一種中藥材農藥殘留降解裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種中藥材農藥殘留降解裝置，包括清洗水槽、羥基自由基發生器、超聲波系統、光觸媒。同時本發明提供了一種采用上述裝置的中藥材農藥殘留降解方法，包括浸泡、羥基自由基氧化、超聲清洗等步驟。本裝置能安全、高效地對中藥材進行清洗處理，具有優良的去除農藥殘留的作用。
【專利說明】一種中藥材農藥殘留降解裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及中藥材清洗【技術領域】，特別是涉及一種中藥材農藥殘留降解裝置及方法。
技術背景
[0002]中藥是我國寶貴的文化遺產，是中華民族防治疾病、康復保健、繁衍后代的一大法寶。但是現在由于中藥材有效成分的不確定與農藥、重金屬等有害物質的殘留量超標成為中藥躋身世界的兩大障礙。致使中藥材中農藥污染的原因有:1、中藥材的種植者缺乏基本的植保常識，濫用農藥的現象十分嚴重；2、中藥材從環境中被動吸收一些高殘留農藥，如中藥材生長周圍環境土壤、水源和大氣的污染等；3、在中藥材采收、加工、保存、運輸過程中造成的農藥污染也十分嚴重；4、由于環境和食物鏈被污染和破壞，動物類中藥材可以因食物鏈的蓄積而被污染。我國出口的中草藥在歐美等國市場上多次因農藥殘留超標等原因被查扣，農藥殘留污染已成為中藥材走向世界的障礙，成為當前中藥材生產中急待解決的重要問題。
[0003]傳統的去除中藥材中殘留農藥的方法有水洗法和炮制法。水洗法是用清水或水蒸氣等對中藥材進行清洗，以達到去除殘留農藥污染物的目的。此法僅適用于污染植株表面及鮮品中藥材的水溶性農藥，而對于生物富集系數大、具有較強穿透性易進入植株內部的絕大多數的脂溶性農藥則效果較差。炮制法是指將中藥材在適當的設備中加熱至適當的溫度，在不破壞中藥材中有效成分的前提下，使中藥材中的殘留農藥污染物分解或降解為無害的物質，從而達到去除殘留農藥的目的。此法適用于脫除分解溫度或降解溫度不太高的農藥。隨著科學技術的發展，現代提取分離技術也應用于中藥材中農殘的脫除研究中。有學者采用超臨界C0:流體萃取法去除黃芪、當歸等中藥中殘留的有機氯農藥，殘留農藥去除率達85%以上。國外還采用了陽離子交換柱及活性炭脫除農藥殘留的研究，實驗證明二者結合使用比單純使用有機活性炭效果更佳，但同時存在處理量少、儀器使用復雜等缺點。本發明涉及一種中藥材農藥殘留降解裝置，主要基于羥基自由基化學原理，羥基自由基具有極強氧化性能(&=2.80eV)，可以無選擇性地與各種農藥反應，能通過奪氫反應或在雙鍵上發生親電加成反應與大多數有機底物發生化學反應，將其氧化成H20、C02和其它無害物質。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種降解效果好、成本低、操作方便的中藥材農藥殘留降
解裝置。
[0005]一種中藥材農藥殘留降解裝置，其特征在于:包括清洗水槽、羥基自由基發生器、超聲波系統、光觸媒，所述羥基自由基發生器安裝在清洗水槽側面，并通過管道與清洗水槽連接成閉合循環回路，所述清洗水槽的底部安裝有超聲波系統，所述清洗水槽的內表面涂有光觸媒，所述清洗水槽上方設有熒光燈。[0006]進一步的，所述羥基自由基發生器包括交流高電壓發生器、高壓電極、導電介質，所述交流高電壓發生器兩端分別與高壓電極相連，所述高壓電極之間設有導電介質和一定的放電間隔。
[0007]進一步的，所述高壓電極為弧形電極，所述弧形電極上設有微小氣孔，所述微小氣孔通過導管與氣泵相連。
[0008]進一步的，所述超聲波系統包括超聲波發生器、超聲波振板、超聲波換能器，所述超聲波發生器通過信號線連接超聲波振板，所述超聲波振板一面安裝有超聲波換能器并密封，超聲波振板另一面安裝有絕緣墊板。
[0009]基于上述裝置的一種中藥材中農藥殘留降解方法，包括以下步驟:
(1)將有農藥殘留的中藥材浸入中藥材農藥殘留降解裝置的清洗水槽中，將水溫控制在 10-30°c，浸泡 l-5min ；
(2)啟動熒光燈，使熒光照射到清洗水槽內表面的光觸媒納米二氧化鈦層；
(3)啟動熒光燈l_2min后，再啟動羥基自由基發生器，工作電壓為220V，額定功率為2500W，工作時間為20-30 min，工作頻率為50KHz ；
(4)啟動羥基自由基發生器l_2min之后，啟動超聲波系統進行振動清洗，工作頻率為50KHz，清洗 20-30 min ；
(5)同時關閉超聲波系統、羥基自由基發生器、熒光燈，將清洗槽中的清洗水放干凈，將已去除殘留農藥的中藥材取出并放入干燥爐中干燥，或放在陽光下曬干。
[0010]本發明具有羥基自由基發生器，通電后可在水中直接生成大量的羥基自由基。羥基自由基是最活潑的一種活性分子，進攻性最強的化學物質。它具有極強氧化性能(E0=2.80eV)，與氟的氧化力相當；羥基參與的化學反應屬于游離基反應，化學反應速度極快，反應速率在106L/mol.s-1010L/mol.s。一旦輕基自由基在溶液中生成,它會無選擇性地與各種農藥反應，能通過奪氫反應或在雙鍵上發生親電加成反應與大多數有機底物發生化學反應，將其氧化成H20、C02和其它無害物質。
[0011]本發明同時采用超聲波系統和羥基自由基發生器去除中藥材中殘留的農藥，充分發揮和結合了兩者的優點，相互輔助，效果遠遠優于現有的去殘留農藥裝置。超聲波系統的作用機理是一方面可以通過超聲空化微射流形成對液體的強烈攪拌作用，從而提高電極表面的傳質速率，另一方面空化泡崩潰產生的微射流對電極表面形成連續的現場活化，提高電極電流的響應效果，同時，超聲波的聲強增達到一定數量時，水在局部高溫、高壓環境下能夠被分解產生輕基自由基。
[0012]本發明的羥基自由基發生器的電極采用弧形電極，同時在電極上設有微小氣孔，在小氣泡及弧形電場的集中作用下，其產生的羥基自由基數量是普通裝置的1.5-2倍，這極大地提高了去除中藥材中殘留農藥的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一種中藥材農藥殘留降解裝置的結構示意圖。
[0014]圖2為羥基自由基發生器的結構示意圖。
[0015]圖3為超聲波系統的結構示意圖。
[0016]附圖中:1、清洗水槽，2、熒光燈，3、超聲波系統，4、電源，5、羥基自由基發生器，6、光觸媒，7、導電介質，8、高壓電極，9、放電間隔，10、交流高電壓發生器，11、導管，12、氣泵，13、超聲波發生器，14、超聲波換能器，15、超聲波振板，16、絕緣墊板。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步的說明:
如圖1所示，一種中藥材農藥殘留降解裝置，其特征在于包括清洗水槽1、熒光燈2、超聲波系統3、電源4、羥基自由基發生器5、光觸媒6 ;所述羥基自由基發生器5和清洗水槽1都設置有進水口和出水口，羥基自由基發生器5和清洗水槽1通過管道連接成閉合循環回路；所述清洗水槽1內設置有超聲波系統3、光觸媒6。所述光觸媒6采用納米二氧化鈦，均勻噴涂于清洗水槽1內表面，清洗水槽1上方設有熒光燈2。
[0018]如圖2所示，羥基自由基發生器由交流高電壓發生器10、高壓電極8、導電介質7和其他輔助裝置組成，所述交流高電壓發生器10兩端分別與高壓電極8相連，所述高壓電極8之間設有導電介質7和一定的放電間隔9。所述羥基自由基發生器5采用高壓電極8DBD，DBD是介質阻擋放電的英文簡寫，又叫無聲放電。DBD是一種產生大氣壓非平衡等離子體的可靠、經濟的方法，被廣泛用于水處理和環境保護等領域。所述高壓電極8為弧形電極，所述弧形電極上設有微小氣孔，所述微小氣孔通過導管11與氣泵12相連。在小氣泡及弧形電場的集中作用下，其產生的羥基自由基數量是普通裝置的1.5-2倍，這極大地提高了去除中藥材中殘留農藥的效果。
[0019]如圖3所示，所述超聲波系統3由超聲波發生器13、超聲波振板15、超聲波換能器14及其它輔助系統組成；由超聲波發生器13通過信號線連接超聲波振板15，超聲波振板15 一面安裝超聲波換能器14并密封，超聲波振板15另一面安裝有絕緣墊板16，所述絕緣墊板16安裝在清洗水槽1的底部。
[0020]采用以上中藥材農藥殘留降解裝置，去除中藥材中農藥殘留的降解方法，包括以下步驟:
(1)將有農藥殘留的中藥材浸入中藥材農藥殘留降解裝置的清洗水槽1中，將水溫控制在 10-30°c，浸泡 l-5min ；
(2)啟動熒光燈2，使熒光照射到清洗水槽1內表面的光觸媒納米二氧化鈦層；
(3)啟動熒光燈2l_2min后，再啟動羥基自由基發生器5，工作電壓為220V，額定功率為2500W，工作時間為20-30 min，工作頻率為50KHz ；
(4)啟動羥基自由基發生器5l-2min之后，啟動超聲波系統3進行振動清洗，工作頻率為 50KHz，清洗 20-30 min ；
(5)同時關閉超聲波系統3、羥基自由基發生器5、熒光燈，將清洗槽中的清洗水放干凈，將已去除殘留農藥的中藥材取出并放入干燥爐中干燥，或放在陽光下曬干。
[0021]本發明同時采用超聲波系統3和羥基自由基發生器5去除中藥材中殘留的農藥，充分發揮和結合了兩者的優點，相互輔助，效果遠遠優于現有的去殘留農藥裝置。
【權利要求】
1.一種中藥材農藥殘留降解裝置，其特征在于:包括清洗水槽、羥基自由基發生器、超聲波系統、光觸媒，所述羥基自由基發生器安裝在清洗水槽側面，并通過管道與清洗水槽連接成閉合循環回路，所述清洗水槽的底部安裝有超聲波系統，所述清洗水槽的內表面涂有光觸媒，所述清洗水槽上方設有熒光燈。
2.根據權利要求1所述的一種中藥材農藥殘留降解裝置，其特征在于:所述羥基自由基發生器包括交流高電壓發生器、高壓電極、導電介質，所述交流高電壓發生器兩端分別與高壓電極相連，所述高壓電極之間設有導電介質和一定的放電間隔。
3.根據權利要求2所述的一種中藥材農藥殘留降解裝置，其特征在于:所述高壓電極為弧形電極，所述弧形電極上設有微小氣孔，所述微小氣孔通過導管與氣泵相連。
4.根據權利要求1所述的一種中藥材農藥殘留降解裝置，其特征在于:所述超聲波系統包括超聲波發生器、超聲波振板、超聲波換能器，所述超聲波發生器通過信號線連接超聲波振板，所述超聲波振板一面安裝有超聲波換能器并密封，超聲波振板另一面安裝有絕緣墊板。
5.采用權利要求1所述的一種中藥材農藥殘留降解裝置的一種中藥材中農藥殘留降解方法，包括以下步驟:(1)將有農藥殘留的中藥材浸入中藥材農藥殘留降解裝置的清洗水槽中，將水溫控制在 10-30°C，浸泡 l-5min ；(2)啟動熒光燈，使熒光照射到清洗水槽內表面的光觸媒納米二氧化鈦層；(3)啟動熒光燈l_2min后，再啟動羥基自由基發生器，工作電壓為220V，額定功率為2500W，工作時間為20-30 min，工作頻率為50KHz ；(4)啟動羥基自由基發生器l_2min之后，啟動超聲波系統進行振動清洗，工作頻率為50KHz，清洗 20-30 min ；(5)同時關閉超聲波系統、羥基自由基發生器、熒光燈，將清洗槽中的清洗水放干凈，將已去除殘留農藥的中藥材取出并放入干燥爐中干燥，或放在陽光下曬干。
【文檔編號】A62D3/38GK103656957SQ201310677965
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】周堅, 王黎麗 申請人:長沙安迪生物科技有限公司