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        行業解決方案

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        4.1制藥行業提取罐
        發布時間:2016-9-2 10:08:53

        一、提取工藝

        提取就是利用適當的溶劑(水或乙醇),把中藥材中的有效成份提取出來。浸出液可直接制成內服或外用的浸出制劑(如湯劑、浸膏、流浸膏),也可把浸出液作為原料制備其它制劑(如口服液、注射劑、沖劑、丸劑、片劑、糖漿劑)。因此提取是中藥行業中非常重要的工藝,提取有三種方式:水提、醇提或溶劑提取。

        1、水提:就是以水作為提取溶劑;

        2、 醇提:就是以乙醇(即酒精)作為提取溶劑;

        3、 溶劑提取:就是以石油醚、苯等親脂性有機溶劑作為提取溶劑,這種比較少用。 

        提取工藝過程:

        在此只作一般水提(醇提)基本原理介紹。

        1、加熱方式:如屬水提,水和中草藥裝入提取罐后,開始向罐內通蒸汽,進行直接加熱,當溫度達到規定值后,停止向罐內進蒸汽,改為向夾套進蒸汽,進行間接加熱,以維持罐內溫度在規定范圍內;如屬醇提,則全部采用向夾套通蒸汽的方式進行間接加熱。

        2、強制循環提取:在提取過程中,為了使藥液提取溫度達到平衡和提高提取效率,可以用泵對藥液進行強制循環(但對含淀粉多的物料和粘性較大物料提取不適用)。強制循環即藥液從罐體下部放液口放出,經管道過濾器過濾,再用泵送回上部罐體內。

        3、回流提取:在提取過程中,提取罐內必然會產生大量蒸汽,這些蒸汽從排氣口經冷凝器進行冷凝,再回流到提取罐內,如此循環,直至提取終止。

        4、提取液的放出:提取完畢后,藥液從罐體下部側過濾放液口和排渣門上的放液口一起放出,經管道過濾器過濾,然后用泵將藥液輸送到儲罐或濃縮工段進行濃縮。

        二、提取設備說明

        提取罐是專門為中藥廠煮提工段設計的生產設備。具有直接加熱和間接加熱兩種方式。本設備可作為中草藥或其他植物類水和乙醇提取、蒸制、滅菌及回收殘渣中的乙醇用。設備附有“冷凝器”和“管道過濾器”,以配合主罐完成多功能操作。本設備具有提取時間短、生產效率高、能耗少、升溫時間快、排渣方便、應用范圍廣、操作簡單、安全可靠等特點。

        1、大型提取罐采用分段夾套加熱的方式,整個底蓋要覆蓋夾套,筒身夾套分2~3段,這樣一方面,在投料少時,關閉筒身上段夾套,可以避免干燒,使該提取罐可以適應較小的投料量。另一方面,可以采用更加合理的加熱方式,使提取罐加熱做到節能、可控、快速。(下面以10立方提取罐為例來說明)

        A、提取溶媒開始進液達到約0.3立方米時,即可打開底蓋夾套加熱,底蓋加熱在整個加熱過程中一直保持; 

        B、提取溶媒進液完成后,打開全部筒身夾套加熱,直至提取罐內料液溫升至接近沸騰的溫度(比如96℃),關閉筒身上段夾套。繼續升溫達到設定溫度(比如98℃時),關閉筒身下段夾套,只用底蓋夾套加熱至沸騰(100℃); 

        C、依靠底蓋夾套和調節筒身下段夾套的加熱功率,控制到所需要的煎煮沸騰程度。大致來說,該提取罐底蓋夾套的滿載加熱功率為:2.5*1000*(143.6-100)=109KW,蒸發水量為:109*3600/2258=174KG,約相當于10000KG物料的1.74%。如果認為此沸騰程度可以,則只需維持底蓋夾套開啟即可,不需打開筒身夾套,如要求更高的沸騰程度,則開啟筒身下段夾套,并依靠調節閥調節加熱功率,使得煎煮沸騰程度滿足工藝要求。 

        D、 底蓋夾套的方式確保提取罐內各處溫度均勻,煎煮透徹,提取罐上、中、底部溫度表顯示溫度偏差范圍在±1℃之內

        工作壓力:罐體:常壓;夾套:<0.25Mpa;

        工作溫度:罐體:<100°C;夾套:<140°C;

        提取罐要求采用蒸汽加熱方式,夾套及底蓋加熱,蒸汽壓力:≥0.3Mpa

        蒸汽進口和冷凝水出口由設備制造商根據夾套面積和蒸汽的最大耗量設計選定,多段夾套時,可設計不同直徑的蒸汽進口和冷凝水出口;每段提取罐夾套單獨配備疏水閥,疏水閥后的排放管路匯總到公共回收管。

        安裝圖如下:(采用醇提方式,夾套加熱)

        2、小型提取罐

        如采用水提,開始向罐內通蒸汽,進行直接加熱,當溫度達到規定值后,停止向罐內進蒸汽,改為向夾套進蒸汽,進行間接加熱,以維持罐內溫度在規定范圍內;

        因此,在直接蒸汽管道上,建議安裝way’s氣動波紋管截止閥S16FGBH-P,到了設定溫度或壓力立即切斷蒸汽;在夾套間接蒸汽管道上,建議安裝way’s波紋管密封氣動控制閥PCV3000-B,調節管內溫度。

        據經驗3 m3提取罐的加熱面積大約5.8 m2蒸汽耗量大約為155-235kg/h,據此來選擇氣動閥和疏水閥型號即可。

        三、閥門對工藝的影響

        浸出過程中溫度的影響:藥材的浸出在溶劑沸點下或接近于沸點溫度下進行比較有利。因為在沸騰狀態時,固液兩相間具有較高的相對運動速度。溫度升高,增加可溶性成分的溶解,擴散速度加快;也可使細胞蛋白質凝固、酶被破壞,提高制劑的穩定性。但如果超溫會破壞藥材的有效成份。

        浸出過程中壓力的影響:在藥材較難浸潤時,在加壓條件下能更快使溶劑滲透到組織內部,較早發生溶質的擴散速度,有利于浸出成分的溶解過程。但超壓會導致過早的超過溶劑沸點,亦會破壞藥材的有效成份。

        對閥門的要求:多功能提取罐可通直接蒸汽以加速水提或醇提的加熱時間,罐內操作壓力為0.15Mpa,蒸汽加熱夾套為0.3Mpa,屬于壓力容器。根據不同的藥材種類,溫度沸點、浸取時間都不一樣(一般提取溫度95~120℃,時間2H`48H),為了在最有利的溫度和壓力下提取到更多有效的成份。因此溫度和壓力的控制都有嚴格的要求。使用一款控制精度高的波紋管密封氣動控制閥氣動波紋管截止閥(大部份廠用手動開關的截止閥)和能穩壓的先導式減壓閥是非常必要的(往往減壓閥會用在進車間之前統一減壓)。

        因為升溫越快,會使得滲透溶解速度加快,若因為管道內積滿冷凝水,而會大大延長了提取的時間,浪費蒸汽能源。因此選擇能及時排水,效率高的自由浮球式疏水閥是很重要的,且每段單獨疏水。

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