一种茶多酚提取模块化实践装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种化学教学实践装置，具体的说，涉及了一种茶多酚提取模块化实践装置。


背景技术：

2.茶多酚作为理想的天然抗氧剂，具有生物活性多样、应用前景广阔的优点，特别是在医药、保健品、日化等大健康领域的跨界应用，对茶多酚生产技术提出了更高的要求、更细化的成分参数、更多的性能指标以保证产品纯度及单体含量规格等。
3.目前，目前茶多酚的提取方法主要包括：有机溶剂萃取法、离子沉淀提取法、吸附分离提取法、超临界萃取、超声波浸提法、微波浸提法等，目前应用最广泛的提取方法是有机溶剂萃取法，提取过程中会使用包括有：乙醇、乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂，由于所用溶剂存在易燃、易爆、有毒风险，不适于教学实践。因此，急需设计一种符合“绿色技术”理念进行茶多酚提取模块化的教学实践装置，来培养学生对茶多酚提取工艺、设备的创新研发能力。此外，现有的茶多酚提取教学实践装置均为手动操作，不符合现代智能化设备的发展潮流，操作效率较低。
4.为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、安全无污染、可智能化操作、教学效果好的茶多酚提取模块化实践装置。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种茶多酚提取模块化实践装置，包括提取搅拌罐、超声波发生器、冷凝器、恒温加热装置、抽滤装置和控制终端，所述提取搅拌罐上部连通有软化水进液管，所述超声波发生器伸入所述提取搅拌罐内，所述冷凝器安装在所述提取搅拌罐上端，所述恒温加热装置为所述提取搅拌罐加热，所述抽滤装置抽滤从所述提取搅拌罐中排出的提取液，所述软化水进液管上设置有第一电磁阀，所述控制终端控制所述第一电磁阀的启闭、所述超声波发生器的启闭以及所述提取搅拌罐中搅拌电机的启闭和转速。
7.基于上述，所述抽滤装置包括袋式过滤器和母液罐，所述提取搅拌罐底端通过提取液出液管与所述袋式过滤器的进液口连通，所述袋式过滤器的出液口通过管路与所述母液罐连通，所述母液罐上连通有负压管，所述负压管上设置有第二电磁阀，所述控制终端控制所述第二电磁阀的启闭。
8.基于上述，所述冷凝器上连通有冷凝水进液管和冷凝水出液管，所述冷凝水进液管上设置有第一电动流量控制阀，所述控制终端控制所述第一电动流量控制阀的开闭程度。
9.基于上述，所述恒温加热装置包括设置在所述提取搅拌罐外侧的夹套和恒温循环水槽，所述夹套连通所述恒温循环水槽的进出口。
10.基于上述，所述软化水进液管上依次设置有软水罐、软水泵、第二电动流量控制阀和流量计，所述第一电磁阀位于所述软水罐的上游，所述控制终端控制所述第二电动流量控制阀的开闭程度。
11.基于上述，它还包括连通在所述提取液出液管上的吹气管和排渣管，所述提取液出液管位于所述吹气管、所述排渣管接口的两侧分别设置有阀门，所述排渣管上也设置有阀门，所述吹气管上设置有第三电磁阀，所述控制终端控制所述第三电磁阀的启闭。
12.基于上述，它还包括上部管廊，所述上部管廊包括真空管、压缩空气管、冷却水上水管、冷却水回水管和软化水上水管，所述真空管连通所述负压管以提供负压，所述压缩空气管连通所述吹气管以提供正压，所述冷却水上水管连通所述冷凝水进液管以提供冷凝水，所述冷却水回水管连通所述冷凝水出液管以收集冷凝水，所述软化水上水管连通所述软化水进液管以提供软化水。
13.基于上述，它还包括下部管廊，所述下部管廊包括排污管，所述排渣管和所述母液罐的排污管路分别连通所述排污管以方便排污。
14.基于上述，所述控制终端设置有触摸屏以便人机交互。
15.本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：
16.（1）提供了一种使用水相协同超声提取茶叶中茶多酚的教学装置，其将茶叶和软水在所述提取搅拌罐内混合搅拌，配合所述超声波发生器发出的超声波、所述恒温加热装置提供的高温，实现对茶多酚的提取，最终通过所述过滤装置过滤后即可得到提取液，这种方法不仅可减少浸提时间，而且对浸提温度要求不严格，同时可避免茶多酚长时间处于高温下发生氧化，最重要的是不使用任何易挥发、有毒有机溶剂，更加符合“绿色技术”理念，适于高等院校教学实践，来培养学生对茶多酚提取工艺、设备的创新研发能力；
17.（2）通过所述控制终端可控制各关键阀门和动力机构的工作状态，通过所述触控屏可方便地进行操控，实现集中化控制，大大提高了实践工作效率；
18.（3）在部分管路上设置有部分手动阀门，便于锻炼学生的动手能力，培养学生的创造性；
19.（4）所述冷凝水进液管上的所述第一电动流量控制阀，方便根据回流情况，灵活调节冷凝水的流速；
20.（5）所述软水罐方便对软水进行缓存，所述第二电动流量控制阀方便控制软水流速；
21.（6）所述吹气管和所述排渣管的设置，可方便将所述提取液出液管内的残渣吹出，避免堵塞；
22.（7）所述上部管廊和所述下部管廊的设置，提高了管道布局整齐度。
附图说明
23.图1是本实用新型中茶多酚提取模块化实践装置的结构示意图。
24.图中：1. 提取搅拌罐；2. 超声波发生器；3. 冷凝器；4. 袋式过滤器；5. 母液罐；6. 恒温循环水槽；7. 软水罐；8. 软化水进液管；9. 第一电磁阀；10. 提取液出液管；11. 负压管；12. 第二电磁阀；13. 冷凝水进液管；14. 冷凝水出液管；15. 第一电动流量控制
阀；16. 夹套；17. 软水泵；18. 第二电动流量控制阀；19. 流量计；20. 吹气管；21. 排渣管；22. 第三电磁阀；23. 真空管；24. 压缩空气管；25. 冷却水上水管；26. 冷却水回水管；27. 软化水上水管；28. 排污管；29. 冷凝水测温元件。
具体实施方式
25.下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
26.如图1所示，一种茶多酚提取模块化实践装置，包括提取搅拌罐1、超声波发生器2、冷凝器3、恒温加热装置、抽滤装置和控制终端，所述提取搅拌罐1上部连通有软化水进液管8，所述超声波发生器2伸入所述提取搅拌罐1内，所述冷凝器3安装在所述提取搅拌罐1上端，所述恒温加热装置为所述提取搅拌罐1加热，所述抽滤装置抽滤从所述提取搅拌罐1中排出的提取液，所述软化水进液管8上设置有第一电磁阀9。
27.所述抽滤装置具体包括袋式过滤器4和母液罐5，所述提取搅拌罐1底端通过提取液出液管10与所述袋式过滤器4的进液口连通，所述袋式过滤器4的出液口通过管路与所述母液罐5连通，所述母液罐5上连通有负压管11，所述负压管11上设置有第二电磁阀12。
28.所述冷凝器3上连通有冷凝水进液管13和冷凝水出液管14，所述冷凝水进液管13上设置有第一电动流量控制阀15，方便根据回流情况，灵活调节冷凝水的流速，为便于监控冷凝效果，所述冷凝器3上还设置有冷凝水测温元件29，具体可以是温度传感器。
29.所述恒温加热装置具体包括设置在所述提取搅拌罐1外侧的夹套16和恒温循环水槽6，所述夹套16连通所述恒温循环水槽6的进出口。
30.所述软化水进液管8上依次设置有软水罐7、软水泵17、第二电动流量控制阀18和流量计19，所述第一电磁阀9位于所述软水罐7的上游，第二电动流量控制阀18可方便控制软水流速。
31.为了防止提取液出液管10堵塞，该茶多酚提取模块化实践装置还包括连通在所述提取液出液管10上的吹气管20和排渣管21，所述提取液出液管10位于所述吹气管20、所述排渣管21接口的两侧分别设置有阀门，所述排渣管21上也设置有阀门，所述吹气管20上设置有第三电磁阀22；使用时，切断提取液出液管10两端的通路，并接通所述吹气管20和所述排渣管21后，可方便地将所述提取液出液管10内的残渣吹出。
32.为了使管路布局更加简洁，该茶多酚提取模块化实践装置还包括上部管廊和下部管廊，所述上部管廊包括真空管23、压缩空气管24、冷却水上水管25、冷却水回水管26和软化水上水管27，所述真空管23连通所述负压管11以提供负压，所述压缩空气管24连通所述吹气管20以提供正压，所述冷却水上水管25连通所述冷凝水进液管13以提供冷凝水，所述冷却水回水管26连通所述冷凝水出液管14以收集冷凝水，所述软化水上水管27连通所述软化水进液管8以提供软化水；所述下部管廊包括排污管28，所述排渣管21和所述母液罐5的排污管路分别连通所述排污管28以方便排污。
33.所述控制终端具体可以是电脑、手机或者专门的控制柜，其设置有触摸屏以便人机交互，所述控制终端控制所述第一电磁阀9的启闭、所述第二电磁阀12的启闭、所述第三电磁阀22的启闭、所述第一电动流量控制阀15的开闭程度、所述第二电动流量控制阀18的开闭程度、所述超声波发生器2的启闭以及所述提取搅拌罐1中搅拌电机的启闭和转速，实现对各关键阀门和动力机构的集中化控制，大大提高了实践工作效率，这种控制方式属于
控制领域常用的技术手段，本专利将其专用于茶多酚的提取实践中。
34.利用该茶多酚提取模块化实践装置进行实践时，包括以下步骤：
35.（1）根据实践要求，通过所述触控屏操控开启第一电磁阀9向软水罐7中加水；
36.（2）开启软水泵17，通过所述触控屏调节第二电动流量控制阀18的开闭程度，向提取搅拌罐1中注入实践要求量的软化水，随后关闭软水泵17和第二电动流量控制阀18；
37.（3）启动恒温循环水槽6，根据实践要求设定恒温循环水槽6的加热温度，对提取搅拌罐1中的软水进行加热；
38.（4）通过所述触控屏调节第一电动流量控制阀15的开闭程度，给冷凝器3提供适当流速的循环冷凝水；
39.（5）提取搅拌罐1中的水温达到实践要求温度后，加入实践要求重量的茶叶粉末；
40.（6）开启搅拌电机，设定搅拌转速，开启超声波发生器2，开始计时浸提；
41.（7）实践要求浸提时间结束后，关闭超声波发生器2，设定恒温循环水槽6温度对提取液进行降温；
42.（8）手动开启提取液出液管10两端的阀门，通过所述触控屏控制第二电磁阀12开启，将提取搅拌罐1中的物料下放至袋式过滤器4进行过滤，滤液最终储存至母液罐5，固体回收用于二次浸提；
43.（9）用吹气管20中的压缩空气对提取液出液管10进行吹洗，残留茶叶粉末从排渣管21排出，最后用清水对管路及设备进行清洗。
44.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：包括提取搅拌罐、超声波发生器、冷凝器、恒温加热装置、抽滤装置和控制终端，所述提取搅拌罐上部连通有软化水进液管，所述超声波发生器伸入所述提取搅拌罐内，所述冷凝器安装在所述提取搅拌罐上端，所述恒温加热装置为所述提取搅拌罐加热，所述抽滤装置抽滤从所述提取搅拌罐中排出的提取液，所述软化水进液管上设置有第一电磁阀，所述控制终端控制所述第一电磁阀的启闭、所述超声波发生器的启闭以及所述提取搅拌罐中搅拌电机的启闭和转速。2.根据权利要求1所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：所述抽滤装置包括袋式过滤器和母液罐，所述提取搅拌罐底端通过提取液出液管与所述袋式过滤器的进液口连通，所述袋式过滤器的出液口通过管路与所述母液罐连通，所述母液罐上连通有负压管，所述负压管上设置有第二电磁阀，所述控制终端控制所述第二电磁阀的启闭。3.根据权利要求2所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：所述冷凝器上连通有冷凝水进液管和冷凝水出液管，所述冷凝水进液管上设置有第一电动流量控制阀，所述控制终端控制所述第一电动流量控制阀的开闭程度。4.根据权利要求3所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：所述恒温加热装置包括设置在所述提取搅拌罐外侧的夹套和恒温循环水槽，所述夹套连通所述恒温循环水槽的进出口。5.根据权利要求4所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：所述软化水进液管上依次设置有软水罐、软水泵、第二电动流量控制阀和流量计，所述第一电磁阀位于所述软水罐的上游，所述控制终端控制所述第二电动流量控制阀的开闭程度。6.根据权利要求5所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：它还包括连通在所述提取液出液管上的吹气管和排渣管，所述提取液出液管位于所述吹气管、所述排渣管接口的两侧分别设置有阀门，所述排渣管上也设置有阀门，所述吹气管上设置有第三电磁阀，所述控制终端控制所述第三电磁阀的启闭。7.根据权利要求6所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：它还包括上部管廊，所述上部管廊包括真空管、压缩空气管、冷却水上水管、冷却水回水管和软化水上水管，所述真空管连通所述负压管以提供负压，所述压缩空气管连通所述吹气管以提供正压，所述冷却水上水管连通所述冷凝水进液管以提供冷凝水，所述冷却水回水管连通所述冷凝水出液管以收集冷凝水，所述软化水上水管连通所述软化水进液管以提供软化水。8.根据权利要求7所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：它还包括下部管廊，所述下部管廊包括排污管，所述排渣管和所述母液罐的排污管路分别连通所述排污管以方便排污。9.根据权利要求1-8任一项所述的茶多酚提取模块化实践装置，其特征在于：所述控制终端设置有触摸屏以便人机交互。

技术总结
本实用新型提供了一种茶多酚提取模块化实践装置，包括提取搅拌罐、超声波发生器、冷凝器、恒温加热装置、抽滤装置和控制终端，所述提取搅拌罐上部连通有软化水进液管，所述超声波发生器伸入所述提取搅拌罐内，所述冷凝器安装在所述提取搅拌罐上端，所述恒温加热装置为所述提取搅拌罐加热，所述抽滤装置抽滤从所述提取搅拌罐中排出的提取液，所述软化水进液管上设置有第一电磁阀，所述控制终端控制所述第一电磁阀的启闭、所述超声波发生器的启闭以及所述提取搅拌罐中搅拌电机的启闭和转速。该茶多酚提取模块化实践装置具有设计科学、安全无污染、可智能化操作、教学效果好的优点。教学效果好的优点。教学效果好的优点。


技术研发人员：杨锐 赵丽静 艾建康 陈俭春 杨宁宁 侯扬飞 姬东旭 张秀涛 张子谦
受保护的技术使用者：河南莱帕克化工设备制造有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/5/25