中药提取自动化

中药提取自动化

中药提取就是“存其精华,去其糟粕”的过程,也是中药制药的关键所在。传统的中药提取一般是水煎法,煮沸2次,煎煮温度高、时间长、耗能大、浪费多，目前常用的中药提取单元设备主要包括：多功能提取罐、热回流提取装置、芳香油提取装置、真空减压浓缩器、球形浓缩器、冷沉罐、精馏塔、溶剂配置罐、双效浓缩机组、结晶罐、大孔树脂吸附洗脱装置、膜分离/ 膜浓缩装置、超临界萃取装置、微波提取装置、超声波萃取装置以及储罐等。

我国已经投入运行的中药提取过程控制系统大多是独立运行的自控系统，这些系统均不同程度地解决了优化控制问题，提高了生产的安全性和生产效率，保证了设备控制的一致性。

但是，就目前运行情况来看，中药提取过程控制系统存在以下不足：(1)控制程序固定，在更换新产品时，往往需要编程人员添加、修改控制程序；(2)企业把产品生产工艺流程细节完全介绍给项目承包单位负责控制软件编程的技术人员，不利于保密；(3)虽然具备工艺参数管理功能，但功能大多不规范、不完整，不具有版本控制和审计跟踪功能；(4)生产管理人员不能从控制系统直接获得完整的过程信息。

我们的中药自控系统有效地继承了一代产品的精华，对现有系统进行有目标的升级换代，形成独具特色的中药自控系统。

一、中药提取自控的结构形式

如图所示：

二、主要工序操作控制

2.1 提取罐控制（手动/自动）

中药固液萃取最常用的设备是提取罐，一般分为动态提取罐和静态提取罐，多个提取罐可构成套提装置。提取罐的基本操作控制如图2所示，大致包括如下内容：

(1)试漏控制。仪表／执行机构：进水阀、流量计。完成功能：自动定量进检漏水、提示检漏）；

(2)定量加溶媒。仪表／执行机构：流量计、阀门。完成功能：加水到设定量；

(3)人工投料。完成功能：指示灯请求投料，人工投料完成后，按投料完成按钮；

(4)升温控制。仪表／阀门：温度变送器、压力变送器、蒸汽流量调节阀和直通阀。完成功能：自动开蒸汽流量调节阀和直通阀，检测罐内料液温度和夹套压力，温度升到设定值时，控制料液循环一定时间，如果温度降到设定值以下，继续升温过程，否则，进入恒温控制；

(5)恒温定时。仪表／阀门：温度变送器、压力变送器、蒸汽流量调节阀。完成功能：检测料液温度、夹套压力、控制调节阀开度保持料液温度在设定值±2 ℃范围内，计算机计时达设定时间，进入下一步；(6)定时循环。执行机构：泵、阀。完成功能：升温／恒温期间，按计算机设定的启动时间和间隔时间启／停循环操作；

(7)定时搅拌、排料控制。执行机构：泵、阀。完成功能：自动选择出料路经，控制出料，品名、批号随料液传递；

(8)酒精回流、芳香油回收、排渣控制。完成功能：操作员站和机旁操作箱提示请求排渣，按排渣和排渣完成按钮完成排渣操作；

(9)反吹控制、直接蒸汽控制、清洗控制。执行机构：泵、阀。完成功能：打开提取罐底盖，开清洗阀，启动清洗水泵，按设定时间进行清洗，完成后关闭底盖；

(10)煮罐。完成功能：关闭底盖，加水检漏，加水到设定值，升温、保温计时，循环，到设定值时，切断蒸汽，排水；

(11)报警。完成功能：夹套压力、罐内压力、冷凝器冷凝液出口温度、冷却水流量等异常情况报警；

12)安全连锁。执行机构：压力变送器、流量计，温度变送器、限位开关，蒸汽流量调节阀和直通阀。完成功能：在回流时，流量计如果检测不到冷却水流量或冷凝器冷凝液出口温度超高时，则报警并自动停止加热，当罐压升至上限时报警，升至超高限时停止加热。料液未排干时排渣门不允许打开，中药固液提取罐图如下：

料液未排干时排渣门不允许打开，排渣门未关上，不允许加溶媒。

2.2 三效加热蒸发

三效浓缩器由3个加热器、蒸发器、分离器等组成，基本操作如图3所示，包括：

(1)进料控制。仪表／执行机构：液位开关、阀。完成功能：判断传输路径，控制传输操作，批号跟踪；

(2)定量进料。仪表／执行机构：压力变送器、放空阀、真空阀、液位开关、阀门、真空泵。完成功能：将三效置于准备好状态，开真空泵和相关阀门，控制自动进料，进料达到蒸发室液位后自动关进料阀，停止进料，配雷达液位计；

(3)加热器蒸汽压力（温度）控制、蒸发器末效真空控制、冷却水流量检测、冷却水温度检测、倒料控制、密度检测和收膏控制。仪表／执行器：密度计、液位计、泵、阀门。完成功能：当蒸发室料液密度达设定值时，停止蒸发，提示收膏。另外，还有自动消泡、液位控制、冷凝水排放控制、清洗控制、煮罐控制等。