中药提取设备

所用乙醇浓度90%以上。醇沉液的含醇量在 60%～75%之间。
浓缩液体积为V，c为混合后醇沉液的醇浓度， cE为原醇浓度，则需加人的醇量VE为：
VE=cV/(cE – c)
醇沉时间与罐内温度成反比， 如常温下需24h以上，5℃时需8h左 右。
加醇时需在搅拌下缓慢加入， 以防局部醇浓度过高使沉淀包裹浓 缩液。
提取操作根据不同需要采取不同方式
①加热方式 用水提取时通入蒸气加热，当温度达到提取温度后停止
向罐内而改向夹层通蒸气进行间接加热，以维持罐内温度在 规定范围内。
如用醇提取，则全部用夹层通蒸气进行间接加热。 ②强制循环
在提取过程中，用泵对药液进行强制性循环，即从罐体 下部放液口放出浸出液，经管道滤过器滤过，再用水泵打回 罐体内。
SJN型三效节能浓缩器 1.加热室；2.蒸发室
二次 蒸汽
蒸 汽
料液 出口
冷凝 水出 口
料液进口
2. 醇沉淀设备
浸出液经浓缩后进行醇沉，使淀粉、树胶、 蛋白质、果胶、多糖、粘液质、色素等醇不溶物 析出沉淀，藉此除去杂质，提高浸膏质量。
醇沉前，浸出液经浓缩至密度在1.15～1.25 g/cm3之间。
立式连续逆流挤压浸出器的锥体高压区压力可达30个大 气压、浸取颠茄叶时。
当固、液两相之比为1∶3，预浸湿润时间14h，循环3次， 生物碱得率可达96.9％。
应用间歇式卧式挤压浸出器对莨菪草、鼠李壳等进行压 缩浸出，其浸出速度较一般浸渍法快19～24倍，同时产量和 质量都很高。
④回转脉冲：回转脉冲发生器由转子与定子组成，转子与 定子的间隙为0.5mm，转速为2820转／分。药材磨成细粉 与溶剂一起循环通过回转脉冲发生器进行浸出，由于固液 两相的强烈搅拌，承受机械脉冲作用，药材颗粒的变形和 分散，扩大了两相的接触面，加快了浸出速度，提高了浸 出率。
6.挤压强化浸出
此器工作原理为将已经湿润膨胀的药材送入器中小室内， 使其进到一个挤压梁下，挤压梁的单位压力在10～50kg／cm2 范围内，挤压一次时间为10～25s。
一般均根据浓缩比来选择上述设备。 薄膜蒸发器由于是料液一次通过，当浓缩比较大时， 易致加热管结垢堵塞，多用于浓缩比较小的浸出液浓缩等。 离心薄膜蒸发器用于单一品种生产，浓缩比较小的品 种较为合适。 真空盘管式蒸发器由于其适应性较广，小批量产品经 常使用。
外循环蒸发器对浸出液的蒸发效果较好，该设备紧 凑，易清洗，不易结垢，浓缩比大，可浓缩到相对密度 1.25，使用广泛。
球形真空浓缩罐（见右图）
三效蒸发器
一般性原理图
采用外加热自然循环与负压蒸发方式，蒸发速度快， 浓缩比大，有的密度可达1.4g/cm3，蒸发器内有特殊结构， 使料液在无泡沫状态下浓缩，不易跑料。
蒸发器易清洗，不易结垢。操作灵活，可单效、双效 或三效操作。
与一般蒸发器相比，三效蒸发器的节能效果显著。如 下图所示。
(二)多级浸出工艺
亦称重浸渍法，又称半连续式提取装置， 它是将药材置入浸出罐中，将定量的溶剂分次加入进行 浸出的操作。 特点： 有效地利用固液两相的浓度梯度。 减少浓渣吸收浸出液所造成的有效成分损失，从而提高 浸出的效果。 适应多品种、小批量的生产需要，以三口提取罐为一组 合体较为实用。 总提取液浓度大，溶剂耗量小，回收溶剂耗能低 。
ND型连续逆流提取机组 1.计量罐；2.提取器；3.加料器；4.低位贮罐
连续式逆流浸出与单级浸出相比具有如下优点。
①浸出效率高，药材与溶剂在提取器中以互为逆向流动的 动态可连续而充分地接触提取。 ②浸出液浓度亦较高，单位重量浸出液浓缩时消耗的热能 少。 ③浸出速度快。连续逆流浸出具有稳定的浓度梯度，且固液两相处于运动状态，使两相界面的边界层变薄或边界层 更新快，从而增加了浸出速度。 ④生产规模大，效率高。但不适于多品种、小批量的生产。
(四)加压浸出工艺
加压方式有以下两种。 ①密闭升温加压(溶剂蒸气压)， ②加压不升温，即在低于熔剂沸点的一定温度下，加气 压或液压。 实验表明，水提温度在65～90℃ ，表压为2～5kg/cm2， 与常压煮提相比，有效成分浸出率相同，但浸出时间可以缩 短一倍以上，固液比也可以提高。 由于热、压条件可能导致某些有效成分破坏，故加压升 温浸出工艺应当慎用。 加压浸出对质地坚实而较难浸润的药材作用比较显著。
此外，交流电磁场对静态浸渍有良好的作用，而直流电 磁场对动态连续流动浸出有良好作用。
3.电磁振动强化浸出
将特殊设计的电磁振动器头插入浸出器内振动浸出，溶 剂或浸出液经电磁振动后，极易穿透药材组织细胞，扩散边 界层更新加快，因而加强了有效成分的浸出，
试验表明，电磁振动用于颠茄叶等质地柔软药材(如花、 叶、全草)的浸出，在其他条件相同的情况下，其浸出时间可
(三)连续逆流浸出工艺
该工艺是将药材与溶剂 在浸出器中连续逆流接触提 取。右图为螺旋推进式漫出 器的一种形式。
螺旋推进式浸出器图 1.料斗；2.螺旋推进器；3.筒体
移动床连续提取器
一般有浸渍式、喷 淋渗漉式和混合式3种， 其特点是提取过程连续进 行，加料和排渣连续进行。
螺旋推进式提取器 属于浸渍式连续逆流提取 器的一种，如图所示。
醇沉设备有机械搅拌冷冻醇沉 罐和空气搅拌醇沉罐，前者常用。
图示的机械搅拌冷冻醇沉罐为锥 底罐，带夹层，搅拌为三叶片式。
醇沉罐
3. 蒸馏与精馏设备
醇提液和醇沉液均需蒸馏回收乙醇，前述的 蒸发浓缩设备大部分可用于蒸馏操作为避免有效 成分的破坏，宜采用真空蒸馏，常压蒸馏因料液 温度高和受热时间长不宜采用。
加速了固液两相间相对运动，从而增强对流扩散及浸出 过程，提高了浸出效率。
③回流循环 ④提取液的放出 ⑤提取挥发油(吊油)的操作
在提取过程中药液蒸气经冷却器进行再冷却后直接进入油 水分离器进行油水分离，此时冷却器与气液分离器的阀门通道 必须关闭。
分离的挥发油从油出口放出。芳香水从回流水管道经气液 分离器进行气液分离，残余气体放入大气而液体回流到罐体内。 两个油水分离器可交替使用。提油进行完毕，对油水分离器内 残留部分液体可从底阀放出。
(五)超临界流体萃取过程与设备
在等温下的超临界萃取过程由4个主要阶段组成， 即超临界流体的压缩、萃取、减压和分离。
此部分详细内容见教材286页～287页。
（六）中药提取其它设备
1. 蒸发浓缩设备
用于中药生产的蒸发浓缩设备有升膜式、降膜式、外 循环式、真空盘管式、刮板式、碟片式离心薄膜蒸发器、 真空浓缩罐等
一次浸出的物流浓度图
单级浸出工艺比较简单。缺点是漫出时间长，药渣能吸 收一定量浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度亦 较低，浓缩时消耗热量大。
单级浸出工艺常用间歇式提取器。这类提取器型式较多。 下页为表示多能提取器的工艺流程图。
可提供药材水提取、醇提取、挥发油提取并可回收药渣 中的溶剂，也能用于渗漉、温浸、回流、循环浸渍、加压或 减压浸出等多种漫出工艺，因此也称为多能提取器。
多能提取器示意图 1.提取罐；2.泡沫捕集器；3.气液分离器4.冷却器； 5.冷凝器；6.油水分离器；7.水泵；8.管道过滤器
多能提取罐如图所示
可作水提、醇提、热回流提 取、循环提取、提挥发油、回 收药渣中有机溶剂等。
出渣门由二个气缸分别带 动开合轴完成门的启闭和带动 斜面摩擦自锁机构将出渣门锁 紧。出渣门上有直接蒸汽进口。
醇沉液蒸馏出的乙醇需精馏得浓乙醇以循环 套用。
浓乙醇的浓度一般在90%左右，与用95%浓 度的乙醇相比，精馏塔高要矮得多，能量消耗亦 低。
4. 浸膏干燥设备
常用的浸膏干燥设备是热风循环干燥箱和喷雾干燥器， 对小批量浸膏干燥可用真空干燥器，国外有连续输送式 真空干燥机。
浓缩液的密度在1.20～l.25g/cm3即可用喷雾干燥器干 燥；真空干燥器则要求在1.25～1.30g/cm3以上。
从原来48h缩短1.5～2h，所得浸出液符合原苏联药典要求。
4.电场强化浸出
电场可加速生物碱的浸出过程和浸出率。 浸出器系用不导电的材料，如塑料、木等制成。
5.脉冲强化浸出 ①气压或液压脉冲：系在密闭浸出器内加脉冲气压或液压， 其压力时大时小或者时加压时常压。 ②液相脉冲：在多级浸出器中，如连续逆流浸出器中，溶媒 由器底脉冲进入浸取。 ③机械脉冲：在浸出器内装有脉冲板，使它时上时下而搅动 固液两相。
规格自 0.5～6m3。罐内操作 压力为0.15MPa，夹层为0.3MPa， 属于压力容器。
1.提取罐； 2.出渣门； 3.提升气缸； 4.出料口； 5.夹套； 6.出渣门气缸
直筒形和微倒锥形多能提取罐
高径比2.5以上。 占地省但要求空间高。罐内静压高，易出渣。 其应用与锥筒提取罐相似，但更多地应用于渗漉、 罐组逆流提取和醇提、药酒等，也可用于水提取 。 微倒锥形提取罐。其下部筒身为具有0°23’的倒锥 形筒体，使一些难以自动出渣的药材在出渣门开启后全 部排出垂落，缩短了出渣时间。
翻转式提取罐如下图所示
可用于药材的煎煮、热回流提取、提油等。 罐身利用液压通过齿条、齿轮机构可使罐体倾斜125o， 由上口出渣。 本设备特点是料口直径大，容易加料与出料，适合 于中药材质轻、块大、品种杂的特点。
1.提取罐；2.支座；3.液压缸； 4.分离器；5.水油分离器；
6.冷凝器；7.滤渣器
2.电磁场强化浸出
在浸出器外壳上绕上多层线圈，并通入交流电或直流电， 使浸出过程在电磁场振荡作用下进行。
试验表明，在交流磁场强度为25×104A/m作用下，静态浸 渍缬草根茎10h达平衡状态，浸出率为93％，
未加电磁场时的静态浸出需52h才能达到平衡状态，浸出 率只有67.5％。
在电磁场作用下，经过5h便可达到同样的浸出率，浸出 过程加快了10倍。
（1）真空干燥器 适用于热敏性物料的低温干燥，并可回收物料中的溶剂。
有一部分可通直接蒸汽用于低压灭菌（105～115℃ ）。 真空干燥器有方形及圆筒形两种。