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关于直筒式提取罐在中药制剂提取中利弊分析

制药机械行业网 2013-11-19 10:58:52
      现代中药制剂生产过程离不开中药材的提取,而根据中医药理论采用复方制剂是中医用药的显著特色,如何将复方中各组成药物的有效部位或有效成分及辅助成分尽可能多地提取出来,而无效成分及组织物质尽可能不提取出来,这与选择何种提取设备,以及如何正确应用这些设备是有密切联系的。本文就中药制剂生产企业中最常用到的提取设备——直筒式提取罐在实际生产中的常见问题以及设备的拓展在中药制剂生产中的应用作一介绍,供中药制剂生产企业在设备选型以及改造方面参考。

1直筒式提取罐的结构和性能

1.1常见的直筒式提取罐的结构

直筒式提取罐(如图1所示)采用内罐体全直形式,其为提取罐常用结构形式,出渣部位一般采用环状锁扣装置,有双气缸控制,比传统的锁扣装置更安全。由于罐体结构是细而长的,而且受限于出渣门尺寸,罐体较高对厂房高度有要求。现在大多设备制造企业生产的直筒式提取罐从中试设备到生产型设备有50L~6m3等多种规格。除主提取罐外,还备用有泡沫分离、冷凝器、冷却器、油水分离器和过滤器等附件,用于提取芳香油和回收溶媒。主体提取罐和附件等与物料接触部分都是采用不锈钢材质,出渣门内装不锈钢席型过滤网。出渣门的启闭和锁紧由气缸控制,为保证动作的正常进行,气缸所需压缩空气要求在0.6~0.7MPa,气路的控制可根据用户要求进行配套。通常中药生产企业在此基础上还要配置共用的真空泵、空气压缩机等辅助设施。这些设备占具整个中药提取精制工艺流程中的关键的初始阶段。

1.2直筒式提取罐的性能特点

(1)设备适用于中药制剂企业、保健品生产企业以及天然药提取物企业等对中药材以及其他植物和动物的常压、加压水煎、热回流、温浸、强制循环渗漉、芳香油的提取及有机溶媒的回收等多种工艺操作。

(2)主体采用直筒式结构,投料、排渣极为轻松方便。

(3)出渣门采用普通双气缸起闭或三气缸卡箍旋转式。卡箍旋转式出渣门采用单气缸起闭,双气缸旋转推动卡箍,气压密封,彻底解决了因压缩空气气源压力不稳引起的渗漏或脱钩事故,使用安全系数高,密封性能好。

(4)设备与物料接触部分均采用不锈钢制造,外表面抛光或磨砂处理,罐内配备CIP系统等,符合GMP要求。可组合成动态提取系统。

2常见直筒式提取罐产品规格参数

规格型号TQ-T-1.0TQ-T-2.0TQ-T-3.0TQ-T-6.0

容积/L1200230032006300

罐内设计压力/MPa0.09

夹层设计压力/MPa0.3

压缩空气压力/MPa0.6~0.7

加料口直径/mm400400400500

加热面积/m23.04.66.07.5

冷凝面积/m24455

冷却面积/m21112

过滤面积/m23335

排渣门直径/mm8008008001000

耗能/kg/h240340340640

设备重量/kg1800240024003000

3直筒式提取罐在提取生产应用中的利与弊

(1)顺流强制循环操作,用设在罐底部出口的输液泵抽出中药液,从提取罐罐顶部洒下,使药材中的有效成分提取出来。最常见的问题就是药材在水压力的作用下,中药材越来越紧,导致提取液不能顺利通过药材,不能形成有效的浓度梯度并导致堵塞。而且直筒式的内径较小,不适合装搅拌器。

(2)逆流强制循环操作,在罐体中间设出口,用输液泵将提取液抽入罐盖底部形成压力式向上推动,既有循环效果,又能更好地松动罐内药材,大大了增加提取效率。但是,中部出口的设置比较关键,而且由于中药材的不同,药物性质有别,导致中间出口的位置的选择比较困难。有的企业采用的是活动出口,但易发生活动出口的密封处理不好,漏液现象严重。

(3)动态提取是罐体底顶部增加一台减速搅拌器,药材在罐内煎煮,中间进行搅拌,其涉及搅拌器的位置、大小、功能、密封等设计和使用要求更高。

(4)提取过程采用这三方面方式具有时间短、速度快、药液含量高的优点。当提取芳香油时,二次蒸汽通过冷凝、冷却后,油水进入油水分离器,轻油在分离器上部排出,重油在下部排出,水通过溢流排放或回流。煎煮结束需要进行真空出液,这样不但可缩短出液时间,而更主要的是能将渣中有效残液抽尽,避免浪费。

(5)设备在工作状态时,上钩锁紧系统气路的阀门亦处于工作状态,工作时必须将保险汽缸用上,以免泄压脱钩而发生事故。

(6)提取加热温度不均匀,尤其是在水提取的时候,一般中药材的提取监控除了温度要求,实际应用主要看液面的沸腾状况,这在这种类型的提取罐中表现最明显。如中药材水提取时,如果是根茎类或者矿物类等质重的药材,在提取时是沉在罐体下部,而提取液在药材的中上部,在加热过程,由于中药材中含有的皂甙类成分易产生泡沫,导致表面虽然是严重沸腾,但是实际的药材部分的温度很低,根本达不到提取有效成分的效果。

(7)设备设计安装错误,一般的提取罐加热部分都是分成2~3个部分,每个部分可以单独控制加热,有的设备安装企业为了节约成本,施工时将加热部分串联起来,只装了一个阀门来控制,反而导致提取不完全等浪费。

(8)操作错误,设备使用加热操作开始时宜将所有加热装置都打开,达到一定温度时,要关闭上加热装置,只保留最底部的加热装置,这样才能保证提取液全部加热,尽可能避免提取液的假沸情况的发生。

(9)设备应用拓展,除了常规的水煮提取外,设备还可以应用到提取挥发油,逆流萃取,还有一个更好的应用就是中药渗漉提取,以及乙醇的回收等。如果企业有多个类似设备,完全可以在设备安装时把逆流提取等新的提取工艺方式配套安装进去,便于对药物提取工艺的更新和改进。

4直筒式提取罐使用时的注意事项

(1)在带压操作或设备内残余压力尚未泄压之前,严禁摆弄加料口手柄。

当关闭加料口时,必须使定位销进入钩槽内。罐内加料加液必须检查出渣门保险汽缸是否处于锁定保险状态。

(2)提取罐气动元件操作完毕(开、闭出渣门后),操作人员应及时关闭进气总阀,以免较高压力的空气长期作用使罐体产生疲劳变形。

(3)酒精提取时,车间设计要符合防爆标准,车间内要绝对禁止吸烟及其他明火存在。在操作进出酒精时要采用真空操作,或由冷凝器、冷却器冷却后流入罐内,不能采用水泵强制循环。

(4)使用开启蒸汽进入夹套时慢开启蒸汽阀门,使用压力不能超过0.2MPa,安装时必须设有减压阀、安全阀、压力表。

(5)使用完毕后,罐内要清洗干净干燥,以便下次投料生产使用。

5结语

细节是设备制造、使用的关键部分,本文从设备的结构特点,生产应用中的细微问题着手,详细地分析了设备使用的一些细节要求,结合国家对于制药机械的一些新的规定以及设备使用中的常见问题,充分分析了这些设备的个性特点,为制药设备厂家在如何更好地服务于药品生产企业,如何更有利于中药制剂的现代化提供一些参考,同时也便于制药企业生产人员在应用这些设备时能扬长避短,避免造成一些不必要的损失。

转自慧聪网

责任编辑:nly
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