中药提取车间设计

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摘要：介绍了中药提取车间的工艺流程、主要设备选型及车间布置。

关键词：中药提取、设备选型、车间布局

TB21 A

1.前言

中药提取是从原料药材中分离有效成分的单元操作。尽管近年来国内在中药提取生产中推出了一些所谓新工艺、新设备，如超临界流体提取、超声场强化提取、微波提取等，但时下的主流仍是多能提取罐提取、渗漉等一类间歇式传统提取工艺。本文以某中药厂的提取车间为例，探讨多能提取罐水提工艺的中药提取车间的设计。

2.中药提取车间工艺流程

提取车间工艺流程图

3.主要设备选型

中药提取设备均为标准设备（定型设备），故中药提取车间设计时，只要对设备进行选型设计即可。

提取车间年药材处理量为：150吨/年；生产天数为：300天；批次：2批/天，每天3班。则每批药材处理量为：150吨/年÷300天÷2批/天=0.25吨/批。

（1）多功能提取罐

每批药材处理量为250kg，按照工艺要求中药材和水的比例1:10，则加水量为250kg×10=2500kg≈2.5m3；多功能提取罐充装系数取0.85，则2.5m3÷0.85≈2.9m3。故配置1台3.0m3多功能提取罐（每批药材处理间隔时间为12h，故多功

能提取罐只需考虑处理一批药材的量即可）。每台3.0m3多功能提取罐投料量为250kg即可满足生产要求。

（2）提取液储罐

提取过程加水煎煮两次，每次加大约10倍纯化水量（~2.5m3）。第一次投料、加水和加温到100℃时间约1.5小时，提取时间约2小时，出液时间约0.5小时；第二次加水和加温到100℃时间约1.0小时，提取时间约1小时，出液时间约0.5小时，清理药渣时间为0.5小时。则一批药材处理时间约为4+3小时左右，一批药材可收集提取液~2.5m3×2。两次提取液收集时间间隔4小时，在收集第二次提取液时，第一次提取液已经浓缩处理完毕，故提取液储罐只要考虑储存一次提取液的量（~2.5m3）。提取液储罐充装系数取0.9，则

2.5m3÷0.9≈2.8m3，则配置1台

3.0m3提取液储罐即可满足生产要求。

提取液通过离心泵输送至提取液储罐，配置1台

10m3/h防爆离心泵（水提液在后期有用到95%的酒精进行醇沉处理，故本车间为甲类防爆车间）。

（3）单效真空浓缩器

每次需要处理的提取液为~2.5m3（~2500kg），单效真空浓缩器浓缩比为1:5~1:4；浓缩比取1:4，则单效真空浓缩器浓缩过程中蒸发的水分约为1875kg，需要在第二次提取液出液前将第一次提取液浓缩完成，每次物料处理时间按为2小时计算。

则1875kg÷2 h=937.5kg/h，即每小时需要处理

937.5kg的提取液。则配置1台1000型（蒸发量：

1000kg/h）单效真空浓缩器即可满足生产要求。

（4）浓缩液贮罐

一批提取液约2.5m3×2（提取过程加水煎煮两次）经浓缩后得到的浓缩液约为1.25m3（单效真空浓缩器浓缩比为1:5~1:4；浓缩比取1:4）左右。浓缩液贮罐充装系数取0.9，

则1.25m3÷0.9≈1.4m3，故配置1台1.5m3浓缩液贮罐（两次水提液浓缩后先合并再去醇沉处理）即可满足生产要求。

浓缩液需要通过螺杆泵输送至浓缩液贮罐。配置1台

6m3/h防爆螺杆泵。

（5）沉降罐

一批药材可得1.4m3的浓缩液，加2.5倍左右的95%乙醇进行沉淀（根据实际生产经验，本产品醇沉时药液中醇浓度应达65%～ 70% ,乙醇的浓度与药液需要达到的乙醇浓度之间差20%～25% 最佳，固选用95%乙醇进行沉淀），则每批需要加的酒精量为1.4m3×2.5=3.5m3，则沉降罐内液体积为

1.4m3+3.5m3≈4.9m3（不考虑水和乙醇混合时体积变化）。沉淀时间在24小时左右，所以沉降罐应能储存一天两批的待沉降液体（4.9m3×2=9.8m3）。沉降罐充装系数取0.85，则

9.8m3÷0.85≈11.5m3。故配置4台3.0m3沉降罐即可满足生产要求（综合考虑了车间层高及建筑造价，一批浓缩液配套2台3m3沉降罐比较合适）。

（6）上清液贮罐

一批药液醇沉液4.9m3每次约得到上清液4.4m3（根据实际生产经验，上清液的体积一般为沉降罐内液体体积的90%），上清液贮罐充装系数取0.9，则4.4m3÷0.9≈4.9m3。故配置2台2.5m3上清液贮罐（两批上清液出液时间间隔12h 左右，故只考虑储存一批上清液）即可满足生产要求。沉降罐布置在上清液贮罐上方，上清液通过位差自流到上清液贮罐。

（7）单效真空浓缩器

每批上清液约4.4m3（~4400kg）左右，则单效真空浓缩器浓缩过程中蒸发的水分约为3300kg，每批上清液按4小时处理完计算，则配置1台1000型（蒸发量：1000kg/h）单效真空浓缩器即可满足生产要求。

（8）分装罐

每批上清液约为4.4m3经浓缩后得到的浓缩液（膏液成品）约为1.1m3左右，稀乙醇约为2.7m3左右（浓缩过程中损

耗约0.6m3液体）。分装罐充装系数取0.9，则

1.1m3÷0.9≈1.2m3。每天有两批中药材要处理，考虑到连续生产的因素，设置2台1.5m3的分装罐（每批浓缩液用一个分装罐，每批药材的浓缩液（膏液成品）应合并后才能分装）即可满足生产要求。分装罐布置在洁净等级为D级的收膏区。

浓缩液（膏液成品）需要通过螺杆泵输送至分装罐，配置1台6m3/h防爆螺杆泵。稀乙醇需要通过离心泵输送至稀乙醇储罐，配置1台10m3/h防爆离心泵。

（9）其他设备

a.4m3乙醇储罐1台（每批浓缩液加95%乙醇量约为

3.5m3左右，乙醇储罐充装系数取0.9，其中新乙醇经外管自乙醇罐区来）；配置1台10m3/h防爆离心泵用于输送乙醇到沉降罐。

b.3m3稀乙醇储罐1台（醇沉时每批上清液中稀乙醇约为2.7m3左右，稀乙醇储罐充装系数取0.9，一天有两批稀乙醇，醇沉时每批上清液出液时间间隔12h左右,故只考虑储存一批稀乙醇即可）；配置1台10m3/h防爆离心泵用于输送稀乙醇到酒精回收塔。

c. JH-800的酒精回收塔（回收能力650-700kg/h）一套，用于回收乙醇。

d. 4m3乙醇回收储罐1台用于接收经酒精回收塔处理后的乙醇（根据实际生产经验，每批2.7m3的稀乙醇经回收后可得95%的乙醇1.5m3左右，每天回收两批95%的乙醇

1.5m3×2=3.0m3，乙醇回收储罐充装系数取0.9）；配置1台10m3/h防爆离心泵用于输送乙醇到沉降罐。

4.车间布置

4.1.提取车间的总体布置

在提取车间设计前,要根据全厂性布局确定人流及物流，即遵守总流量路程最小原则，尽量使得人流路线短捷，并与物流不交叉。提取车间的膏液成品出口尽量靠近制剂车间，且提取车间在生产过程中有水汽、酒精溶媒蒸汽等影响周围环