【文章內(nèi)容簡介】 。氯離子的存在對金屬的鈍態(tài)起到直接的破壞作用。） 所以本設(shè)計選擇加硫酸鈉浸潤 水蒸氣蒸餾法。 提取過程中，適宜 pH范圍的選擇以及確保溶液貯存過程中的穩(wěn)定性是關(guān)鍵。 在多個文獻上都提到了二次蒸餾的方法，但二次提取的丹皮酚產(chǎn)率很低，一次提取已經(jīng)提取了丹皮中大部分的丹皮酚，二次提取中也要消耗大量的水蒸氣而且還需要一套提取設(shè)備，占有很大的廠房面積。我們經(jīng)過經(jīng)濟計算，二次提取的丹皮 酚帶來的經(jīng)濟價值遠小于它的能量和設(shè)備的經(jīng)濟損失，故本設(shè)計采用一次蒸餾的方法。 提取工藝條件 研究結(jié)果表明，水蒸汽蒸餾法提取丹皮酚的最佳工藝條件為： 制藥工程課程設(shè)計 9 粒徑：取過 標準篩的丹皮粉末。藥材粉末的粒度愈小，溶劑與牡丹皮粉末的接觸面積也就越大，單位體積有效擴散表面積就越大，溶劑滲透和溶質(zhì)從顆粒內(nèi)向外擴散的路徑愈短，溶質(zhì)的擴散速率就愈大，愈有益于增大提取效率，但粒度也不宜過細。 浸泡時間：應選擇 180min 為宜。浸泡時間對丹皮酚提取率影響極大，太短還未充分潤濕，過長會使丹皮酚損失量增大。 浸泡溫度：溫度為 40℃ 。浸泡溫度對丹皮酚提取影響比較復雜，剛開始，隨著溫度升高其提取率也隨之增加，但是超過 45℃ 后，丹皮酚揮發(fā)損失量增大而提取率減少。 浸泡 pH： pH 為 6。牡丹皮在酸性中除了活性成分丹皮酚外，還含有一定濃度的丹皮甙，丹皮甙在酸性條件下水解能力強于在堿性條件，其酸性介質(zhì)條件下牡丹皮中丹皮酚的提取率高于堿性條件下丹皮酚的提取率。 加 Na2SO4量：藥材量的 10%。 加浸泡水量：為藥材量 3 倍。 收集餾出液的量：為藥材量的 10 倍。 蒸餾液流速： 100 g 藥材為 3 mLmin，蒸餾 。 蒸餾液流出管口的溫度：保持 在 2530℃ 最佳。必須嚴格控制蒸餾液流出管口時的溫度，既保證了蒸餾完全，又避免了丹皮酚由于溫度過低而堵塞管道的現(xiàn)象發(fā)生。 制藥工程課程設(shè)計 10 工藝流程 工藝流程框圖 清 洗 烘 干 粉 碎 浸 潤水 蒸 氣蒸 餾氣 相 蒸 出液 冷 藏過 濾干 燥產(chǎn) 品原 料 丹 皮結(jié) 晶 物飲 用 水 、N a2S O4釜 底 藥渣 處 理濾 液 工藝流程說明 本工藝采用牡丹的莖提取和制備丹皮酚。先將購置的牡丹皮進行臭氧滅菌處理，以除去部分，再經(jīng)人工凈選后進行洗藥、切藥，將切好的藥用整體式太陽能干燥設(shè)備進行干燥，干燥完全后，將其放入粉碎機中進行粉碎，同時用 40 目篩過篩，得到大約為 的丹皮細粉。丹皮前處理完成之后，將丹皮細粉放入提取罐中，并加入 12 倍藥材量的蒸餾水，以及 10%藥材量的 Na2SO4，在浸泡溫度為 40℃ 、 pH 為 6 的條件下浸泡 3 個小時，達到浸潤的目的，然后進行水蒸汽蒸餾，收集餾出液（注意：要嚴格控制蒸餾液流出管口時的溫度 30℃ ）， 4℃ 冷藏 24h，過濾得結(jié)晶物；干燥即得粗提物，提取率可達 %。 本工藝選取的依據(jù)： （ 1）能保證產(chǎn)品達到預定的質(zhì)量和要求。 制藥工程課程設(shè)計 11 （ 2）充分利用原料，以獲得較高的收率。 （ 3）積極采取成熟的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，結(jié)合具體條件優(yōu)化生產(chǎn)線。對尚未連 續(xù)化生產(chǎn)的品種，其工藝流程盡可能按流水線排布，使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中停留時間最短，以避免產(chǎn)品變色、變質(zhì)。 （ 4）積極慎重地采用先進可靠的工藝指標，在能達到該工藝指標的條件下，盡量減少工藝流程的往返過程，以減少輸送。 （ 5）充分估計到生產(chǎn)中可能發(fā)生的故障，設(shè)計工藝流程時考慮到調(diào)整的可能性，使生產(chǎn)能正常進行。 （ 6）減少環(huán)境污染和有利于綜合利用。 （ 7）有利于保證藥品的衛(wèi)生，避免藥品在生產(chǎn)過程中受到污染。 （ 8）能保證操作人員的安全生產(chǎn)和向操作人員提供較好的操作條件。 設(shè)計思想 洋蔥頭模型： （ 1）選擇確定 每個獨立的工序； （ 2）選擇各獨立工序?qū)脑O(shè)備與裝置； （ 3）連接各獨立的工序構(gòu)成符合要求的完整系統(tǒng)，繪制工藝流程圖； 作為工藝設(shè)計，其基本程序是根據(jù)（生產(chǎn)）設(shè)計任務(wù)選擇并設(shè)計技術(shù)方案，然后進行物料能量衡算，再進行設(shè)備選型和條件設(shè)計，最后繪制工藝流程圖和廠區(qū)及車間布置圖，并編制設(shè)計說明書。 當工藝流程圖比較牢固地確定以后，才能開始詳細的工藝設(shè)計、設(shè)備設(shè)計、凈化分區(qū)和建筑等設(shè)施的設(shè)計。這時必須添加控制系統(tǒng)，并進行詳細的危險性可操作分析，然后完成其他設(shè)計任務(wù)，最終形成優(yōu)化的總體設(shè)計?？傮w設(shè)計主要任制藥工程課程設(shè)計 12 務(wù) ：一定、二平衡、三統(tǒng)一、四協(xié)調(diào)和五確定。 依據(jù)開發(fā)的技術(shù)選擇合適的工藝路線 邊設(shè)計邊進行工藝工程方案的優(yōu)化 完成工藝設(shè)計。 制藥工程課程設(shè)計 13 2 操作時間和批次的確定生產(chǎn)制度 生產(chǎn)制度 前處理車間：年工作日 255 天，一天兩班制，每班 8h。 提取車間：年工作日 255 天，一天三班制，每班 8h。 按照文獻中提到的時間 6 小時估算蒸餾的時間為 6 小時 根據(jù)協(xié)調(diào)，進出料的時間各取 ，再加上一小時的余量，兩批之間相差的時間為： 6 h 1 h 8ht ? ? ? ? ?總 第一批所用的時間是： 1 3h 6h 24 h 2h + 3h 38 ht ? ? ? ? ? 按照每年生產(chǎn) 255 天，每天生產(chǎn) 24h，總共生產(chǎn)的批次為： ( 2 5 5 2 4 3 8 ) 7 6 0 .2 58 hN h???? 確定每年生產(chǎn) 760 批。 每批處理的丹皮的量為： 1000 2760 tmt??， 按照每 100g 物料蒸出水的速度為 3mL/min,處理 的餾出液的速度為： 31 .3 2 3 6 0 2 .3 5 8100vq m s? ? ? ? 要蒸出的水量為： 3 2 13 .2mV t mt? ? ? 所用的時間為： 331 3 .2 5 .6 02 .3 5 8vVmthq m s? ? ?， 原先選擇的時間是合理的，即蒸餾時間為 6h，兩批之間的時間差是 8 小時。 制藥工程課程設(shè)計 14 3 物料衡算 前處理車間物料衡算 挑選 1。 洗藥（凈選損失按原料藥的 6％計算） 。 切藥（洗藥損失按原料藥的 4％計算） 。 烘干（切藥損失按原料藥 的 1％計算） 。 粉碎篩分（烘干損失按原料藥的 2％計算） 。 處理后藥材（篩藥損失按原料藥的 1％計算 ） 。 提取車間物料衡算 丹皮酚年產(chǎn)量及批產(chǎn)量 丹皮酚的提取率： 根據(jù)實驗室小試，第一次提取每 1000g 丹皮提取到丹皮酚 ，第二次提取到 ，由于本工藝經(jīng)過經(jīng)濟衡算得重蒸得不償失，故只進行一次蒸餾，這樣丹皮酚的提取率為： = 2 g Kg? 年處理 1000t 丹皮得丹皮酚的產(chǎn)量： = 72m= 2 3 . 70 21 0 0 ty g K g t?? ? ? 因丹皮酚的密度為 ,且較其他物料來說，丹皮酚的含量非常小，為方便計算，近似取其密度為 1 g/cm3 。 制藥工程課程設(shè)計 15 每批丹皮酚的產(chǎn)量為： y= m = 2 3 . 7 2 t 7 6 0 = 3 1 . 2 1N gm K批 輔料用量 輔料 Na2SO4 的用量： 依據(jù)文獻， Na2SO4 的用量為藥材質(zhì)量的 10% ，原預計將每批的放料均將壓濾后所得含有 Na2SO4的濾液重新回收用作下一批浸潤水，但由于丹皮中含有丹皮多糖的量較多，造成藥渣粘度較大，回收 Na2SO4所耗能源得不償失。 每批消耗 Na2SO4的量為 10%t? =132Kg Na2SO4的年用量：24 1 3 2 7 6 0 1 0 0 3 2 0 1 0 0 . 3 2yN a S Om K g K g t? ? ? ? 藥渣排出量 根據(jù)相關(guān)藥材的吸水性，經(jīng)板框壓濾后的藥材通常含有藥材一倍量的水， 每批投藥材量為 ， 則每批產(chǎn)生藥渣量為： 31 .3 2 2 2 .6 42 .6 4m t tVm? ? ??批批 每年產(chǎn)生藥渣量為： 3332 .6 4 7 6 0 2 .0 1 1 02 .0 1 1 0ym m N t tV y m? ? ? ? ? ???批 物料衡算圖 = = 0. 03 12 110 00 /KgV m mKg m? ?批 批 ?? ? ?制藥工程課程設(shè)計 16 原 材 料1 5 1 4 k g揀 選 切 藥 烘 干粉 碎篩 分浸 潤蒸 餾冷 凝結(jié) 晶過 濾過 濾干 燥1 4 2 8 . 4 k g1 3 7 3 k g1 3 5 9 k gN a2S O41 3 2 k g3 倍 水3 9 6 0 k g5 2 8 0 k g冷 凝液1 3 2 0 0k g濾 液 回 收5 1 8 0 k g3 2 1 4 3 k g產(chǎn) 品1 3 2 0 k g濾 渣 處 理1 3 2 0 k g水蒸氣1 1 8 8 0 k g濾 渣 制藥工程課程設(shè)計 17 4 主要設(shè)備選型及說明 前處理車間設(shè)備選型 洗藥機選型 XY洗藥機目前主要有三種型號： 500/720/900。用于區(qū)分每小時的清洗量以及轉(zhuǎn)速。本文選用 XY500洗藥機。 XY500洗藥機對中藥、蔬菜、水果的表面泥沙、雜質(zhì)、細菌具有良好的洗滌作用。適用于 3 mm 以上的根莖類、皮類、種子類、果實類、貝殼類、礦物類、菌藻類的清洗，是各類飲片、中藥廠、醫(yī)院理想的洗凈設(shè)備。 根據(jù)本設(shè)計所需處理的丹皮為根莖類中藥材的性質(zhì)，以及此設(shè)備的優(yōu)良性能，故選用 XY500 洗藥機，且符合 GMP 要求。 工作原理：該機采用整體旋轉(zhuǎn)式，并全部采用不銹鋼制成，配有高壓水泵噴淋，水源選用自來水源，直接水源二用，采用內(nèi)螺導板推進物料，實行連續(xù)生產(chǎn)，自動出料，對特殊品種，可反復倒順洗凈。取代了傳統(tǒng)手工操作方法，改善了勞動強度和場地污染，真正做到了省時、省力、功效高、清洗快、質(zhì)量好，具有功效高、噪音底、筒體旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定、維修方便等特點，符合 GMP 要求。 XY洗藥機技術(shù)參數(shù)： 型號 洗滌量 （ kg ／h） 滾筒轉(zhuǎn)速 (r／ min) 電機功率 (kw) 外形尺寸 ( 長寬高 ) (mm) 整機重量 (kg) 沖洗時間 (s) XY500 100300 12 27007001150 600 60100 由以上物料衡算可知，洗藥機所需處理的物料量為 ，則選用一臺XY500洗藥機即可滿足要求。 制藥工程課程設(shè)計 18 切藥機選型 選用 QY 系列高速裁斷往復式切藥機。 QY 系列高速裁斷往復式切藥機適用于所有葉、皮、藤、根、草、花類和大部分果實，種子類藥材或農(nóng)副產(chǎn)品的切制加工，可切制 范圍內(nèi)的片、段、條等一般飲片和 范圍內(nèi)的多邊形顆粒飲片。 本設(shè)計所需處理的為中藥材丹皮，符合以上要求，故選用 QY500 型切藥機，切口平整，片形好，整機易清洗 、維護易操作、不污染物料，符合 GMP 要求。 主要原理： 特制的輸送帶（聚氨脂輸送帶）和壓料機構(gòu)將物料按設(shè)定的距離，做步進移動，直線運動的切刀機構(gòu)直接在輸送帶上切斷物料。 往復式切藥機主要技術(shù)參數(shù) : 型號 生產(chǎn)能力（ kg／ h） 裁斷長度 (mm) 整機功率 (kw) 刀門寬度 (mm) 外形尺寸 (mm) 整機重量 (kg) QY ﹣500 50﹣ 400 464 172011301300 700 由以上物料衡算可知，切藥機所需處理的物料量為 kg/h，故選用一臺此切 藥機即可滿足要求。 烘干設(shè)備選型 選用 HG 系列翻板式烘干機。 HG 系列翻板式烘干機主要用于中藥材、水產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品的烘干。熱源可用煤、油、蒸汽、電?？蛇M行自動上料，連續(xù)作業(yè)，無級變速，效率高，符合GMP 要求 本設(shè)計所需處理的為丹皮中藥材，采用 HG 系列翻板式烘干機比較合適。 工作原理：產(chǎn)生干凈熱空氣經(jīng)送風器分配給烘箱內(nèi)的的多層翻板，物料由輸送裝置進入烘箱，自上而下連續(xù)翻滾，經(jīng)熱空氣對物料的熱傳導和輻射使之干燥。 制藥工程課程設(shè)計 19 HG 系列翻板式烘干機主要技術(shù)參數(shù)： 型號 烘干面積 （ m2） 生產(chǎn)能力 （ kg ／h） 整機功率 （ kw） 蒸汽耗量 （ kg／h） 外形尺寸 （ mm） 整機重量 （ kg） HG25 25 130280 ≤450 800020202150 4000 由以上物料衡算可知，烘干機所