基于桑叶提取车间布置设计分析

基于桑叶提取车间布置设计分析摘要：当前智能制造成为制造行业发展的必然要求，中药在我国临床方面有着特殊优势，中药生产在医药领域有着重要的地位。为了实施制造强国发展战略，以智能化桑叶提取车间的布置设计作为主要内容，提出一种车间设计方案，采取单层布置方式，设置冷却循环水塔，提高水资源利用率，提升生产车间的生产效益。关键词：桑叶提取；车间布置；布局设计；消防安全；自动控制引言：桑叶在医药领域有着较高的药用价值，其中含有大量黄酮类化合物，可消除人体内自由基，阻碍血清中脂类的代谢异常，避免动脉硬化，目前主要用于高血脂、高血糖的治疗。医学上可从桑叶中提取黄酮，通过对桑叶提取车间的合理布置，提高黄酮的提取效率。工艺说明本车间作为桑叶提取车间，生产规模可达到每年2000t，采取间歇式操作的方式生产黄酮提取。将桑叶送到提取罐煎煮三次之后，双联过滤器过滤去除颗粒杂质，蝶式离心机固液分离，再送往过滤器完成过滤，最终得出高纯度澄清料液，经过浓缩、沉淀后进行干燥处理，得到含水量仅为5％的黄酮干粉[1]。桑叶提取车间布置需注意的问题改变传统中药企业手工作坊式的落后面貌，体现现代化中药企业的进步和发展；将传统敞开式操作过程通过现代工艺转变为管道化、密闭化生产，采用新工艺、新技术、新设备，提高产品质量，改善生产环境，减低劳动强度；引进工业自动化控制技术，对中药提取车间全过程进行自动控制，基本实现无人操作，减少人为因素干扰，大大提高产品均一性和可追溯性。（1）传统中药提取进料及出渣过程，环境恶劣，劳动强度高，通过工艺流程和平面布局的合理设计，再辅以计算机控制技术，可以实现从进料－加水（醇）－提取－排液－排渣－过滤－渣液分离－出渣等全过程自动化，中央控制室操作。根据不同的品种可以选择多种进料、提取、渣液分离、药渣输送的方式。典型的工艺流程见下图：（2）先进的物料运输方式本设计物料的运输采取了以工艺过程为主垂直运输方式，即物料的专用下料装置—料仓下料、滑槽下料、可控式物料下料机；此方式有效的减小了车间的占地面积，充分利用了空间优势，工艺流程、物料路线清晰明确，同时有效的降低了工人劳动强度。（3）高自动化的工艺设备提取罐选用自动化的多功能提取罐；出渣系统选用全自动出渣系统。物料的垂直运输、前处理设备的联动生产线、全自动化的出渣系统、全密闭的混料转料系统、前处理提取车间的一体化，这些先进的生产工艺和超前的设计理念带来了本车间生产的高自动化、低劳动强度、清洁干净生产环境，可改善以往前处理、提取车间给人的脏、乱、差、湿的生产形象。（4）安全问题。车间一般会使用醇提法与醇沉法，浸提剂乙醇为甲类液体，其使用和存储的场所必须用到耐火材料，并设置防火墙，做好防爆区隔离。此外，车间的宽度也不能过宽，泄压强应尽可能的向外侧布置。另一方面，排湿排热问题。桑叶提取一般需要用到水与蒸汽，这会导致车间内温度高、湿度大，且生产期间会产生大量废水废液。所以车间的设计应做好除湿与降温工作，在浓缩区等产湿产热量大的区域上方三层、四层楼板镂空，扩大空间，方便参观。桑叶提取车间布置设计3.1车间区域分布桑叶提取车间采用竖向设计方式，以此实现垂直化生产流程。为了减小占地面积，提高资源利用率，整个车间采用4层方形外形，东西长度48m，南北宽度27m，高度总共23m，整体为L型结构，占地1296㎡。车间的宽度比较窄，有利于排热排湿，并在南北自然通风下提高车间采光度。对于桑叶提取车间的区域分布情况，大致包含以下部分：（1）一层为收料层，其中包含了收膏、干燥以及包装三道工序，同时一层也是出渣的终端。收膏、干燥以及包装将中间站作为中心。（2）二层为精制层，其中包含了过滤、浓缩以及排渣三道工序，储液罐与浓缩器均在该处布置。（3）三层是提取层。提取之后的黄酮提取液基于重力的作用经过管道输送到下一工序，该处有辅助功能区，旨在降低能源消耗，有人员辅助操作。在浓缩区等产湿产热量大的区域上方三层、四层楼板镂空，方便排热排湿，方便参观。（4）四层为投料层，为了对生产车间合理利用，第四层设置了称量室与药材暂存区域，依靠置货梯运输物料。等待提取的桑叶会在本层称量处理，经过加料斗投入提取操作，上部有密封的盖子，可防止粉尘污染[2]。3.2人、物流流向说明人流向说明。进入生产大楼设有人员更衣室，生产人员经过更鞋更衣进入，洁净区的人员需额外经过洁净更衣和洗手消毒等工序才能进入。物流流向说明。桑叶从车间一层进入内部，初步处理后从货梯进入四层，投入提取罐，经过浸提工序之后由管道将桑叶提取液从二层的罐体内运输到收膏间，并在一层完成收膏。经过检验后的膏体被送往干燥间干燥处理，再统一打包后从车间出口运出。3.3消防安全措施桑叶提取的过程中有多个工序需要用到乙醇，为了确保生产车间安全，需要做好防火防爆的分区，同时设置应急措施。对此，以下建议可供参考：（1）防火分区。桑叶提取车间的火灾危险等级为甲类，按照相关规定，当生产区域面积占防火分区5％以上的时候，厂区应按照甲类要求进行设计。（2）防爆分区，使用防爆型电气设备，将各区域使用防爆墙合理，同时设置泄压墙，依据泄压面积公式确定泄压墙面积。本车间内，投料间、提取间以及卸渣间的泄压面积分别为126.5㎡、126.5㎡、199.5㎡。总结：总而言之，桑叶提取车间的布置设计过程中，怎样解决投料与卸料方式问题，保证工序有效衔接，以及做好防火防爆工作，这是车间布局设计的关键。根据桑叶提取的大致工序与流程，结合车间的实际布置情况，采取垂直化布局方式，保证桑叶浸提的合理性，做好车间排湿与排热工作，缩短工艺路线，提升桑叶提取的自动化程度，从而降低设计