中药提取设备

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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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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,国外有连续输送带式 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。
(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
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。
(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 。
翻转式提取罐如下ຫໍສະໝຸດ Baidu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
提取方法及设备
(一)单级浸出工艺与间歇式提取器 单级浸出系将药材和溶剂一次加入提取器中,经一定时间
提取后放出浸出液并排出药渣。 水浸出时一般采用煎煮法。 乙醇浸出时可用浸渍法或渗漉法等。药渣中乙醇或其他有
机溶剂先经回收,然后再将药渣排出。 一次浸出的物流浓度如下图所示。
加入的药材浓度为C1, 药渣组织中溶液浓度为C3,溶 剂浓度为C4(一般C4=0),放出 的浸出液浓度为C2,药材开始 浸出时的浓度差∆Cl=C1-C4,浸 出结束时的浓度差为∆C2=C3-C2。 若浸出最终固液两相达到平衡 状态,则C3=C2,即∆C2=0。
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。
(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。
三、浸出过程的强化途径
1.流化强化浸出 流化浸出系使固液两相形成流态化进行浸出。 这是根据流化床(或叫沸腾床)比固定床的传质系数大,因为 固液两相的接触面大,扩散边界层厚度薄或边界层更新快等。
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。
(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。
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