具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种微波提取设备，包括提取罐1、冷凝装置3和微波发生装置2，微波发生装置2和冷凝装置3分别与提取罐1连通，还包括微正压装置4，所述微正压装置4与提取罐1连通，用于调节提取罐1的内部处于微正压状态。

本发明实施方案中，提取罐1包括外部结构和内部结构，外部结构可由金属材料或非金属材料制成，如，不锈钢、陶瓷、玻璃，内部结构由非金属材料制成，优选方案为玻璃釜体14。玻璃釜体14能确保微波发生装置2产生的微波顺利馈入提取罐1中。提取罐1的上端设置有物料入口11和溶剂入口12，提取原料从物料入口11进入提取罐1，萃取剂通过溶剂入口12进入提取罐1。提取罐1上设置有用于将微波发生装置2产生的微波馈入提取罐1中的微波馈入口，微波发生装置2通过微波馈入口与提取罐1连通，通过微波馈入口馈入的微波对提取罐1中的物料进行加热，物料经加热后产生的蒸汽进入冷凝装置3中进行冷凝，经处理后分离出所需要的提取原料的有效成分。

微波辅助提取植物有效成分，即利用微波提取设备提取香精香料，常用酒精水溶液作为溶剂，为确保微波提取设备在醇提条件下能安全使用，本发明的微波提取设备进行了安全设计，包括确保提取罐1在提取过程中处于微正压状态的微正压装置4、控制提取罐1内氧气浓度的充氮装置、控制提取过程中提取罐1内的液位不低于微波馈入口。

具体的，本发明的微波提取设备设置有微正压装置4，与提取罐1连通，以保障提取罐1在提取过程中处于微正压状态；微正压装置4包括氮气泵41，氮气泵41与提取罐1连通，用于向提取罐1中充入氮气。提取罐1上端设有开口，氮气泵41通过开口向提取罐1充入氮气，这样能确保空气不会倒吸进入提取罐1中，从而使提取罐1处于微正压状态，满足微波提取设备醇提的安全性要求。微正压装置4还包括压力传感器和压力调节阀，压力传感器用于检测提取罐1内的压力，压力调节阀根据压力传感器检测到的提取罐1的压力控制氮气流量，使提取罐1在提取过程中始终处于微正压状态。另外，当氮气泵41向提取罐1充入氮气，提取罐1内氧气的浓度降低，确保提取罐1内氧气浓度处于安全阈值之下，从而确保微波提取设备在提取过程中的安全，即，微正压装置4中的氮气泵41即为控制提取罐1内氧气浓度的充氮装置。通过氮气泵41向提取罐1充入氮气，同时实现确保提取罐1处于微正压状态和提取罐1内的氧气浓度处于安全阈值之下，简单便捷，成本低，节省资源。

在提取过程中，提取罐1内的物料高度处于一定范围内，不会充满提取罐1，以便气化后的物料能进入冷凝装置3中进行冷凝，也就是说，提取过程中，提取罐1下部盛装物料上部空间充满气体，为了提高资源利用率和提取效率，避免微波直接辐照壁面导致提取罐1过热，必须确保微波能不会泄露到气相空间中，即，控制微波只对物料所占据的那部分提取罐1空间范围进行辐照。本发明中，设定提取过程中提取罐1的最低液位，且微波馈入口所处的高度不高于提取罐1对应提取过程所设定的最低液位，在提取罐1靠近壁面处安装有电容式液位计6，检测提取罐1内物料所处的高度，即，设置液位计6检测提取罐1中的液位，确保提取过程中提取罐1内的物料高度始终不低于所设定的最低液位，从而控制提取过程中提取罐1内的液位不低于微波馈入口，确保微波能不泄露到气相空间中，以提高资源利用率和提取效率，并避免提取罐1过热造成安全事故。

提取罐1内还设置有温度检测装置，检测提取过程中提取罐1内的温度，以确保安全。

经微波辐照后，物料的有效成分气化并进入冷凝装置3进行冷却分离，得到最终的有效成分。为了解决提取过程中出现的热量平衡问题，本发明借鉴传统回流提取方法，故所设置的冷凝装置3为二级蒸汽冷凝回流结构，包括

一级冷凝器，与提取罐1连通于提取罐1上端的一侧，用于将提取罐1导出的蒸汽冷凝为液体；

二级冷凝器，与一级冷凝器连通，用于将一级冷凝器冷凝的液体进一步冷却；

油水分离器33，与二级冷凝器连通，用于将二级冷凝器冷却的液体中的水和油分离，将水导入提取罐1。

本发明实施方案中，一级冷凝器为列管式冷凝器31，二级冷凝器为盘管式冷凝器32。列管式冷凝器31、盘管式冷凝器32和油水分离器33依次连通，且所处的高度依次降低，盘管式冷凝器32将列管式冷凝器31冷凝后的液体进一步冷凝降温，可确保下一步的油水分离取得更好的效果，进一步冷凝降温后的液体流入油水分离器33，油水分离器33的上部采集油，下部盛装水，水可全部返回提取罐1，或者部分排出油水分离器33部分返回至提取罐1。油水分离器33与提取罐1连通，两者可通过物料入口11进行连通，也可连通于提取罐1上端的另一侧，可根据实际需要设置。为了避免返回至提取罐1的水影响加热后的物料所形成的蒸汽进入列管式冷凝器31，列管式冷凝器31与提取罐1的连通处远离油水分离器33与提取罐1的连通处。另外，为了方便观察和操作，盘管式冷凝器32和油水分离器33为透明的玻璃材质。

经油水分离器33分离后获得的水返回至提取罐1中，一方面实现水的循环利用，节约资源，另一方面，及时为提取罐1补充液体，使提取罐1内保持气液平衡，为提取罐1处于微正压状态提供保障。

微波馈入口设置在提取罐1的侧壁，微波发生装置2产生的微波从侧壁进入提取罐1中对物料进行加热，由于微波穿透性差，即微波辐照距离受限制，处于提取罐1中央的物料有可能未被微波直接加热而导致加热不充分，从而未能充分提取原料中的有效成分，造成资源浪费及效率低下。本发明中，提取罐1中设置搅拌装置5，用于搅拌提取罐1中的物料，搅拌装置5包括推进式搅拌器和搅拌电机52，推进式搅拌器的中心轴线与提取罐1的中心轴线重合，推进式搅拌器优选为螺旋搅拌器51，搅拌电机52驱动螺旋搅拌器51自上向下运转，将物料不断地搅拌至提取罐1的近壁面区接受辐照，提高物料从提取罐1中心到边缘的流动速率，使得更多物料被充分加热，从而充分提取原料中的有效成分。螺旋搅拌器51的中心轴线与提取罐1的中心轴线重合，使得搅拌更加均匀，物料进入提取罐1近壁面区的概率也更加均衡，从而保障物料被充分加热。另外，微波发生装置2中，微波腔体21设置为正五边形(参阅图3)，使得微波场能均匀分布，更加有利于物料的加热，使加热更充分更均匀。

本发明中，微波提取设备还设置有斜拉气缸7，提取罐1的下端设置有用于开闭提取罐1的下盖13，斜拉气缸7与下盖13连接，用于推拉下盖13，使下盖13处于打开或闭合的状态。下盖13与提取罐1本体可分离(参阅图2)，因此还设置有与下盖13的锁圈连接的锁圈气缸8，以固定下盖13。

下盖13设置有开口，用于供蒸汽进入提取罐1。下盖13还与泵连通，提取结束后，泵把提取罐1中的残液抽走，打开下盖13清理固体残渣前，通过下盖13开口向提取罐1中输入蒸汽，减少残渣中的酒精夹带量，以免酒精含量高而存在安全隐患，同时降低残渣处理的费用，降低成本。

利用本发明的微波提取设备提取原料有效成分的工艺流程概括如下：

首先，将用于提取的原料和具有合适浓度的酒精按照一定比例通过物料入口11和溶剂入口12分别投放到提取罐1中，确保提取罐1中的物料高度高于所设定的最低液位。

然后，通过氮气泵41向提取罐1充入氮气，使提取罐1处于微正压状态且氧气浓度处于安全阈值之下。

前期准备工作完成后，开启微波加热装置对提取罐1中的物料进行加热，温度检测装置检测提取罐1中物料的温度，当温度接近沸点，逐步调小微波加热装置的加热功率，尤其要调小接近气相空间的微波源的加热功率，以确保安全。

物料气化，进入冷凝装置3进行冷凝分离，从而获得所需要的有效成分，分离后的水相返回提取罐1中，循环利用，节约资源，确保提取罐1中气液平衡。

达到设定的工艺时间后，关闭微波加热装置，泵抽走提取罐1中的残液，通过下盖13开口向提取罐1通入蒸汽，减少残渣的酒精夹带量，打开下盖13，清理固体残渣；或者在泵抽走残液后，往提取罐1投入新的酒精，进行二次提取，提高物料利用率。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更改或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。