CN110465108B - 一种多功能提取浓缩一体设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能提取浓缩一体设备，包括加热器、蒸发室、提取罐等，所述加热器与蒸发室相连，蒸发室与提取罐相连，加热器和提取罐都与反冲洗过滤器相连；提取罐同时与收油冷凝装置、一效加热器相连，一效加热器与一效蒸发室相连，一效蒸发室与二效加热器相连，一效气液分离器与一效加热器、一效蒸发室、二效加热器同时相连，加热器与一效加热器和二效加热器同时相连相连，二效加热器与二效蒸发室相连，二效蒸发室与冷凝器相连，冷凝器与冷却器相连，冷却器与收液槽相连，二效气液分离器与二效加热器、二效蒸发室、收液槽相连。本发明采用提取同时进行浓缩，属于动态提取，加热时间短，收率高，更为节能。

Description

一种多功能提取浓缩一体设备及工艺

技术领域

本发明属于中药提取浓缩领域，特别是涉及一种中药动态提取、浓缩的一体化装置。适用于水煮、醇提、煎煮回流、回收溶剂等。

背景技术

提取、浓缩是多数中药制剂的必备操作单元，提取、浓缩的方法都是多种多样的。提取方法有：煎煮法、回流法、水蒸汽蒸馏法、渗漉法，以及超临界流体提取法、微波提取法、超声波提取法等新型提取方法；浓缩方法主要有：常压蒸发、减压浓缩、薄膜浓缩、多效浓缩等方法。对于新型的提取、浓缩方法，由于其使用局限性及成本问题，工业上使用并不广泛。目前工业上提取的方式主要采用煎煮法、回流法、水蒸汽蒸馏法和渗漉法，而浓缩则是采用单效或者多效浓缩。这些设备在中药生产过程中已经使用多年，但是这些方法不管是在制备效率还是在药物稳定性方面都存在明显的缺点。首先，针对提取而言，不管是煎煮、回流还是水蒸汽蒸馏提取都涉及煎煮罐加热的操作，它存在罐内温度不均匀，煎煮时间长、强度大不利于有效成分稳定，甚至部分药材上浮与煎煮液表面等问题，渗漉提取虽然有利于药物稳定性，但是耗时过长。其次，在浓缩方面，单效或者多效浓缩明显存在加热时间过长，不利于浓缩液稳定性等问题。

传统的中药提取生产线为先煎煮提取，得到提取液后，再去浓缩，此工艺生产周期长、能耗大、药材损耗多、溶媒用量大、有效成分转移率低、提取物质量差、劳动强度大、劳动生产率低、设备利用率低等缺陷和生产痛点。

发明内容

为了克服现有技术的中药提取浓缩缺陷和生产痛点，本发明提供了一种多功能提取浓缩一体设备，将相关学科的基础理论与中药提取的基本原理相结合，且在符合GMP规范的情况下，改变了传统生产工艺，采用提取同时进行浓缩，节约时间，省去提取液存储中间环间，可达到节能、环保、低耗、高效、优质的目的。

本发明通过下述技术方案来实现：一种多功能提取浓缩一体设备，包括加热器、蒸发室、提取罐、收油冷凝装置、一效加热器、一效蒸发室、二效加热器、二效蒸发室、冷凝器、冷却器、收液槽、二效气液分离器、一效气液分离器，所述加热器与管道蒸发室之间设有供药液流通的管道，所述加热器与蒸发室之间还设有供蒸汽自加热器向蒸发室流通的管道，蒸发室的顶部蒸汽出口与提取罐的蒸汽入口相连，提取罐的药液出口通向加热器；提取罐同时与收油冷凝装置、一效加热器相连，一效加热器与一效蒸发室相连，一效蒸发室与二效加热器相连，一效气液分离器与一效加热器、一效蒸发室、二效加热器同时相连，加热器与一效加热器和二效加热器同时相连相连，二效加热器与二效蒸发室相连，二效蒸发室与冷凝器相连，冷凝器与冷却器相连，冷却器与收液槽相连，二效气液分离器与二效加热器、二效蒸发室、收液槽相连，提取罐与一效加热器、二效加热器同时相连。

进一步改进，还包括真空缓冲罐、真空泵、冷却水循环罐，所述冷凝器与真空缓冲罐相连，真空缓冲罐与真空泵相连，真空泵与冷却水循环罐相连。

更具体的，所述加热器的上部通过连接管连接提取罐的顶部，加热器底部通过连接管连接反冲洗过滤器的底部，而且加热器与反冲洗过滤器之间安装循环泵，反冲洗过滤器的上部通过连接管连接提取罐的底部，通过加热器可循环加热提取罐中的药材，药液可通过底部连接管和反冲洗过滤器回流至加热器。采用新型循环加热系统，比传统夹套加热系统时间更短，受热时间可节省50％，更为节能。

更具体的，加热器通过上下两根连接管连接蒸发室，药液可在蒸发室中进行气液分离，蒸发室的顶部通过管道连接提取罐，将分离出来的二次蒸汽送入提取罐。

更具体的，加热器的底部通过管道连接一效加热器和二效加热器的底部，药液可流入一效加热器和二效加热器，提取罐与一效加热器之间加有高压风机，使从提取罐出来的蒸汽进一步升温，作为后面浓缩的热源。一效加热器通过上下两根连接管连接一效蒸发室，二效加热器通过上下两根连接管连接二效蒸发室，一效蒸发室的顶部通过管道连接二效加热器，一效蒸发室分离出来的二次蒸汽做为二效加热器的热源。加热器的药液分流至一效加热器和二效加热器浓缩，提高了效率，并且提取罐的二次蒸汽和一效蒸发室的二次蒸汽得到了二次利用，提高了热利用效率，更为节能。

进一步改进，所述提取罐内安装有压料装置，通过压料装置，保证轻质物料能够充分与媒介接触，可减少50％溶媒量。

进一步改进，所述提取罐的底部安装挤压固液分离器，保证药液与药渣充分分离，可提高10％～20％收率，污水排放减少80％。

进一步改进，所述提取罐上装有振动装置，防止药渣搭桥，不易下渣。

本发明还提高了一种基于多功能提取浓缩一体设备的提取浓缩工艺，其特征是：

药材投入提取罐后，按配比加入溶媒，启动压料装置，使药材全部浸润在溶媒中，让药材与溶媒充分接触。浸泡一段时间后，通过加热器循环加热，可得到挥发油，挥发油通过收油冷凝装置进行回收；

关闭溶媒循环管路，打开加热器和蒸发室的上连接管阀门，药液通过反冲洗过滤器进入加热器和蒸发室，通过加热器加热，药液蒸汽切线方向进入蒸发室，在蒸发室中进行气液分离，分离出来的二次蒸汽进入提取罐，通过分布管进行分布，对提取罐中的药液继续加热；

提取罐中的二次蒸汽通过高压风机增压进入一效加热器，作为一效加热器热源，对从加热器过来的药液进一步加热，从一效加热器出来的二次蒸汽切线方向进入一效蒸发室，在一效蒸发室中进行气液分离；

从一效蒸发室分离出来的二次蒸汽做为二效加热器的热源，对从加热器过来的药液进一步加热，从二效加热器出来的二次蒸汽切线方向进入二效蒸发室，在二效蒸发室中进行汽液分离，从二效蒸发室分离出来的二次蒸汽进入冷凝器和冷却器，冷凝下来的液体进入收液槽暂存；

药液浓缩到一定比重后，倒入二效蒸发室，打开二效蒸发室的夹套加热系统，对其中的药液进一步浓缩收膏。

本发明的技术效果：传统的生产工艺中提取罐是由夹套通入蒸汽对罐内药材和溶媒进行静态加热煎煮，加热时间长，且提取罐属于压力容器，存在安全隐患，需要定期接受相关部门监检。现提取罐是通过提取罐外加热器对溶媒进行循环加热，属于动态提取，提取液经过加热器加热后进入蒸发器浓缩，蒸发器浓缩的上部蒸汽又作为提取的热源，提取与浓缩同步进行，加热时间短，药液受热时间减少50％。

提取罐为常压容器，设备成本大大降低，设备造价便宜，运行成本低，无需大修费用；因为提取罐为常压容器，投料可正压，真空，自动上料。传统的生产工艺中，需配置相应规格和数量的提取液储罐，现在工艺中则不需要配置提取液储罐，提取罐中出来的提取液直接进入浓缩器进行浓缩，提取、浓缩共4小时，也可自由设定，而且水煮、醇提、煎煮回流、回收溶剂都适用，可连续生产，单独收膏。采用液泛提取法。提取率高，提取快，时间短，溶媒用量少等优点，醇提的话，醇的损失率在5％以内。

提取罐安装了挤压固液分离器，药渣挤压分离，提高收率，可增加10～20％，而且用水量少，污水排放减少80％。

提取罐内设有压料装置，防止药材浮起，总的溶媒量减少50％，下药渣，提取罐内设有振动装置，防药材堵塞，方便下药渣，采用了反冲洗过滤器，方便清洗。

本发明整套设备的利用率增加30～40％，节约劳动力50％。原提取浓缩工艺中，浓缩是使用新鲜的工业蒸汽，改变工艺后，浓缩的热源为提取罐中煎煮出来的二次蒸汽，大大降低了能耗，总节能70～80％。

附图说明

图1是本发明的设备流程图。

图中：1-加热器、2-蒸发室、3-提取罐、4-收油冷凝装置、5-一效加热器、6-一效蒸发室、7-二效加热器、8-二效蒸发室、9-冷凝器、10-冷却器、11-收液槽、12-真空缓冲罐、13-真空泵、14-冷却水循环罐、15-二效气液分离器、16-一效气液分离器、17-反冲洗过滤器、18-循环泵、19-振动装置、20-挤压固液分离器、21-压料装置、22-高压风机。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图进一步详细阐明本发明。

如图1所示，一种多功能提取浓缩一体设备，它由加热器1、蒸发室2、提取罐3、收油冷凝装置4、一效加热器5、一效蒸发室6、二效加热器7、二效蒸发室8、冷凝器9、冷却器10、收液槽11、真空缓冲罐12、真空泵13、冷却水循环罐14、二效气液分离器15、一效气液分离器16、反冲洗过滤器17组成。

加热器1与蒸发室2相连，蒸发室2与提取罐3相连，加热器1和提取罐3都与反冲洗过滤器17相连；提取罐3同时与收油冷凝装置4、一效加热器5相连，一效加热器5与一效蒸发室6相连，一效蒸发室6与二效加热器7相连，一效气液分离器16与一效加热器5、一效蒸发室6、二效加热器7同时相连，加热器1与一效加热器5和二效加热器7同时相连相连，二效加热器7与二效蒸发室8相连，二效蒸发室8与冷凝器9相连，冷凝器9与冷却器10相连，冷却器10与收液槽11相连，二效气液分离器15与二效加热器7、二效蒸发室8、收液槽11相连，冷凝器9与真空缓冲罐12相连，真空缓冲罐12与真空泵13相连，真空泵13与冷却水循环罐14相连；提取罐3与一效加热器5、二效加热器7同时相连。

本发明中，加热器1的上部通过连接管连接提取罐3的顶部，加热器1底部通过连接管连接反冲洗过滤器17的底部，而且加热器1与反冲洗过滤器17之间安装循环泵18，反冲洗过滤器17的上部通过连接管连接提取罐3的底部，通过加热器1可循环加热提取罐3中的药材，药液可通过底部连接管和反冲洗过滤器17回流至加热器1。采用新型循环加热系统，比传统夹套加热系统时间更短，受热时间可节省50％，更为节能。

加热器1通过上下两根连接管连接蒸发室2，药液可在蒸发室中进行气液分离，蒸发室2的顶部通过管道连接提取罐3，将分离出来的二次蒸汽送入提取罐3。

加热器1的底部通过管道连接一效加热器5和二效加热器7的底部，药液可流入一效加热器5和二效加热器7，提取罐3与一效加热器5之间加有高压风机22，使从提取罐出来的蒸汽进一步升温，作为后面浓缩的热源。一效加热器5通过上下两根连接管连接一效蒸发室6，二效加热器7通过上下两根连接管连接二效蒸发室8，一效蒸发室6的顶部通过管道连接二效加热器7，一效蒸发室6分离出来的二次蒸汽做为二效加热器7的热源。加热器1的药液分流至一效加热器5和二效加热器7浓缩，提高了效率，并且提取罐3的二次蒸汽和一效蒸发室6的二次蒸汽得到了二次利用，提高了热利用效率。更为节能，

二效蒸发室8的蒸汽出口连接冷凝器9和冷却器10，冷却器10出料口连接收液槽11，冷凝下来的液体进入收液槽11暂存。冷凝器9通过管道连接真空缓冲罐12，真空缓冲罐12通过管道与真空泵13相连，真空泵13通过管道与冷却水循环罐14相连。

如图1所示，提取罐3内安装有压料装置21，通过压料装置21，保证轻质物料能够充分与媒介接触，可减少50％溶媒量。传统的提取罐3中，无压料装置21(或防浮装置)，一些较轻质的中药材往往浮于溶媒之上，无法与溶媒充分接触，影响了药材的提取率。本发明在提取罐中增设了压料装置21，压料装置21采用气动压料装置为佳，由气缸和压料板组成，气缸推杆连接压料板，通过气缸的伸缩，使压料板浸入溶媒以下，挡住轻质药材浮起，使药材能与溶媒充分接触，有利于药材中的有效成分完全提取出来。

提取罐3的底部安装挤压固液分离器20，保证药液与药渣充分分离，可提高10％～20％收率。传统的提取出渣过程为提取液放完后，打开出渣门，含水量很高的药渣混着未放尽的药液落入出渣车后运走或直接放入地下，人工铲起来装车拉走，这就造成车间环境恶劣，部分药液损失。现我们在提取罐下装上挤压固液分离器20，此装置带有挤渣功能，挤出的药液可利用起来，增加了提取的得率，药渣挤压分离，提高收率，可增加10～20％，挤出来的药渣含水量极低，不影响车间环境及运输，减少了污水的排放量，污水排放减少80％。

提取罐3上装有振动装置19，防止药渣搭桥，不易下渣。传统的提取罐上无振动装置，药渣在罐内拱结(俗称“搭桥”)，造成出渣困难。本发明增加的振动装置19，当药渣在罐内拱结时，开启振动装置19，通过振动，协助破拱下渣，药渣基本可以下出完全。

提取罐3的投料方式可适用于正压、真空、自动上料。

本发明中二效蒸发室8采用带收膏功能的蒸发室，设备可连续生产，单独收膏。

本发明的提取浓缩工艺流程：

药材投入提取罐3后，按配比加入溶媒，启动压料装置21，使药材全部浸润在溶媒中，让药材与溶媒充分接触。浸泡一段时间后，通过加热器1循环加热，可得到挥发油，挥发油通过收油冷凝装置4进行回收；

关闭溶媒循环管路，打开加热器1和蒸发室2的上连接管阀门，药液通过反冲洗过滤器17进入加热器1和蒸发室2，通过加热器1加热，药液蒸汽切线方向进入蒸发室2，在蒸发室中进行气液分离，分离出来的二次蒸汽进入提取罐3，通过分布管进行分布，对提取罐3中的药液继续加热；

提取罐3中的二次蒸汽通过高压风机22增压进入一效加热器5，作为一效加热器热源，对从加热器1过来的药液进一步加热，从一效加热器5出来的二次蒸汽切线方向进入一效蒸发室6，在一效蒸发室6中进行气液分离；

从一效蒸发室6分离出来的二次蒸汽做为二效加热器7的热源，对从加热器1过来的药液进一步加热，从二效加热器7出来的二次蒸汽切线方向进入二效蒸发室8，在二效蒸发室8中进行汽液分离，从二效蒸发室8分离出来的二次蒸汽进入冷凝器9和冷却器10，冷凝下来的液体进入收液槽11暂存；

药液浓缩到一定比重后，倒入二效蒸发室8，打开二效蒸发室8的夹套加热系统，对其中的药液进一步浓缩收膏。

提取罐3在提取结束后，通过挤压固液分离器20挤出药渣后排出，分离出的药液进入加热器1进行浓缩。

本发明中药液提取后可根据工艺选择单效提取浓缩或双效提取浓缩。

传统的生产工艺中提取罐是由夹套通入蒸汽对罐内药材和溶媒进行静态加热煎煮，加热时间长，且提取罐属于压力容器，存在安全隐患，需要定期接受相关部门监检。现提取罐是通过提取罐外加热器对溶媒进行循环加热，属于动态提取，加热时间短，药液受热时间减少50％。

提取罐为常压容器，设备成本大大降低，设备造价便宜，运行成本低，无需大修费用；因为提取罐为常压容器，投料可正压，真空，自动上料。传统的生产工艺中，需配置相应规格和数量的提取液储罐，现在工艺中则不需要配置提取液储罐，提取罐中出来的提取液直接进入浓缩器进行浓缩，提取、浓缩共4小时，也可自由设定，而且水煮、醇提、煎煮回流、回收溶剂都适用，可连续生产，单独收膏。采用液泛提取法。提取率高，提取快，时间短，溶媒用量少等优点，醇提的话，醇的损失率在5％以内。

本发明整套设备的利用率增加30～40％，节约劳动力50％。原提取浓缩工艺中，浓缩是使用新鲜的工业蒸汽，改变工艺后，浓缩的热源为提取罐中煎煮出来的二次蒸汽，大大降低了能耗，总节能70～80％。

以上实施例仅为本发明的较佳方式，在本发明的精神上的简单变化或者较差实施方式的选择也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多功能提取浓缩一体设备，其特征是：包括加热器、蒸发室、提取罐、收油冷凝装置、一效加热器、一效蒸发室、二效加热器、二效蒸发室、冷凝器、冷却器、收液槽、二效气液分离器、一效气液分离器，所述加热器与蒸发室之间设有供药液流通的管道，所述加热器与蒸发室之间还设有供蒸汽自加热器向蒸发室流通的管道，蒸发室的顶部蒸汽出口与提取罐的蒸汽入口相连，提取罐的药液出口通向加热器；提取罐同时与收油冷凝装置、一效加热器相连，一效加热器与一效蒸发室相连，一效蒸发室与二效加热器相连，一效气液分离器与一效加热器、一效蒸发室、二效加热器同时相连，加热器与一效加热器和二效加热器同时相连，二效加热器与二效蒸发室相连，二效蒸发室与冷凝器相连，冷凝器与冷却器相连，冷却器与收液槽相连，二效气液分离器与二效加热器、二效蒸发室、收液槽相连，提取罐与一效加热器、二效加热器同时相连；还包括真空缓冲罐、真空泵、冷却水循环罐，所述冷凝器与真空缓冲罐相连，真空缓冲罐与真空泵相连，真空泵与冷却水循环罐相连；

所述加热器的上部通过连接管连接提取罐的顶部，加热器底部通过连接管连接反冲洗过滤器的底部，而且加热器与反冲洗过滤器之间安装循环泵，反冲洗过滤器的上部通过连接管连接提取罐的底部；

所述加热器通过上下两根连接管连接蒸发室，药液能够在蒸发室中进行气液分离，蒸发室的顶部通过管道连接提取罐；

所述加热器的底部通过管道连接一效加热器和二效加热器的底部，药液能够流入一效加热器和二效加热器，提取罐与一效加热器之间加有高压风机；一效加热器通过上下两根连接管连接一效蒸发室，二效加热器通过上下两根连接管连接二效蒸发室，一效蒸发室的顶部通过管道连接二效加热器。

2.根据权利要求1所述的多功能提取浓缩一体设备，其特征是：所述提取罐内安装有压料装置。

3.根据权利要求1所述的多功能提取浓缩一体设备，其特征是：所述提取罐的底部安装挤压固液分离器。

4.根据权利要求1所述的多功能提取浓缩一体设备，其特征是：所述提取罐上装有振动装置。

5.一种基于权利要求1所述的多功能提取浓缩一体设备的提取浓缩工艺，其特征是：

药材投入提取罐后，按配比加入溶媒，启动压料装置，使药材全部浸润在溶媒中，让药材与溶媒充分接触；浸泡一段时间后，通过加热器循环加热，能够得到挥发油，挥发油通过收油冷凝装置进行回收；

关闭溶媒循环管路，打开加热器和蒸发室的上连接管阀门，药液通过反冲洗过滤器进入加热器和蒸发室，通过加热器加热，药液蒸汽切线方向进入蒸发室，在蒸发室中进行气液分离，分离出来的二次蒸汽进入提取罐，通过分布管进行分布，对提取罐中的药液继续加热；

提取罐中的二次蒸汽通过高压风机增压进入一效加热器，作为一效加热器热源，对从加热器过来的药液进一步加热，从一效加热器出来的二次蒸汽切线方向进入一效蒸发室，在一效蒸发室中进行气液分离；

从一效蒸发室分离出来的二次蒸汽做为二效加热器的热源，对从加热器过来的药液进一步加热，从二效加热器出来的二次蒸汽切线方向进入二效蒸发室，在二效蒸发室中进行汽液分离，从二效蒸发室分离出来的二次蒸汽进入冷凝器和冷却器，冷凝下来的液体进入收液槽暂存；

药液浓缩到一定比重后，倒入二效蒸发室，打开二效蒸发室的夹套加热系统，对其中的药液进一步浓缩收膏。