如何正確選擇原料藥提取設備與工藝
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李志賢
(天津大明制藥成套技術有限公司,天津市西青區 300380)
關鍵詞:選擇 提取設備 提取工藝
摘要:作者從原料藥提取結構分析與生產數據采集,對傳統與現代提取工藝多方面進行了實驗對比初步綜述。
提取 :
提取(leaching),又名浸取、浸出、瀝取、固液萃取。用溶劑或化學試劑浸漬處理固體物料,以提取其中有用的組分。它是一種非均相傳質的單元操作過程。根據固體物料(礦石或植物)的不同,有物理浸取、化學浸取或生物浸取。物理浸取是一種簡單的溶解過程,即將有用組分溶于水、醇類或其它有機溶劑的過程。化學浸取是以酸堿溶液通過化學反應使有用組分形成可溶性化合物而溶解。生物浸取則一般用于濕法冶金,用某些硫細菌的氧化作用處理硫化礦物,也稱細菌浸取。
在中藥原料生產過程中提取是物理浸取的一個溶解過程,是原料藥生產的主要設備,如何正確的選擇?在國內很多的專家都有過論述,在這里我也想發表一下我的觀點;
一、 工藝要求:設備是為工藝服務的,選擇設備首先要滿足工藝要求;
1、工藝要求:我們選擇設備首先考慮其通用性,不能單一;要適應國情(傳統)、適應時代發展(雙罐熱回流)、能夠適應多種工藝的提取需求(逆流、滲漉、動態循環等)。
① 常規提取一般采用間歇式,能夠適應多種溶媒不同的提取。
② 動態提取有多種方式,可根據工藝要求進行選擇:攪拌、熱回流、外循環、逆流等;
2、生產能力要求:
① 設備容積的選擇:根據物料的特性(葉類、根莖等)以及溶媒的配比選擇zy.com/" target="_blank" class="keywordLink">提取罐的有效容積;
什么是有效容積?就是從罐體上封頭線以下50mm的位置開始計算設備有效容積。考慮藥材吸水后膨脹不能堵塞封頭管道,應留有充分的空間。
② 設備結構的選擇:要考慮其出液及排渣方式(有的物料特性不能底部出液,需要逆流循環及上出液),選擇結構時考慮以下幾個方面:
a操作簡便、勞動強度低(取決于投料結構、出液出渣結構);
b加熱無死角、升溫快(取決于加熱形式、加熱面積);
c提取完全、效率高(取決于整體結構組成);
上述結構特點是常規提取設備無法達到的。參閱提取結構對比圖
二、 生產要求:高效、節能、操作簡便、安全性好;
1、高效:能夠短時間、無死角有效地把提取物提取完全,殘渣排放無殘留;
2、節能:通過不同的加熱方式(夾套或底部)進行加熱轉換,有效地利用能源進行提取,無需大量蒸汽、大量的冷凝冷卻循環浪費能源;
3、操作簡便:減輕勞動強度是對設備的基本要求,如出液、出渣困難將大大的占據勞動時間耗費工時,也無形的增大生產成本。
4、安全:是生產首要考慮的因素,對于生產及非正常生產帶來的不安全因素需有效地避免和防范
三、 選擇:一般選擇設備往往注重于有形的,即價格和外觀,而忽視了無形
的,即安全性及高效節能性。例如;生產運行蒸汽的節能率;提取物的提取率;溶媒使用率等;提高一個百分點能給企業帶來很大的效益,這往往是被忽視了!
1、價格:不同的結構組成就有不同的成本,設備價格主要是由生產成本(材料成本、廠房和設備折舊、水電耗材、加工成本等)管理費用、稅金、經營費用等組成。
設備制造材料成本比較直觀即:材料費、商品件、加工件、耗材等。一般以設備的重量及市場主要材料的價格就能估算。有規模的企業大都注重成本管理,用戶了解并不難。
2、性價比:目前國內提取方式很多,有間歇與連續之分。市場上連續提取很少,主要是傳統工藝決定著提取產業的現狀。間歇方式有常規的和現代的,結構上分為蘑菇式、錐式、直筒式,通過結構比可以看出其性價比(見提取結構對比圖)。
3、維修率:維修率也是決定生產成本的一個因素。壓力容器年檢費、易損件、易耗件、管件閥門等。
4、效率
① 提取率:提取有效成份、固含量是考核提取效率的關鍵,這和設備結構、生產工藝不可分的。采用先進的工藝會提高提取率、降低生產成本給企業帶來很大效益。
② 工作效率:如何有效利用生產時間完成有效的提取生產,選擇設備時要對對其結構進行分析。如投料門的結構、出渣、出液形式、進溶媒的的管徑都對生產有很大的影響。提取生產工時可分為有效和輔助工時。投料、加溶媒、出渣、清洗等為輔助工時。比如運料、投料35分鐘;、加溶媒30分鐘;出液35分鐘;出渣、運渣50分鐘;清洗30分鐘這些就要占用工作時間3小時,加上提取生產時間4小時,總計7個小時。如果輔助工時過大不僅增加了本班次的生產時間,而且影響下一班次的正常生產。同時也延長了公共系統的運行時間,能源浪費就要加大,生產成本隨之增加;
5、提取生產成本:藥材、人工、能耗、維修這些是基本的生產成本,人工和能耗是可管理的,是人為可變化的,有設計形成的,有結構特性決定的。這是我們選擇設備時一定要考慮的。
6、服務:服務也是價格的組成部分。服務質量的好壞和快慢間接的影響到生產,服務體系包含培訓及長期維護指導,能夠保障生產正常進行。
通過研發試驗,對不同提取設備及工藝采集的各項數據進行對比(見提取技術對比表),采用雙罐技術從生產能力、能耗、提取率、人工等幾方面給企業帶來的效益遠遠超過設備的一次性投資,其優良的性價比是其它提取設備及工藝無法比擬的,而且效益是逐年遞增的!
總之,正確的選擇提取設備及工藝必須要提高自身的鑒別能力,要有一定的生產和管理經驗,對設備有一個充分的認識。同時,考核一個產品必須要對制造企業的規模、技術能力、質量管理體系、企業經營管理理念、經營者的做人和做事以及用戶的意見反饋等方面進行綜合的考察,全方位的了解咨詢才能夠正確的選擇好。