒸气蒸馏提取桧木精油。但水蒸气蒸馏法产率较低，提取精油量不足。

现有技术公开号为CN102807921A的文献提供水蒸气蒸馏联合超临界CO2萃取制备桧木精油的方法，是对传统的水蒸气蒸馏和超临界萃取方法的提高与改进，尤其适合多年生桧木根茎为原料的精油提取，生产中没有加入任何有毒有害溶剂，符合环保的需要，较传统的水蒸气蒸馏法收率提高。

上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果，但是在将萃取后的桧木颗粒进行超临界萃取时，需切换设备，增大工艺时间，且萃取得到的混合液具有杂质，在进行过滤时，易造成过滤膜的堵塞，导致过滤效率降低。

针对上述中的相关技术中，发明人认为可通过将蒸馏过程的蒸馏罐与超临界萃取中的萃取罐进行结合，降低切换设备的时间，通过设置冲洗部件，对过滤膜进行及时清洗。鉴于此，我们提出一种水蒸气蒸馏联合超临界萃取桧木精油方法、设备及系统。

发明内容

1.要解决的技术问题

本申请的目的在于提供一种水蒸气蒸馏联合超临界萃取桧木精油方法、设备及系统，解决了现有技术中切换萃取方法时更换萃取容器费时费力及过滤时过滤膜易堵塞的技术问题，实现了缩短工艺切换式的时间，提高萃取及过滤效率的技术效果。

2.技术方案

本申请实施例提供了一种水蒸气蒸馏联合超临界萃取桧木精油方法，包括以下步骤：

对桧木前处理获得粒度为40-100目的桧木；

将桧木颗粒加水浸泡8-10小时，浸泡后的桧木颗粒送入蒸馏罐内均铺；

向蒸馏罐内持续通过95-105℃的水蒸气，蒸馏气体经蒸汽管路进入冷凝管冷却后进入过滤罐内进行精油、水及杂质的分离；

关闭水蒸气的进气口和蒸汽管路进气口，开启蒸馏罐的排气阀，对蒸馏罐内部进行加热，对桧木颗粒烘干；

烘干后关闭排气阀，开启超临界CO

萃取完成后，将超临界CO

分离后的桧木精油引入过滤罐内进行过滤，获得桧木精油。

通过采用上述技术方案，水蒸气蒸馏与超临界CO

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，萃取液混合物进入过滤罐内后，精油穿过超滤膜从过滤组件的内部流出，水和杂质阻隔在罐体内，在精油过滤完毕后，将杂质和水排出过滤罐。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，通过过滤组件连接的连接管上的流量计对精油的过滤量进行监测，当过滤量低于设定阈值时，隔离组件将过滤组件和罐体内部隔离，连接管与过滤组件断开连通，冲洗组件对超滤膜进行冲洗。

通过采用上述技术方案，流量计有效的对过滤量进行检测，可实现对超滤膜的表面堵塞进行判断，从而对超滤膜进行及时清理，保证过滤效率。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述超滤膜的冲洗步骤为：

外管初步插入支撑管内，此时泄污孔处在支撑架的下方，泄污孔不与内管和超滤膜之间的间隙连通；

在间隙处的精油过滤完全后，外管继续上移，此时泄污孔与内管和超滤膜之间的间隙连通，冲洗组件进行冲洗操作；

超滤膜上的附着物经泄污孔、排污通道排出。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述过滤组件在进行拆卸维修时，同样需隔离组件将过滤组件和罐体内部进行隔离，且隔离过程泄污孔不与内管和超滤膜之间的间隙连通，在间隙处的精油过滤完全后对过滤组件进行拆卸。

本申请还公开一种萃取桧木精油的过滤设备，包括过滤罐和精油存储罐；

所述过滤罐包括罐主体，罐主体上可拆卸式安装有若干过滤组件，用于精油、水和杂质的过滤分离，过滤组件与精油存储罐连通，罐主体上安装有驱动组件，驱动组件用于辅助过滤组件拆卸，罐主体的下方滑动连接有若干隔离组件，用于过滤组件拆卸时隔离，过滤组件与隔离组件配合，隔离组件内固定有冲洗组件，用于对过滤组件表面进行清理，罐主体上固定安装有若干伸缩缸，伸缩缸的输出轴与隔离组件固定连接，用于带动隔离组件在罐主体上滑动。

通过采用上述技术方案，精油、水及杂质在通入过滤罐内后，通过过滤组件快速的将精油与水和杂质分离，精油穿过过滤组件进入桧木精油存储罐内，因萃取过程中会产生部分杂质附着在过滤组件的表面，造成过滤效率降低，通过伸缩缸推动隔离组件插入罐主体内，从而将过滤组件与罐主体内部形成隔离状态，通过冲洗组件对过滤组件的表面进行冲洗，从而将贴附在过滤组件表面的杂质清除。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，罐主体包括罐体，罐体上固定安装有若干支撑管，罐体的底部开设有若干配合孔，支撑管的轴线与对应的配合孔的轴线共线；

过滤组件包括支撑架，支撑架插在支撑管内，支撑架上固定有若干支撑环，相邻的两个支撑环之间固定有超滤膜，超滤膜为疏水膜，用于精油过滤，支撑架上固定有支撑柱，支撑柱上固定有封堵块，封堵块与支撑管配合，用于对支撑管封堵，封堵块搭接在支撑管上并通过螺栓固定，支撑架的底部固定有引流管，引流管通过连接管与精油存储罐连通；

在与精油存储罐连通的连接管上安装流量计，用于对精油的过滤效率进行监控。

通过采用上述技术方案，通过超滤膜的设置，罐主体内的水相及杂质被有效的阻隔，桧木精油穿过超滤膜经引流管和连接管进入精油存储罐内，在精油过滤完成后通过排泄口将水与杂质排出，在正常过滤过程中，当流量计的流量值小于设定阈值时，通过隔离组件和冲洗组件对相应的超滤膜表面进行冲洗；

通过多组过滤组件及对应的隔离组件和冲洗组件的设置，在对单一超滤膜进行表面冲洗时，不影响精油过滤的进程，可实现过滤与清洗同步进行。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，隔离组件包括外管和内管，外管与配合孔配合，内管与支撑环配合，外管与内管的顶部相互固定且密封，外管与内管之间固定有隔板，内管的底部开设有泄污孔，外管、内管和隔板之间形成排污通道，泄污孔与排污通道连通，外管上固定有滑动架，滑动架与罐体滑动连接，伸缩缸的输出轴与滑动架固定连接。

通过采用上述技术方案，伸缩缸推动滑动架和外管上移，外管插入支撑管内，从而快速的将过滤组件与罐体内部隔离，从而可进行冲洗或拆卸操作，拆卸操作时，外管初步插入支撑管内，此时泄污孔处在支撑架的下方，泄污孔不与内管和超滤膜之间的间隙连通，冲洗操作时，第一步与拆卸操作时外管运动方式相同，泄污孔不与内管和超滤膜之间的间隙连通，在间隙处的精油过滤完全后，外管继续上移，此时泄污孔与内管和超滤膜之间的间隙连通，可进行冲洗操作，可通过在外管的底部连接排污管，从而将水及杂质导排。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述冲洗组件包括若干相互连通的清洗管，清洗管与清洗设备连接，清洗管固定在内管的外壁上，清洗管上连通设置有若干喷嘴，喷嘴固定在内管上，喷嘴的头部凹于内管管壁内。

本申请还公开一种桧木精油萃取系统，用于实现上述萃取桧木精油的方法，其特征在于，包括蒸馏罐、冷凝管、蒸汽管路、过滤罐、超临界CO

所述蒸馏罐、蒸汽管路、过滤罐、超临界CO

所述蒸馏罐用于桧木的蒸馏及萃取；蒸馏罐上安装有排气阀，用于在切换萃取方式时排尽蒸馏罐内的气体；

所述冷凝管通过蒸汽管路与蒸馏罐连通，用于蒸馏气体的冷凝；

所述过滤罐与冷凝管连通，用于桧木精油、水及杂质的过滤分离；

所述超临界CO

所述分离罐与蒸馏罐连通，用于将超临界CO

所述分离罐与过滤罐连通，用于将萃取液输送入过滤罐内进行过滤除杂。

3.有益效果

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本申请通过水蒸气蒸馏与超临界CO

2.本申请通过在精油、水及杂质在通入过滤罐内后，通过过滤组件快速的将精油与水和杂质分离，精油穿过过滤组件进入桧木精油存储罐内，因萃取过程中会产生部分杂质附着在过滤组件的表面，造成过滤效率降低，隔离组件插入罐主体内，从而将过滤组件与罐主体内部形成隔离状态，通过冲洗组件对过滤组件的表面进行冲洗，从而将贴附在过滤组件表面的杂质清除。

3.本申请通过超滤膜的设置，罐主体内的水相及杂质被有效的阻隔，桧木精油穿过超滤膜经引流管和连接管进入精油存储罐内，在正常过滤过程中，当流量计的流量值小于设定阈值时，通过隔离组件和冲洗组件对相应的超滤膜表面进行冲洗，从而提高过滤板效率。

4.本申请通过多组过滤组件及对应的隔离组件和冲洗组件的设置，在对单一超滤膜进行表面冲洗时，不影响精油过滤的进程，可实现过滤与清洗及拆卸同步进行。

附图说明

图1为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的整体结构示意图；

图2为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的剖视图；

图3为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的罐主体结构示意图；

图4为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的罐主体剖视图；

图5为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的过滤组件结构示意图；

图6为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的过滤组件剖视图；

图7为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的驱动组件结构示意图；

图8为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的伸缩缸和隔离组件连接结构示意图；

图9为本申请一较佳实施例公开的萃取桧木精油的过滤设备的隔离组件剖视图。

图中标号说明：1、罐主体；2、过滤组件；3、驱动组件；4、隔离组件；5、冲洗组件；6、伸缩缸；11、罐体；12、支撑管；13、配合孔；21、支撑架；22、支撑环；23、超滤膜；24、支撑柱；25、封堵块；26、支撑孔；27、引流管；31、导向架；32、电机；33、丝杆；34、调节块；35、固定槽；41、外管；42、内管；43、泄污孔；44、隔板；45、排污通道；46、滑动架；51、清洗管；52、喷嘴。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，本申请实施例公开了一种萃取桧木精油的过滤设备，过滤设备包括过滤罐和精油存储罐，过滤罐安装固定在固定架上，过滤罐包括罐主体1，罐主体1上可拆卸式安装有若干过滤组件2，用于精油、水和杂质的过滤分离，过滤组件2与精油存储罐连通，罐主体1上安装有驱动组件3，驱动组件3用于辅助过滤组件2拆卸，罐主体1的下方滑动连接有若干隔离组件4，用于过滤组件2拆卸时隔离，过滤组件2与隔离组件4配合，隔离组件4内固定有冲洗组件5，用于对过滤组件2表面进行清理，罐主体1上固定安装有若干伸缩缸6，伸缩缸6的输出轴与隔离组件4固定连接，用于带动隔离组件4在罐主体1上滑动。精油、水及杂质在通入过滤罐内后，通过过滤组件2快速的将精油与水和杂质分离，精油穿过过滤组件2进入桧木精油存储罐内，因萃取过程中会产生部分杂质附着在过滤组件2的表面，造成过滤效率降低，通过伸缩缸6推动隔离组件4插入罐主体1内，从而将过滤组件2与罐主体1内部形成隔离状态，通过冲洗组件5对过滤组件2的表面进行冲洗，从而将贴附在过滤组件2表面的杂质清除。

参照图3至图6，罐主体1包括罐体11，罐体11上固定安装有若干支撑管12，罐体11的底部开设有若干配合孔13，支撑管12的轴线与对应的配合孔13的轴线共线。

过滤组件2包括支撑架21，支撑架21插在支撑管12内，支撑架21上固定有若干支撑环22，相邻的两个支撑环22之间固定有超滤膜23，超滤膜23为疏水膜，仅有精油可通过，支撑架21上固定有支撑柱24，支撑柱24上固定有封堵块25，封堵块25与支撑管12配合，用于对支撑管12封堵，封堵块25搭接在支撑管12上并通过螺栓固定，支撑柱24上开设有支撑孔26，支撑架21的底部固定有引流管27，引流管27通过连接管与精油存储罐连通。通过超滤膜23的设置，罐主体1内的水相及杂质被有效的阻隔，桧木精油穿过超滤膜23经引流管27和连接管进入精油存储罐内，在精油过滤完成后通过排泄口将水与杂质排出。

在与精油存储罐连通的连接管上安装流量计，通过流量计对精油的过滤效率进行监控，在正常过滤过程中，当流量计的流量值小于设定阈值时，通过隔离组件4和冲洗组件5对相应的超滤膜23表面进行冲洗。

需说明的是，在冲洗时需断开引流管27与连接管的连通，避免过滤后的精油中混入水相或杂质，或通过在连接管上设置换向阀，通过换向阀的切换将连接管连通方向切换。

本实施例具有多组过滤组件2及对应的隔离组件4和冲洗组件5，因此，在对单一超滤膜23进行表面冲洗时，不影响精油过滤的进程，可实现过滤与清洗同步进行。

参照图7至图9，驱动组件3包括导向架31，导向架31固定在罐体11上，导向架31上安装有电机32，导向架31上转动连接有丝杆33，丝杆33固定连接在电机32的输出轴上，丝杆33与罐体11转动连接，导向架31上滑动连接有调节块34，调节块34与丝杆33螺纹配合，调节块34上开设有若干固定槽35，若干固定槽35与若干个过滤组件2上的支撑孔26一一对应；当需要对过滤组件2进行拆卸时，通过拆卸封堵块25与支撑管12固定的螺栓，将插接杆穿过支撑孔26并插入固定槽35内螺纹固定，电机32带动丝杆33转动，通过螺纹传动带动调节块34、插接杆、过滤组件2的上升，从而实现将过滤组件2从罐体11内抽出，降低工作人员的劳动强度，且过滤组件2在更换时，隔离组件4将过滤组件2和罐体11内部隔离，因此，在更换时不不会发生精油、水、杂质的泄露，且其他的过滤组件2仍可持续工作。

隔离组件4包括外管41和内管42，外管41与配合孔13配合，内管42与支撑环22配合，外管41与内管42的顶部相互固定且密封，外管41与内管42之间固定有隔板44，内管42的底部开设有泄污孔43，外管41、内管42和隔板44之间形成排污通道45，泄污孔43与排污通道45连通，外管41上固定有滑动架46，滑动架46与罐体11滑动连接，伸缩缸6的输出轴与滑动架46固定连接。伸缩缸6推动滑动架46和外管41上移，外管41插入支撑管12内，从而快速的将过滤组件2与罐体11内部隔离，从而可进行冲洗或拆卸操作，拆卸操作时，外管41初步插入支撑管12内，此时泄污孔43处在支撑架21的下方，泄污孔43不与内管42和超滤膜23之间的间隙连通，冲洗操作时，第一步与拆卸操作时外管41运动方式相同，泄污孔43不与内管42和超滤膜23之间的间隙连通，在间隙处的精油过滤完全后，外管41继续上移，此时泄污孔43与内管42和超滤膜23之间的间隙连通，可进行冲洗操作，可通过在外管41的底部连接排污管，从而将水及杂质导排。

冲洗组件5包括若干相互连通的清洗管51，清洗管51与清洗设备连接，清洗管51固定在内管42的外壁上，清洗管51上连通设置有若干喷嘴52，喷嘴52固定在内管42上，喷嘴52的头部凹于内管42管壁内，避免内管42滑动时发生干涉。

本申请实施例公开了一种水蒸气蒸馏联合超临界萃取桧木精油方法，包括以下步骤：

对桧木进行去皮清理、烘干和粉碎等前处理，粉碎后的桧木粒度为40-100目；烘干后的桧木水分含量为8-12％；

将桧木颗粒加水浸泡8-10小时，使桧木颗粒充分湿润，将浸泡后的桧木颗粒送入蒸馏罐内均铺；

向蒸馏罐内通过95-105℃的水蒸气，打开与冷凝管连通的蒸汽管路，蒸馏气体经冷凝管冷却后进入过滤罐内进行油、水及杂质的分离；

关闭水蒸气的进气口和蒸汽管路进气口，开启蒸馏罐的排气阀，对蒸馏罐内部进行加热，将桧木颗粒进行烘干；烘干后的桧木水分含量为8-12％；

烘干后关闭排气阀，开启超临界CO

将超临界CO

过滤罐对桧木精油、水及杂质的过滤方法为：萃取液混合物进入过滤罐内后，精油穿过超滤膜23从过滤组件2的内部流出，杂质与水阻隔在罐体11内，在精油过滤完毕后，将杂质和水排出过滤罐。

通过过滤组件2连接的连接管上的流量计对精油的过滤量进行监测，当过滤量低于设定阈值时，隔离组件4将过滤组件2与罐体11内部隔离，连接管与过滤组件2断开连通，冲洗组件5对超滤膜23进行冲洗。

冲洗步骤为：外管41初步插入支撑管12内，此时泄污孔43处在支撑架21的下方，泄污孔43不与内管42和超滤膜23之间的间隙连通，在间隙处的精油过滤完全后，外管41继续上移，此时泄污孔43与内管42和超滤膜23之间的间隙连通，进行冲洗操作，超滤膜23上的附着物经泄污孔43、排污通道45排出。

过滤组件2在进行拆卸维修时，同样需隔离组件4将过滤组件2和罐体11内部进行隔离，且隔离过程泄污孔43不与内管42和超滤膜23之间的间隙连通，在间隙处的精油过滤完全后对过滤组件2进行拆卸。

本申请实施例还公开了一种桧木精油萃取系统，用于实现上述萃取桧木精油的方法，包括前处理设备、蒸馏罐、冷凝管、蒸汽管路、过滤罐、超临界CO

蒸馏罐、蒸汽管路、过滤罐、超临界CO

前处理设备包括去皮机、烘干机和破碎机，用于对桧木进行去皮清理、烘干和粉碎等前处理过程；

蒸馏罐用于桧木的蒸馏及萃取；蒸馏罐上安装有排气阀，用于在切换萃取方式时排尽蒸馏罐内的气体；

冷凝管通过蒸汽管路与蒸馏罐连通，用于蒸馏气体的冷凝；

过滤罐与冷凝管连通，用于桧木精油、水及杂质的过滤分离；

超临界CO

分离罐与蒸馏罐连通，用于将超临界CO

分离罐与过滤罐连通，用于将萃取液输送入过滤罐内进行过滤除杂。

上述过程中本申请通过水蒸气蒸馏与超临界CO

此外通过在精油、水及杂质在通入过滤罐内后，通过过滤组件快速的将精油与水和杂质分离，精油穿过过滤组件进入桧木精油存储罐内，因萃取过程中会产生部分杂质附着在过滤组件的表面，造成过滤效率降低，隔离组件插入罐主体内，从而将过滤组件与罐主体内部形成隔离状态，通过冲洗组件对过滤组件的表面进行冲洗，从而将贴附在过滤组件表面的杂质清除。