I年處理20噸黃芩提取車間工藝計算過程說明書目錄TOC\o"1-3"\h\u24245年處理20噸黃芩提取車間工藝計算過程說明書 1217141目的 2288482方法 2166153工藝流程 2188134物料衡算 2220084.1提取工段物料衡算 2184334.2濃縮工段物料衡算 2196904.3醇沉工段物料衡算 322614.4回收乙醇工段物料衡算 387204.5干燥及粉碎工段物料衡算 3103935設(shè)備計算及選型 3129925.1多功能提取罐 3158015.2提取液儲罐 4226455.3雙效濃縮罐 5280235.4醇沉罐 6302675.5回收乙醇設(shè)備 7241275.6干燥機(jī) 8210435.7粉碎機(jī) 965355.8藥液輸送泵 1093245.9工藝設(shè)備選型一覽表 10168456結(jié)論 1119820參考文獻(xiàn) 11摘要：本設(shè)計主要是對黃芩提取車間的工藝設(shè)計，主要是提取出黃芩中的黃酮類化合物。采用水提醇沉法。先通過水煎煮法進(jìn)行提取，然后經(jīng)過濃縮、醇沉、回收乙醇、噴霧干燥、粉碎等工序得到目標(biāo)產(chǎn)品黃酮。黃芩中黃酮的提取率為50%，含量為20%。經(jīng)過物料衡算，年處理20噸黃芩得到7.8噸黃酮。關(guān)鍵詞：黃芩；黃酮；水提醇沉；工藝設(shè)計黃芩（ScutellariabaicalensisGeorgi）為常用中藥，其味苦，性寒，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血等功效。主要活性成分是以黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素為代表的黃酮類化合物，有著抗氧化、抗腫瘤、抗纖維化等多種生物活性。1目的設(shè)計黃芩提取車間的工藝路線。2方法在深入地研究了解利用水提醇沉、濃縮、回收乙醇等相關(guān)工藝過程和國內(nèi)外科學(xué)研究技術(shù)發(fā)展趨勢現(xiàn)狀的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行了固體物料衡算、設(shè)備裝置計算和選型；繪制了一個帶有控制點的工藝流程圖、一個物料流程圖、一個車間的整體平面布置設(shè)計示意圖；先后撰寫了相關(guān)的計算說明書和設(shè)計說明書。3工藝流程取黃芩，加水煎煮，合并煎液，濃縮至適量，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至1.0~2.0，80℃保溫，靜置，濾過，沉淀物加適量水?dāng)噭?，?0%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0，加二倍量乙醇，攪拌使溶解，濾過，濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至1.0~2.0，60℃保溫，靜置，濾過，沉淀依次用適量水及不同濃度的乙醇洗至pH值至7.0，揮盡乙醇，減壓干燥，即得[3]。其簡易流程示意圖如下：提取粗品粉碎噴霧干燥凈藥材醇沉回收乙醇雙效濃縮提取粗品粉碎噴霧干燥凈藥材醇沉回收乙醇雙效濃縮4物料衡算4.1提取工段物料衡算每批處理量為：W藥材：水=1:10，每批所加水的量為：W2放出藥渣的量為：W每批所得提取液的量為：W設(shè)提取工段的損失率為5%，則所得提取液的重量為：8244.2濃縮工段物料衡算濃縮后,有效化學(xué)成分的含量一般為20%，含水率一般為30%，損失比例為5%，濃縮后的藥液重量為：L=密度為：1.22g/cm3，蒸發(fā)水的重量為：782.8-21.8=761kg4.3醇沉工段物料衡算加入工業(yè)乙醇（95%）的體積與濃縮液體積之比為：V加入工業(yè)乙醇（95%）的體積為：V工業(yè)乙醇（95%）的密度為：ρ加入工業(yè)乙醇（95%）的重量為：m4.4回收乙醇工段物料衡算回收乙醇的體積為0.020m3，回收乙醇的重量為：16.84kg浸膏的體積為：V浸膏的重量為：m4.5干燥及粉碎工段物料衡算由上述計算得：每批所得浸膏為32.5kg，浸膏經(jīng)干燥粉碎成粉末狀產(chǎn)品的損失率為5%，每批所得的粉末產(chǎn)品為30.88kg。5設(shè)備計算及選型5.1多功能提取罐圖1多功能提取罐車間藥材處理量：20噸/年，每年工作：250天，每批藥材處理量為80kg。按照工藝要求中藥材與水的用量比例為1:10，則其中的加水量為800kg。多功能提取罐充裝系數(shù)取0.75，則：V總=1.2m3，所以配置一臺型號為TQ-800的提取罐2臺[4]。表1多功能提取罐參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號TQ-800加熱面積（m2）2.5設(shè)備重量(kg)1800材質(zhì)不銹鋼全容積(L)800攪拌轉(zhuǎn)速r/min215.2提取液儲罐圖2提取液儲罐提取液重量為782.8kg，取水的密度ρ=1000kg/m3，則體積為：V=0.79m3。設(shè)填充系數(shù)為0.75，則：V總表2提取液儲罐參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號LCG-600容積（L）600直徑（mm）900高度（mm）1450重量（kg）150工作溫度（℃）0~1005.3雙效濃縮罐圖3雙效節(jié)能濃縮罐待濃縮的提取液重量為782.8kg，濃縮至21.8kg。配置生產(chǎn)能力為500kg/批的DH-Ⅱ500型雙效濃縮罐2臺。表3雙效濃縮罐參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號DH-Ⅱ500蒸發(fā)量(kg/h)500耗汽量(kg/h)≤250外形尺寸(m)4×1.5×3.3循環(huán)耗水量(T/h)6蒸發(fā)溫度(℃)一效80-90二效55-70蒸汽壓力（Mpa）<0.255.4醇沉罐圖4醇沉罐醇沉過程需加入工業(yè)乙醇（95%）的重量為29.38kg，濃縮液的重量為21.8kg，則混合后總重量為：m=29.38+21.8=51.18kg，混合后密度為ρ=1.10g/cm3，則體積為：V=0.047m3。配置型號為JC1000，容積為1m3的醇沉罐1臺表4醇沉罐參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號JC-1000容積(m3)1換熱面積(m2)4.5工作壓力(Mpa)0.25工作溫度(℃)100攪拌功率(kw)1.5攪拌轉(zhuǎn)速（r/min）55設(shè)備重量(kg)1480外形尺寸（m）1×1.3×1.25.5回收乙醇設(shè)備圖5酒精回收塔醇沉后混合液的重量為48.63kg，回收乙醇的重量為16.84kg，配置JH200型酒精回收塔1臺[6]。表5酒精回收塔參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號JH200塔容積（L）640高位高度（m）6高位罐容積(L)300冷凝面積(m2)5冷卻面積(m2)1換熱面積(m2)3.0回收能力（kg/h）45-50外形尺寸（m）2.3×0.7×9.35.6干燥機(jī)圖6干燥器每批需要干燥的浸膏為32.5kg，配置水分蒸發(fā)量為25kg/h的LPG-25型的干燥機(jī)2臺[7]。表6干燥機(jī)參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號LPG-25入口溫度(℃)140~350出口溫度(℃)80~90水分蒸發(fā)量(kg/h)25噴霧盤直徑(mm)100電加熱功率(kw)36攪拌轉(zhuǎn)速（r/min）1-36外形尺寸（m）3×2.7×4.26干粉回收率（%）≥955.7粉碎機(jī)圖7粉碎機(jī)配置生產(chǎn)能力為20-150

kg/h的20B型萬能粉碎機(jī)1臺[8]。表7粉碎機(jī)參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號20B生產(chǎn)能力(kg/h)20-150進(jìn)料粒度(mm)≤6出料粒度(目)12-120電機(jī)功率(kw)4主軸轉(zhuǎn)速(r/min)4500外形尺寸(mm)700×900×1500重量(kg)2505.8藥液輸送泵圖8藥液輸送泵配置型號為TB-75102H-60Hz，出口直徑為75mm×75mm的輸送泵5臺[9]。表8藥液輸送泵參數(shù)一覽表項目參數(shù)型號TB-75102H-60Hz出入口徑(mm)75×75全揚(yáng)程(m)29全流量(L/min)1000重量(kg)1105.9工藝設(shè)備選型一覽表表9設(shè)備選型匯總表設(shè)備名稱規(guī)格型號臺數(shù)材質(zhì)多功能提取罐TQ-8002不銹鋼提取液儲罐LCG-6002不銹鋼雙效節(jié)能濃縮罐D(zhuǎn)H-Ⅱ5002不銹鋼醇沉罐JC-10001不銹鋼回收乙醇設(shè)備JH2001不銹鋼噴霧干燥機(jī)LPG-252不銹鋼粉碎機(jī)20B1不銹鋼藥液輸送泵TB-75102H-60Hz5不銹鋼6結(jié)論設(shè)計任務(wù)為年處理200噸黃芩的提取車間工藝設(shè)計，經(jīng)過物料衡算，每天處理一批，每批需要處理80kg。經(jīng)過水煎煮法提取得到782.8kg提取液，濃縮至21.8kg后，加入29.38kg工業(yè)乙醇（95%）進(jìn)行醇沉，經(jīng)濃縮得32.5kg浸膏，乙醇進(jìn)行回收，得到16.84kg回收乙醇，可循環(huán)利用。經(jīng)干燥粉碎，最終每批所得產(chǎn)品質(zhì)量為30.88kg。年工作日為250天，每年所得產(chǎn)品質(zhì)量為7720kg[10]。設(shè)備生產(chǎn)工藝設(shè)計和選型設(shè)計計算，選取2臺多功能提取罐，2臺提取液儲罐、2臺雙效節(jié)能濃縮罐、1臺醇沉罐、1臺回收乙醇設(shè)備、2臺噴霧干燥機(jī)、1臺粉碎機(jī)、5臺藥液輸送泵[11]。本設(shè)計是采用了傳統(tǒng)的水提醇沉法，經(jīng)過提取、濃縮、醇沉、回收乙醇、干燥、粉碎等工藝過程提取黃芩中的黃酮類化合物，此方法經(jīng)過試驗，效率較高，并且成本較低，其中水和乙醇可回收重復(fù)利用。三廢產(chǎn)生的較少，自然環(huán)保，黃芩利用度高[12]。參考文獻(xiàn)梁英,韓魯佳.黃芩中黃酮類化合物藥理學(xué)作用研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,8(6):9-14張艷麗,王聰,朱雷蕾等.黃芩苷藥理作用研究進(jìn)展[J].河南中醫(yī),2019,39(09):1450-1454郭少英,程發(fā)峰,鐘相根等.黃芩苷的體外抗氧化研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2011,22(01):9-11劉瑋煒,蔣凱俊,邵仲柏等.黃芩苷抗病毒藥理作用研究進(jìn)展[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,35(04):13-17KitazakiH,IshimaruM,InoueK,etal.Separationofbaicalensisfrombaicalinbysolventextraction[J].KagakuRonbunshu,1996,22(2):287NanJi-Xingetal.Scutellariabaicalensisinhibitsliverfibrosisinducedbybileductligationorcarbontetrachlorideinrats[J].TheJournalofpharmacyandpharmacology,2002,54(4):555-63黎萬壽,陳幸.黃芩苷提取工藝研究[J].中草藥,2000,31(2