CN113797586A - 一种具备远程控制的中药提取移动车间 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备远程控制的中药提取移动车间，主要包括清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块、以及远程控制模块。中药提取智能移动生产车间在进料时先将原料放入进料缓冲罐中，由进料泵将原料泵进系统管道中，从管道进入高压均质机。经高压均质处理后，从管道进入离心机，开启固液分离，其中固体废渣由出渣口排出，离心液由管道进入微滤模块。离心液通过输送泵进入微滤物料缓冲罐，再由微滤动力泵进行循环微滤多次。将过滤后的清液经管道流入反渗透物料缓冲罐中，经反渗透动力泵将清液泵进反渗透组件中，将清液进行浓缩，并将浓缩后的浓液也放入反渗透物料缓冲罐中继续循环浓缩，最终在出口处取得中药提取浓缩液。

Description

一种具备远程控制的中药提取移动车间

技术领域

本发明涉及中药提取、分离、浓缩技术领域，尤其涉及一种具备远程控制的中药提取移动车间。

背景技术

在国家工业4.0背景下，让中药提取智能化，不仅可以提高国家中药生产质量和效率，提高公司的管理水平、生产效率，降低生产成本，同时还可加快国药生产和产业发展标准化、国际化。对改善国药生产安全环境和加快乡村振兴建设脚步，实现科技进村、产业赋能，助力当地农户中药种植业的加工生产、品牌包装和互联网销售一体化具有重要作用。

但目前中药提取的移动生产车间方案尚不成熟，鲜有企业涉足，而具备远程控制的移动生产车间能与企业总部的信息系统集成从而科学有效地进行生产工作。目前，在中药提取生产中，各种设备的调节仍需现场工人实时操作，随生产工作的进行而手工调节，这种方式工作效率低、生产准确度低、费时费力。因此，现有技术在其智能化方面还需进一步的改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具备远程控制的中药提取移动车间。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种具备远程控制的中药提取移动车间，所述车间安装在移动车辆上，主要包括清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块、以及远程控制模块。所述提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块依次通过管道连接。所述清洗模块通过管道分别与提取模块和浓缩模块连接，用于循环、反复清洗各模块液罐及管道。所述远程控制模块分别与清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块和浓缩模块连接，控制各模块的工作状态。

具体的，所述提取模块主要包括进料缓冲罐、进料泵、以及高压均质机。所述进料泵的输入端与进料缓冲罐的输出端连接，输出端与高压均质机的输入端连接。所述高压均质机的输出端与离心模块的输入端连接。

具体的，所述离心模块主要包括固液分离机和输送泵。所述固液分离机的输入端与高压均质机的输出端连接，输出端通过输送泵与微滤模块连接。

具体的，所述微滤模块主要包括微滤动力泵、微滤物料缓冲罐、陶瓷膜组件、卷式膜组件、以及结构框架。所述陶瓷膜组件和卷式膜组件共同构成微滤膜组件，两组组件均安装在结构框架内，并采用并联安装方式。所述输送泵的输出端通过陶瓷膜组件及卷式膜组件的过滤后进入微滤物料缓冲罐。所述微滤动力泵通过管道分别连接微滤物料缓冲罐和陶瓷膜组件及卷式膜组件，用于多次微滤循环。

具体的，所述浓缩模块主要包括反渗透动力泵、反渗透物料缓冲罐、以及反渗透组件。所述反渗透物料缓冲罐的输入端分别与微滤物料缓冲罐和反渗透组件的输出端连接，其输出端通过反渗透动力泵与反渗透组件的输入端连接。

具体的，所述清洗模块主要包括保温夹层罐和洗液输送泵。所述洗液输送泵的输入端与保温夹层罐的输出端连接，其输出端与高压均质机的输入端连接。所述保温夹层罐的输入端分别与反渗透物料缓冲罐和微滤物料缓冲罐连接。

具体的，所述远程控制模块主要包括PLC控制系统、智能网关、云平台、以及远程客户端。所述PLC控制系统分别与清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块和浓缩模块连接并获取运行数据。所述智能网关分别与PLC控制系统和云平台连接，将从PLC控制系统获取的数据传送给云平台。所述远程客户端与云平台连接，与云平台进行数据交互。

进一步的，所述进料缓冲罐与高压均质机之间的管道上还设有热交换器，用于控制进料的温度。

作为本发明的优选方案，为了增强陶瓷膜组件的过滤效果，所述所述陶瓷膜组件采用过滤精度为800nm-20nm的无机陶瓷膜。

作为本发明的优选方案，为了增强反渗透组件的过滤效果，所述反渗透组件采用卷式组件并采用均相结构，材质为醋酸纤维素，其表面微孔的直径在0.5nm～10nm之间。

本发明的工作过程和原理是：中药提取智能移动生产车间在生产前，首先对各模块进行清洗，将清洗液倒入保温夹层罐中，清洗液经洗液输送泵输送到系统各处，进行循环清洗，直到满足清洗要求为止。清洗完毕后，正式开始生产。进料时先将原料放入进料缓冲罐中，由进料泵将原料泵进系统管道中，从管道进入高压均质机。经高压均质处理后，从管道进入离心机，开启固液分离，其中固体废渣由出渣口排出，离心液由管道进入微滤模块。离心液通过输送泵进入微滤物料缓冲罐，再由微滤动力泵进行循环微滤多次。将过滤后的清液经管道流入反渗透物料缓冲罐中，经反渗透动力泵将清液泵进反渗透组件中，将清液进行浓缩，并将浓缩后的浓液也放入反渗透物料缓冲罐中继续循环浓缩，最终在出口处取得中药提取浓缩液。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

(1)本发明所提供的具备远程控制的中药提取移动车间采用清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块、远程控制模块结构搭建，这6个工艺标准单元模块共同组成一条完整的微型生产线，能在温度10℃～50℃的低温条件下完成中药全组分提取率、保留率90％以上的高效连续提取要求。

(2)本发明所提供的具备远程控制的中药提取移动车间将多个标准工艺模块集成在一个集装箱中，并放置在大型长途运输车辆上，每个移动车间都有唯一编号，可根据生产任务进行长途移动到达指定生产地。移动生产车间最终能将大型工厂生产线微型化、标准化、模块化后集成到集装箱上，并根据原料产地的不同在全国各地跨区域灵活流动，实现标准化、可移动化、全自动化中药提取。

(3)本发明所提供的具备远程控制的中药提取移动车间将中药提取的关键步骤模块化、标准化后集装到同一个集装箱中，可根据生产任务、原料不同实现远距离、高灵活性中药提取生产；其次，独立模块化的设计使得各模块独立运行，可单独控制，方便维护，增加类似模块；另外，该中药提取移动车间可实现远程控制移动生产车间生产，避免工人误操作，从而提高生产准确性。

附图说明

图1是本发明所提供的具备远程控制的中药提取移动车间的整体结构连接原理图。

图2是本发明所提供的具备远程控制的中药提取移动车间的局部结构示意图。

图3是本发明所提供的具备远程控制的中药提取移动车间的局部连接原理图。

上述附图中的标号说明：

1-进料缓冲罐，2-保温夹层罐，3-微滤物料缓冲罐，4-反渗透物料缓冲罐，5-洗液输送泵，6-进料泵，7-反渗透动力泵，8-微滤动力泵，9-高压均质机，10-固液分离机，11-反渗透组件，12-微滤膜组件，13-输送泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图3所示，本实施例公开了一种具备远程控制的中药提取移动车间，所述车间安装在移动车辆上，主要包括清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块、以及远程控制模块。所述提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块依次通过管道连接。所述清洗模块通过管道分别与提取模块和浓缩模块连接，用于循环、反复清洗各模块液罐及管道。所述远程控制模块分别与清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块和浓缩模块连接，控制各模块的工作状态。

具体的，所述提取模块主要包括进料缓冲罐1、进料泵6、以及高压均质机9。所述进料泵6的输入端与进料缓冲罐1的输出端连接，输出端与高压均质机9的输入端连接。所述高压均质机9的输出端与离心模块的输入端连接。

具体的，所述离心模块主要包括固液分离机10和输送泵13。所述固液分离机10的输入端与高压均质机9的输出端连接，输出端通过输送泵13与微滤模块连接。

具体的，所述微滤模块主要包括微滤动力泵8、微滤物料缓冲罐3、陶瓷膜组件、卷式膜组件、以及结构框架。所述陶瓷膜组件和卷式膜组件共同构成微滤膜组件12，两组组件均安装在结构框架内，并采用并联安装方式。所述输送泵13的输出端通过陶瓷膜组件及卷式膜组件的过滤后进入微滤物料缓冲罐3。所述微滤动力泵8通过管道分别连接微滤物料缓冲罐3和陶瓷膜组件及卷式膜组件，用于多次微滤循环。

具体的，所述浓缩模块主要包括反渗透动力泵7、反渗透物料缓冲罐4、以及反渗透组件11。所述反渗透物料缓冲罐4的输入端分别与微滤物料缓冲罐3和反渗透组件11的输出端连接，其输出端通过反渗透动力泵7与反渗透组件11的输入端连接。

具体的，所述清洗模块主要包括保温夹层罐2和洗液输送泵5。所述洗液输送泵5的输入端与保温夹层罐2的输出端连接，其输出端与高压均质机9的输入端连接。所述保温夹层罐2的输入端分别与反渗透物料缓冲罐4和微滤物料缓冲罐3连接。

具体的，所述远程控制模块主要包括PLC控制系统、智能网关、云平台、以及远程客户端。所述PLC控制系统分别与清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块和浓缩模块连接并获取运行数据。所述智能网关分别与PLC控制系统和云平台连接，将从PLC控制系统获取的数据传送给云平台。所述远程客户端与云平台连接，与云平台进行数据交互。

进一步的，所述进料缓冲罐1与高压均质机9之间的管道上还设有热交换器，用于控制进料的温度。

作为本发明的优选方案，为了增强陶瓷膜组件的过滤效果，所述所述陶瓷膜组件采用过滤精度为800nm-20nm的无机陶瓷膜。

作为本发明的优选方案，为了增强反渗透组件11的过滤效果，所述反渗透组件11采用卷式组件并采用均相结构，材质为醋酸纤维素，其表面微孔的直径在0.5nm～10nm之间。

本发明的工作过程和原理是：中药提取智能移动生产车间在生产前，首先对各模块进行清洗，将清洗液倒入保温夹层罐2中，清洗液经洗液输送泵5输送到系统各处，进行循环清洗，直到满足清洗要求为止。清洗完毕后，正式开始生产。进料时先将原料放入进料缓冲罐1中，由进料泵6将原料泵进系统管道中，从管道进入高压均质机9。经高压均质处理后，从管道进入离心机，开启固液分离，其中固体废渣由出渣口排出，离心液由管道进入微滤模块。离心液通过输送泵13进入微滤物料缓冲罐3，再由微滤动力泵8进行循环微滤多次。将过滤后的清液经管道流入反渗透物料缓冲罐4中，经反渗透动力泵7将清液泵进反渗透组件11中，将清液进行浓缩，并将浓缩后的浓液也放入反渗透物料缓冲罐4中继续循环浓缩，最终在出口处取得中药提取浓缩液。

实施例2:

本实施例公开了中药提取智能移动生产车间包含提取模块、清洗模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块、远程控制模块。

中药提取智能移动生产车间生产前，首先对系统进行清洗，将清洗液倒入保温夹层罐2中，清洗液经洗液输送泵5输送到系统各处，进行循环清洗，直到满足清洗要求为止。清洗完毕后，正式开始生产。进料时先将原料放入进料缓冲罐1中，由进料泵6将原料泵进系统管道中，从管道进入高压均质机9。经高压均质处理后，从管道进入固液离心机10，开启固液分离，其中固体废渣由出渣口排出，离心液由管道进入微滤模块。离心液通过输送泵13进入微滤物料缓冲罐3，再由微滤动力泵8进行循环微滤多次。将过滤后的清液经管道流入反渗透物料缓冲罐4中，经反渗透动力泵7将清液泵进反渗透组件11中，将清液进行浓缩，并将浓缩后的浓液也放入反渗透物料缓冲罐4中继续循环浓缩，最终在出口处取得中药提取浓缩液。该中药提取智能移动生产车间结构图如图3所示。

清洗模块有2-6组洗液周转系统,分别由1个带搅拌的保温夹层罐2、1台洗液输送泵5组成，通过管路可将洗液输送至任何一个容器，用于生产前后移动生产车间管道、液罐等的清洗；在生产前后均需要将碱液反复通往生产设备，清洗所有管道、各类储液罐、膜分离、浓缩等设备，通碱液时先加压冲刷，将碱液停留一段时间后再加压冲刷出来。远程控制模块可远程控制碱液的通入、压力开关和压力大小。

提取模块由1-2台高压均质机9和结构框架组成。结构框架用来布置高压均质机。高压均质机9采用循环进料方式，将原料循环不断地输送到管道中，管路中装热交换器，可以控制进料温度，高压均质机9的开闭受提取进料缓冲系统的循环泵开闭时差控制。

离心模块由固液分离机10和结构框架组成，用于固液的分离；用于将原液中的固体颗粒与液体分开。固液分离机10将离心液通过输送泵13输送到微滤物料缓冲罐3。远程控制模块可远程控制固液离心机10的开关和离心转速大小。

微滤模块由微滤动力泵8、微滤物料缓冲罐3、陶瓷膜组件、卷式膜组件和结构框架组成，用于离心后各成分的物理分离；膜分离设备将主要过滤掉大颗粒物质，留下需要的物质。结构框架用于分别布置陶瓷膜组件和卷式膜组件。陶瓷膜组件2-6组,每组2支容器和2支列管式热交换器，容器内置滤膜可以选择安装过滤精度800nm-20nm的无机陶瓷膜。卷式膜组件3-9组,每组水平布置2支容器和1支列管式热交换器。各种膜组间并联安装。循环管路接浓液排出管,浓液排出管中设调节阀门和压力传感器；组件内工作压力由进料泵变频和浓液排出管上的调节阀门联动调节。远程控制模块可远程控制调节阀门压力大小和泵的转速。

浓缩模块由反渗透动力泵7、反渗透物料缓冲罐4和反渗透组件11组成，用于微滤后液体的浓缩，留下想要的提取物。通过启动反渗透动力泵7使微滤清液被浓缩并收集在反渗透物料缓冲罐4内。反渗透膜采用均相结构，选择卷式组件，材质为醋酸纤维素，表面微孔的直径在0.5nm～10nm之间。远程控制模块可远程控制反渗透动力泵。

远程控制模块用于远程控制，当移动生产车间经长途运输到某一乡村工业园区，通过该模块实现总部与该车间的生产及调度控制。

远程控制模块包含PLC操作系统、智能网关、云平台和远程客户端，如图1所示。远程客户端与云平台进行信息交互，云平台又与智能移动车间进行数据传输，以此达到客户端远程控制中药提取生产的目的。在生产现场中的PLC控制器采用S7-200Smart，可通过网线连接至智能网关。

移动车间内各处的传感器信息以及控制量信息，存于PLC寄存器对应地址中，接着将数据传给智能网关，再传输到云平台上。云平台上建立企业生产的数据库，将各类数据按不同类别、生产需求等分门别类，方便客户端访问。此处的数据包含但不限于，生产过程中产生的各种工艺参数(温度、电流、压力、流量等)、设备参数(疲劳强度，使用次数等)、环境参数(温度、湿度、光照等)、提纯度等。

智能网关是工业设备和云平台之间的桥梁和翻译，网关采集PLC寄存器中的数据后，经过TCP/IP协议等通讯协议和全网通4G、以太网、WIFI等无线通讯手段，将PLC寄存器中的数据信息传递到云平台，在云平台上可创建与PLC寄存器地址相对应的变量，进行存储、修改。在客户端调用某变量时，即调用其对应的PLC寄存器中的数据。当在客户端改变变量中的数据时，对应PLC寄存器中的数据也同时跟着改变。

客户端可访问并显示云平台中对应数据，也能改动变量，通过云平台下发指令给智能网关，网关再传输给对应移动车间的PLC对应地址上，PLC对应地址与对应接口相互通讯，当PLC接收到的数据变化时，对应设备会同步改变。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述车间安装在移动车辆上，包括清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块、以及远程控制模块；所述提取模块、离心模块、微滤模块、浓缩模块依次通过管道连接；所述清洗模块通过管道分别与提取模块和浓缩模块连接，用于循环、反复清洗各模块液罐及管道；所述远程控制模块分别与清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块和浓缩模块连接，控制各模块的工作状态。

2.根据权利要求1所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述提取模块包括进料缓冲罐、进料泵、以及高压均质机；所述进料泵的输入端与进料缓冲罐的输出端连接，输出端与高压均质机的输入端连接；所述高压均质机的输出端与离心模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述离心模块包括固液分离机和输送泵；所述固液分离机的输入端与高压均质机的输出端连接，输出端通过输送泵与微滤模块连接。

4.根据权利要求3所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述微滤模块包括微滤动力泵、微滤物料缓冲罐、陶瓷膜组件、卷式膜组件、以及结构框架；所述陶瓷膜组件和卷式膜组件均安装在结构框架内，并采用并联安装方式；所述输送泵的输出端通过陶瓷膜组件及卷式膜组件的过滤后进入微滤物料缓冲罐；所述微滤动力泵通过管道分别连接微滤物料缓冲罐和陶瓷膜组件及卷式膜组件，用于多次微滤循环。

5.根据权利要求4所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述浓缩模块包括反渗透动力泵、反渗透物料缓冲罐、以及反渗透组件；所述反渗透物料缓冲罐的输入端分别与微滤物料缓冲罐和反渗透组件的输出端连接，其输出端通过反渗透动力泵与反渗透组件的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述清洗模块包括保温夹层罐和洗液输送泵；所述洗液输送泵的输入端与保温夹层罐的输出端连接，其输出端与高压均质机的输入端连接；所述保温夹层罐的输入端分别与反渗透物料缓冲罐和微滤物料缓冲罐连接。

7.根据权利要求1所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述远程控制模块包括PLC控制系统、智能网关、云平台、以及远程客户端；所述PLC控制系统分别与清洗模块、提取模块、离心模块、微滤模块和浓缩模块连接并获取运行数据；所述智能网关分别与PLC控制系统和云平台连接，将从PLC控制系统获取的数据传送给云平台；所述远程客户端与云平台连接，与云平台进行数据交互。

8.根据权利要求2所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述进料缓冲罐与高压均质机之间的管道上还设有热交换器，用于控制进料的温度。

9.根据权利要求4所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述所述陶瓷膜组件采用过滤精度为800nm-20nm的无机陶瓷膜。

10.根据权利要求5所述的具备远程控制的中药提取移动车间，其特征在于，所述反渗透组件采用卷式组件并采用均相结构，材质为醋酸纤维素，其表面微孔的直径在0.5nm～10nm之间。

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